Arbaletes de différentes factures - Perspectives et Innovations

[marco63]

Bonjour à tous,

Nouveau sur le forum, j'ai acquis récemment une Barnett Compound 130 lbs qui possède des caractéristiques de tir sympa.

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4f1x5o99U0fE4GJU

Ma formation technique universitaire me permet d'appréhender les notions de force d'armement, énergie emmagasinée, énergie restituée, vitesse du projectile (dépendant de sa masse of course), etc ... donc je suis capable de discuter technique, et c'est surtout ça qui m'amène sur le forum, pour partager les expériences et connaître les limites de ce qui est jouable ou de ce qui est à proscrire.

> 1° point : dans quelles limites on peut modifier les caractéristiques d'un trait pour gagner en vitesse, sans perdre en précision, ni endommager le matériel.

En effet, si les branches de l'arc sont plus massives que les autres parties en mouvement, le déplacement est bien moindre, et la vitesse aussi, donc l'énergie dissipée y sera négligeable.

Pour la corde, la partie utile en mouvement est de l'ordre de 20 g, donc assez proche de la valeur d'un trait, pour une vitesse moyenne de la moitié de celle du projectile.

Enfin, le trait, qui selon sa constitution alu ou carbone, pour une valeur de 20 à 22 pouces de long (plus de 50 cm), a une masse se situant entre 26 et 32 g, va avoisiner dans ma configuration les 300 fps, soit 330 km/h, ou encore 92m/s.

J'ai reconstitué la courbe de force d'armement à l'aide d'un peson de bagage, cm par cm de course d'armement, ce qui m'a permis de connaître l'énergie emmagasinée par le système, soit 130 Joules.

On peut admettre que 110 joules (données Barnett) sont absorbés par le projectile, tandis que 20 joules sont absorbés par la corde. L'équation de la répartition et conservation de l'énergie est cohérente (pour ne pas dire conforme).

A l'aide de mon smartphone, j'ai pu confirmer la vitesse des traits, en enregistrant toute la phase son, depuis le moment du tir jusqu'à l'impact.

En retrouvant sur l'enregistreur de son le pic du tir et celui de l'impact, connaissant la distance du pas de tir à la cible, en retranchant bien évidemment le décalage de l'effet Doppler du retour du son, j'ai pu confirmer la vitesse du trait de 26g à 90 m/s environ.

J'ai fait fabriquer à partir de traits 22 pouces carbone coupés en 2 des flèches réduites de masse 18.3 g.

(J'ai fait également réaliser des traits de moins de 20 cm, de 15 g environ, mais je ne les ai pas encore testé. J'attends vos retours d'expérience ... si quelqu'un a déjà essayé par ailleurs.)

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4gQFBAFplqNsNAY7j

La vitesse du trait allégé en a été augmentée, puisqu'elle est passée à 105 m/s, soit environ 380 km/h, ou 340 fps. Forcément, à énergie emmagasinée constante, l'énergie qui transite dans la corde est plus importante, et elle va passer de 20 Joules à 30 joules environ. Et bien entendu, celle transitant dans le trait est moindre, passant à 100 Joules environ. La force de pénétration du trait est donc moindre dans la cible, malgré la vitesse plus importante ... mais pour une masse réduite. Par contre, la trajectoire du trait est plus tendue, et sur une distance de 30 mètres, j'ai gagné 1/2 trait de mon viseur par rapport à ma précédente visée quand j'utilisais un trait de 26 g.

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4gQSMiq-uUq7KkDcZ

(Sur la photo, le cache noir en demi lune adapté à gauche sur la lunette permet de ne pas avoir de déformation de la visée liée à la conception de cette dernière et au positionnement du laser, quelle que soit la position de l’œil).

 

Mes questions :

 ° Y a t-il une règle qui préciserait la masse minimale de projectile à respecter pour ne pas risquer d'endommager le matériel ?

 

 ° J'ai refait des tests de tir à 20 m, et mon trait réduit se comporte avec la même précision qu'un trait plus long, mais quelqu'un a-t-il déjà effectué des tests avec des traits très raccourcis (donc encore plus léger), et pour quels résultats notamment sur la précision des tirs, et avec quelle énergie restituée ?

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4gQ6Fsegy4-aiFGmr

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4gQ92JbhknsLXK9pL

Pour ce test, 4 plaques de contreplaqué de 5 mm + un polystyrène haute densité de 4 cm + le BlackHole derrière par sécurité.

Le BlackHole seul ferait disparaître la flèche intégralement, dégradant l'empennage

Aussi bizarre que ça puisse paraître, j'ai retrouvé 2 pointes, parmi les 5 traits, fichés dans le BlackHole ... autant dire que le frottement du bois pour freiner les traits a été terriblement efficace pour éjecter les pointes par décélération.

J'ai refait un second test, avec une seule plaque de contreplaqué, toujours avec le polystyrène + BlackHole ... et j'ai arraché l'empennage.

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4gRg88qmCwY4tyAve

Je viens de terminer un troisième test avec 2 plaques, et comparaison 32 g (traits alu) vs 18 g (traits carbone raccourcis), toujours à 20 m, sans correction de visée liée à la masse du projectile.

Comme on pouvait s'y attendre :

> les traits carbone 18 g sont plus rapide,

> mais sont moins pénétrants,

> la parabole de tir s'incurve de12 cm sur cette distance de 20m pour les traits 32 g par rapport à ceux de 18 g,

> et enfin, toujours l'effet inertiel, les 2 traits les plus rapides ont perdu leurs embouts, projetés dans le BlackHole (peut être un problème de colle sur l'embout ?)

