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la fleche d'arbalete


vitalys
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bonjour a tou le monde. je suis nouveau et j'aime boucoup les arbalete. J'ai naviguer un peu sur ce forum a a recherche d'information qui conserne la fleche. Jai trouvé pas mal d'information mais j'aimerais en savoir d'avantage. comme par example le rapor de taille entre la fleche et l'arbrier, le poid idéal de la fleche, où doi ce trouver le centre de graviter de la fleche...

En gros, j'aimerai savoir un maximum d'information sur la fleche.

merci a tous pour vos reponce.

cordialement.

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Bonjour :37: je ne peux repondre a tes questions par contre je peux te donner le nom : cela s'appelle un carreau ou un trait

peut-etre qu'avec ca tu trouveras dans le moteur de recherche du forum ;

sinon des forumeurs tres erudits sur le sujet te repondront

edit : :oups: desolé j'ai été trop lent

Edited by Vassili Zaietzev
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oui c'est pas faut! ce sont pluto les careaux. sinon quelle pressision faut til donner pour avoir des info sur les careaux?

Bonsoir,

Autre vocable, on dit aussi un trait d'arbalète.

Flèche, carreau, trait, y en a-t'il encore ?

J'avais levé ce texte (dont je ne suis pas l'auteur) quelque part sur un forum :

Stabilité du vol des carreaux

Ces carreaux témoignent de l'expérience aérodynamique des inventeurs romains qui les conçurent. Aujourd'hui, il est bien connu que l'empennage (qui sert à empêcher la flèche de vriller en vol) est une source de traînée importante. La réduction de la taille de la flèche permet d'allonger sa trajectoire pourvu que celle-ci ne se mette pas à voler de côté (en crabe), ce qui augmenterait considérablement sa traînée. Une des solutions consiste à profiler un fût tronconique plus étroit à l'avant qu a l'arrière. Quand un fût de cette forme commence à virer, la pression totale de l'air est plus élevée sur la partie arrière que sur l'avant si bien que la flèche reprend sa ligne d'origine.

Autrement dit, le fût a un centre de friction (point d'équilibre de toutes les forces aérodynamiques agissant sur le fût) arrière du centre de gravité. Sur une flèche cylindrique sans empennage, ce point se situe environ au milieu du fût. Sur un carreau conique, le centre de friction se décale vers l'arrière, plus large. Comme le centre de friction se retrouve en arrière du centre de gravité, ce genre de flèche est plus stable que son homologue cylindrique et subit moins de frottement qu'une flèche munie d'un empennage.

Elargir l'arrière du fût a aussi permis d'alléger la friction de l'écoulement de l'air sur sa surface selon la terminologie moderne, la couche limite se décolle plus en arrière de la flèche: le raccourcissement du fût se justifie par le fait que plus un cylindre est long, plus l'écoulement de l'air à sa surface tend à être turbulent. C'est pourquoi la turbulence (grande consommatrice d'énergie) est minimisée par des fûts courts.

Un autre facteur qui augmente le rendement du carreau conique est probablement la conception de son talon : il est taillé en biseau pour s'ajuster entre les mâchoires de détente de la catapulte.

À l'instar de la forme conique, cette encoche régularise l'écoulement d'air à la queue du projectile et réduit ainsi le sillage turbulent qui consomme beaucoup d'énergie. Rien ne nous autorise à penser que les experts techniques de l'époque connaissaient les efforts ou les détails du frottement et de l'écoulement de l'air. Ces concepts ne commencèrent à prendre forme qu'avec Léonard de Vinci. Les premiers carreaux furent sans aucun doute conçus empiriquement avec des réussites et des échecs accompagnés de déductions logiques; le but principal des recherches était probablement d'accroître portée et puissance d'impact.

Néanmoins, les artisans de l'époque améliorèrent beaucoup la conception des projectiles les expériences en soufflerie que nous avons réalisées nous le confirment. Nous avons testé plusieurs traits: une flèche d'arc médiéval de guerre typique, un carreau d'arbalète médiéval et deux échantillons de chacun des deux types connus de carreaux de catapultes antiques. Nos résultats doivent être interprétés avec quelques précautions car la taille de ces projectiles, en particulier le plus petit, approchait la limite de sensibilité de notre appareil de mesure. Mais, même en tenant compte de ces limitations, cette étude aboutit à d'intéressantes conclusions. Premièrement, le plus petit carreau, assez bien conservé sauf pour ce qui est du talon un peu abîmé, avait une bonne stabilité dans tous les angles de vol possibles lors d'un usage normal.

Deuxièmement, la comparaison entre les différents rapports résistance/poids des quatre traits nous révèle que ce rapport est, pour la flèche d'arc, nettement inférieur aux autres. Le poids d'un projectile peut être envisagé comme une mesure de la capacité à emmagasiner de l'énergie.