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4gR0iHoyi6MnSadDt

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4gR6mBEmiu23oe0xL

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4gR8gecgzeZBRwBRW

 

> 2° point :

Avant d'utiliser ces traits réduits, et pour limiter le risque de cambrer le trait, j'ai adjoint sur mon dispositif un rail de guidage supplémentaire, constitué d'un simple tube acier très léger, avec un jeu de 2/10 mm (voir photo). Ainsi, le trait ne peut pas sortir des rails de guidage et partir dans la nature. Le choix d'un tube a été préféré à un rail pour permettre à l'empennage en triangle de passer.

Et pour compenser l'énergie supplémentaire transitant par la corde, j'aimerais ajouter des amortisseurs de course, que je devrai forcément adapter puisqu'il n'y en avait pas d'origine, permettant d'encaisser le différentiel de 10 joules en fin de parcours.

(A noter qu'il n'y aura quasiment pas de perte d'énergie sur la poussée du trait dans cette fin de parcours puisque l'effort de bandage sur les premiers centimètres d'armement est négligeable).

Ma question :

 ° Ou puis-je trouver des "amortisseurs de corde" utilisant plutôt des ressorts, que j'adapterais sur mon arbalète ?

 

> 3° point :

En matière de ce qui semble se faire de mieux, j'ai trouvé sur le Net 4 arbalètes d'exception (très chères - et pas pour mon budget) :

 ° la "Ravin"

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4gQb4AqwIK0DNKsi5

* La TenPoint Nitro X

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4gUZsNiTkSEgUOG9U

 ° la "Scorpyd"

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4gQcNSmdOYVErilQm

 ° la  "Mantis - (Talisman crossbow)"

https://1drv.ms/u/s!AhelvTK0iap4gQhKYIADDpwJEZxA

Si la Ravin est assez classique, la conception de son armement, son guidage, et sa vitesse de tir sont au top.

De même, l'équilibrage des 2 brins de traction sur chaque poulie ne se retrouve à ma connaissance que chez TenPoint, sur les Nitro X, Stealth NXT et Shadow NXT (des conception toutes récentes).

La nitro X a des performances bluffantes, avec arc inversé, dans un volume hyper compact. (vitesses de traits de 440 fps => 485 km/h, pour une énergie embarquée de 166 FPKE => 225 Joules pour le trait)

La Scorpyd a un arc inversé, pour des performance supérieures à la Ravin.

Pour la Mantis - Talisman, c'est une conception tout autre des bras de l'arc (non flexible), qui ressemble plus au concept des ressorts à barre de torsion (telle la Baliste) pour des performances hors du commun également.

Mes questions :

> Quelqu'un connaît-il la technologie réellement utilisée dans ce dernier concept de tension de l'arc de la Mantis - Talisman ? .... Un grand merci à Tyflots qui m'a donné la réponse via les caractéristiques de la notice (en anglais) dans le post qui suit.

> Et sinon, parmi les marques plus abordables d'arbalète pour des performances proches des 420 fps en vitesse de traits classiques, que me conseilleriez vous ?

(J'ai bien vu chez EK une Ballistic 410, et aussi la Missile chez Hattila, mais que valent ces marques en terme de fiabilité ?)

Par avance, merci à tous de vos retours d'expérience.

 

Edited June 3, 2018 by marco63
Update - Ajout TenPoint

[Tyflots]

Le 01/04/2018 à 19:19, marco63 a dit :

Quelqu'un connaît-il la technologie réellement utilisée dans ce dernier concept de tension de l'arc de la Mantis - Talisman ?

 

http://www.freepatentsonline.com/4169456.pdf

http://www.freepatentsonline.com/4169456.html

[marco63]

Bonsoir Tyflots,

Merci pour les liens.

L'intérêt, de cet engin, c'est que la courbe de tension enregistrée au niveau de la corde se rapproche assez de celle d'une arbalète à poulie.

Sinon, c'est bien une baliste dans son concept ... en largement améliorée !

https://fr.wikipedia.org/wiki/Baliste#/media/File:Ballista_(PSF).png

En fait, seul le mécanisme énergétique mis en œuvre est très différent, car le principe de base d'arcs rigides pivotants mus par un "moteur" reste le même.

Au lieu d'une corde que l'on tord pour emmagasiner l'énergie, ici c'est un vérin à gaz de belle dimension qui est comprimé lors de l'armement du système.

L'avantage du gaz comprimé par rapport à un système à ressort, c'est qu'il n'y a pas de transfert d'énergie dû à la masse du ressort au moment de la détente.

Il subsiste néanmoins la masse du piston et de la tige qui le prolonge, mais à priori, vu les performances annoncées pour la Mantis (en supposant que le "moteur" soit bien celui-là), ça ne semble pas trop affecter la vitesse du projectile.

Pour limiter tous transferts d'énergie d'un point de vue d'organes mécaniques en mouvement, il n'y a que le gaz comprimé ... ce qui a été utilisé dans l'arbalète PCP Airbow Pioneer ... mais peut on encore parler d'arbalète dans ce cas ?

http://www.armurerie-pascal.com/arbalete-barnett-wildcat-panzer/16887-arbalete-skorpion-xbc-250-165-livres.html

Sinon, pour en revenir à la Mantis, dommage qu'après près de 40 ans d'existence de ce brevet, son exploitation a plutôt fait l'objet d'une "diffusion restreinte".

Probablement que le coût de cette mécanique reste élevé de par sa complexité comparé aux arbalètes à poulie ou recurve.

En tout cas, j'aurai appris quelque chose ce soir.

Merci encore.