Si tous les projectiles sont lancés à la même vitesse initiale, leur poids définit l'énergie au début du vol. La résistance du trait correspond au taux de perte énergétique. Un faible rapport résistance/poids correspond à une longue portée.

Dans le cas de la flèche d'arc, ce rapport est environ deux fois plus élevé que celui des autres traits. Il apparaît donc qu'une fois les premières contraintes de conception des flèches surmontées, les ingénieurs de l'antiquité et du Moyen Age furent capables de beaucoup optimiser la conception.

Cette conception était si bien adaptée aux matériaux dont ils disposaient qu'elle n'a plus guère été améliorée pendant tout le temps où l'arc a constitué une pièce maitresse de l'art militaire.

Si cela peut aider, sinon comme le dit souvent un des "modos" ton meilleur ami est : "moteur de recherches"

:22:

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pas mal, mais pas d'accord du tout

historiquement, les carreaux on été réalisés en forme de fuseau (dondaine) qui est la forme la plus proche de la goutte d'eau (aérodynamique) tout en conservant la pointe

cette forme se retrouve dans les flèches "barrelled" qui ont élles aussi un centre de gravité vers l'avant

on retrouve également cette forme sur les fléchettes de Darts

la forme "en cône" avec la partie la plus large à l'arrière n'est valable que pour des objets volants supersoniques, et encore....

voir les travaux de Brutus et Zol ici même et après, sur une arbalète de près de 200#

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pas mal, mais pas d'accord du tout

historiquement, les carreaux on été réalisés en forme de fuseau (dondaine) qui est la forme la plus proche de la goutte d'eau (aérodynamique) tout en conservant la pointe

cette forme se retrouve dans les flèches "barrelled" qui ont élles aussi un centre de gravité vers l'avant

on retrouve également cette forme sur les fléchettes de Darts

la forme "en cône" avec la partie la plus large à l'arrière n'est valable que pour des objets volants supersoniques, et encore....

voir les travaux de Brutus et Zol ici même et après, sur une arbalète de près de 200#

Bonjour,

j'ai relu le post de ton lien(Brutus et Zol), il me semble que le test avec Queue plus grosse que Tête de fût n'a pas pu être fait.

De fait la puissance de leur arbalète devait aussi engager pas mal de déséquilibre à ce niveau.

Le problème est que la fabrication nécessite un tournage.

Je pense que, comme pour l'arc, il faut essayer plusieurs formes, longueurs, empennage, pointes, et masses.

Cordialement

Edited by charlysav
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ce texte est très interessant charlysav , merci

deux trois remarques :

-la forme aérodynamique parfaite n'est pas la goutte d'eau , c'est une legende urbaine .... cette forme est la meilleure possible

pour une goutte d'eau compte tenu de sa tension de surface et de sa vitesse faible.

-le trait conique est autostable d'apres leurs essais en soufflerie et a moins de trainée qu'un trait empenné donc plus de portée a masse et vitesse initiale egale...c'est logique et l'utilisation d'une soufflerie elimine beaucoup de facteurs "parasites" . la forme

conique retarde le decollement de la couche limite

-si on construisait un trait combinant les deux caracteristiques , on respecterait la "loi des aires" et la on atteint la forme

"parfaite" , encore une fois pour une vitesse donnée....c'est la forme du carreau d'arbalète suisse comtenporain :whistling:

-la forme de l'encoche qui reduit aussi la trainée en stabilisant l'ecoulement de l'air ....oui on crée des petits vortex au lieu

d'un gros ...

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Bonjour,

j'ai relu le post de ton lien(Brutus et Zol), il me semble que le test avec Queue plus grosse que Tête de fût n'a pas pu être fait.

De fait la puissance de leur arbalète devait aussi engager pas mal de déséquilibre à ce niveau.

Le problème est que la fabrication nécessite un tournage.

Je pense que, comme pour l'arc, il faut essayer plusieurs formes, longueurs, empennage, pointes, et masses.

Cordialement

le carreau avec un gros cul je ne suis pas persuadé!!!!!il ne doit etre que plus stable dans le carquois mais en vol :whistling:

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voila un petit schéma , désolé paint et moi..........

en 1 : les filets d'air de la couche limite accelerent pour suivre la courbure => la pression diminue , le temperature aussi mais ça ne nous interesse pas . creation d'un effet venturi très bon pour la conservation de l'energie ....

en 2 : zone de turbulence ou "vortex" entraine la stabilisation et la trainée ... l'encoche (en rose) reduit les turbulences parasites et

diminue la trainée ... en gros on obtient deux vortex contre quattre pour un empennage classique => avantage a la forme conique !!!

"l'encoche" ideale serait conique aussi (pointe vers l'arriere) mais pas compatible avec un systeme de propulsion par corde...

je me repetes mais les essais en soufflerie , c'est le juge de paix , cela permet de mesurer precisement la trainée .....

et leur conclusion sont aérodynamiquement exactes .

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voila un trait " gros cul" optimisé :

le cone inversé a l'arriere limite encore la trainée en minimisant la taille du vortex et des tourbillons parasites ...

en cas d'utilisation de ce concept avec succès et de commercialisation , je reclamerais des royalties... B)

il faudra aussi en verser a la NASA et son precursseur la NACA :whistling:

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voila un petit schéma , désolé paint et moi..........

en 1 : les filets d'air de la couche limite accelerent pour suivre la courbure => la pression diminue , le temperature aussi mais ça ne nous interesse pas . creation d'un effet venturi très bon pour la conservation de l'energie ....

en 2 : zone de turbulence ou "vortex" entraine la stabilisation et la trainée ... l'encoche (en rose) reduit les turbulences parasites et

diminue la trainée ... en gros on obtient deux vortex contre quattre pour un empennage classique => avantage a la forme conique !!!

"l'encoche" ideale serait conique aussi (pointe vers l'arriere) mais pas compatible avec un systeme de propulsion par corde...

je me repetes mais les essais en soufflerie , c'est le juge de paix , cela permet de mesurer precisement la trainée .....

et leur conclusion sont aérodynamiquement exactes .

Salut,

Je suis a peu près d'accord, sauf pour quelques points :

" creation d'un effet venturi très bon pour la conservation de l'energie" , l'énergie se conserve toujours, peu importe la transformation, venturi ou autre, heureusement !

"zone de turbulence ou "vortex" entraine la stabilisation et la trainée" la traînée est une force de contact, qui agit dans la couche limite donc partout sur le carreau. La zone que tu montres, en 2, contient un tout petit bout de paroi, qui est orthogonale à la vitesse, et donc c'est uniquement de la traînée de pression ici et uniquement au contact. Sur le reste du carreau, qui est grosso modo régulier, cette trainée de pression est nulle (paradoxe de d'Alembert)

"leur conclusion sont aérodynamiquement exactes" Il y a quand même plein de problèmes en soufflerie, du genre le Reynolds, il va te falloir une soufflerie qui souffle à la vitesse de vol du carreau ou alors augmenter sa taille pour avoir un rapport L*V/µ constant et donc avoir la soufflerie adéquate. En plus il va falloir le fixer ton carreau à la balance aérodynamique, donc tu auras la trainée de ce mât, et il interfère avec le champ aéro du carreau. Pour les avions ce n'est pas un problème car l'influence de ce mât est négligeable mais là... A moins de faire un carreau géant ce qui nous renvoie au problème de la soufflerie.

Je travaille sur un projet de recherche avec le responsable de la soufflerie de l'école, qui est un gros bâtiment de 70m, j'ai aussi fait des essais en soufflerie et eu à travailler sur les résultats et c'est loin d'être évident à exploiter, on ne peut pas dire que ça soit "exact". Les seules méthodes qu'on qualifie d'exactes sont les méthodes analytiques, or les équations de Navier Stokes qui régissent la méca flu n'ont de solutions analytiques que dans des cas très simples, soit en incompressible sans frottements, ou alors pour de la couche limite en plaque plane, et déjà pour avoir fait ces calculs, c'est assez long et tordu. En fait même ces solutions ne sont "exactes" que dans le cadre des hypothèses du modèle de Navier Stokes, qui ne traduit pas toujours toute la réalité (bon, ici, ça serait parfait quand même).

Dans l'industrie, on fait des calculs CFD (calculs numériques par ordinateur), qu'on valide par des essais en soufflerie et on fait ensuite des variations sur le modèle pour l'améliorer. C'est toute une démarche, indispensable pour avoir des résultats corrects, et ça coute cher... Et finalement, ce ne sont que lors des essais en vol ou des mesures de vitesses pour le carreau qu'on a le verdict de la réalité, encore, il y a plein de soucis de mesures, de signal, de capteurs...

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oui l'effet venturi n'a rien a voir avec la conservation de l'energie ...des fois je tapes plus vite que je ne pense ...

par contre je pense que cela pourrait aider a la stabilisation dans la mesure ou l'ecoulement se fais sur un objet cylindrique ...

pour le reste c'est très , trop ? simplifié ...les conclusions ne sont pas "exactes" , je suis d'accord mais elles sont reproductibles et

mon propos etait surtout de montrer que l'utilisation d'une soufflerie permet une analyse plus "fine" comparé a la methode empirique...

le shema est a prendre pour ce qu'il est , juste un concept a afiner et je le repetes je ne suis pas tres doué pour ça ... :22: ; avec une feuille et un crayon c'est plus probant mais je n'ai pas de scanner ...

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oui l'effet venturi n'a rien a voir avec la conservation de l'energie ...des fois je tapes plus vite que je ne pense ...

par contre je pense que cela pourrait aider a la stabilisation dans la mesure ou l'ecoulement se fais sur un objet cylindrique ...

pour le reste c'est très , trop ? simplifié ...les conclusions ne sont pas "exactes" , je suis d'accord mais elles sont reproductibles et

mon propos etait surtout de montrer que l'utilisation d'une soufflerie permet une analyse plus "fine" comparé a la methode empirique...

Oui, je suis d'accord avec toi, c'est pas mal de pouvoir disposer de tels moyens... Mais bon, pour mettre au point un carreau d'arbalète, je pense malheureusement que peu de gens y seront prets :).

Je ne vois pas trop ce que tu veux dire pour la stabilisation avec le venturi, ça m'intéresse, pourrais-tu m'expliquer un peu plus ta pensée?

@+

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pour mémoire, ces termes ne valent que pour des objets ayant des empennages performants et d'une taille respectable

pour nous, une flèche ne vole pas

elle ne plane pas

elle tombe aussitôt quitté le lanceur !

bien sûr, plus elle sort avec de la vitesse initiale, plus elle tombera loin

mais P=M*g aura toujours raison :bhaoui..:

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Je ne vois pas trop ce que tu veux dire pour la stabilisation avec le venturi, ça m'intéresse, pourrais-tu m'expliquer un peu plus ta pensée?

@+

mauvaise utilisation du terme venturi .....je pense que cet ecoulement "forcé" pourrait dumper les éventuelles oscillations autour du point

d'équilibre ; une stabilisation "primaire" ; qu'en penses tu ?

tu as de la chance d'avoir accès a un tel materiel :P ; peut-etre qu'en dehors des heures ouvrables et avec de bonnes relations EDF :whistling:

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pour mémoire, ces termes ne valent que pour des objets ayant des empennages performants et d'une taille respectable

pour nous, une flèche ne vole pas

elle ne plane pas

elle tombe aussitôt quitté le lanceur !

bien sûr, plus elle sort avec de la vitesse initiale, plus elle tombera loin

mais P=M*g aura toujours raison :bhaoui..:

une flèche ne vole pas et ne plane pas je suis tout a fait d'accord mais elle est soumise aux lois de l'aérodynamique comme n'importe quel mobile ... sa taille n'influe pas ; les effets de l'ecoulement sont moindres mais presents

a masse constante et vitesse initiale donné (notre cas pour les arcs ou arbalètes) plus elle sera aérodynamique , moins elle aura de

trainée et plus elle ira loin (meilleure conservation de l'energie) :bhaoui..:

en tir longue distance on utilise des projectiles VeryLowDrag pour gagner en allonge , la masse et la Vitesse initiale etant fixés

je me disais juste que l'empennage classique n'est pas la solution optimum ...traditionnelle , simple , efficace mais peut-etre pas le meilleur ...

je viens de penser a ces nouveaux empennages annulaires pour compound equipés de rest drop-away ...ça c'est une bonne solution pour reduire la trainée en eliminant quasiment les vortex

les empennages starrflight :

Edited by Vassili Zaietzev
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allez hop ! un dernier exemple

en archerie trad et en tirant près , on utilise de grandes plumes pour avoir la stabilisation max sur une courte distance ,

mais on perd du trait avec l'augmentation de trainée ....

a grande distance et arcs plus evolués :10: on diminue la taille de l'empennage ; la stabilisation s'excerçant sur un temps plus long ...

on gagne du trait ...

dans les deux cas c'est un compromis efficacité de la stabilisation/rendement energétique.

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une flèche ne vole pas et ne plane pas je suis tout a fait d'accord mais elle est soumise aux lois de l'aérodynamique comme n'importe quel mobile ... sa taille n'influe pas ; les effets de l'ecoulement sont moindres mais presents

a masse constante et vitesse initiale donné (notre cas pour les arcs ou arbalètes) plus elle sera aérodynamique , moins elle aura de

trainée et plus elle ira loin (meilleure conservation de l'energie) :bhaoui..:

en tir longue distance on utilise des projectiles VeryLowDrag pour gagner en allonge , la masse et la Vitesse initiale etant fixés

je me disais juste que l'empennage classique n'est pas la solution optimum ...traditionnelle , simple , efficace mais peut-etre pas le meilleur ...

je viens de penser a ces nouveaux empennages annulaires pour compound equipés de rest drop-away ...ça c'est une bonne solution pour reduire la trainée en eliminant quasiment les vortex

les empennages starrflight :

Bonsoir,

Vous m'avez donné mal au crâne avec vos développements ! :28:

Mais finalement, ça m'amène à conforter ma pensée : avec des moyens limités, seuls les essais mèneront à une amélioration.

Question :

Pour un empennage annulaire, quelle forme d'engin pour passer le barrage de l'arc?

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