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Arbalète à élastiques de 370 lbs !


Chinook
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Hello !

Oui, le titre ressemble à celui de mon  précédent sujet, mais c'est parce-qu'il s'agit.............de la même arbalète ! Mais améliorée, on est désormais passé à 370 # pour une arbalète à élastiques !!! Mais désormais il n'est plus possible de l'armer avec une corde d'aide, il faut le treuil ! J'ai donc fabriqué un genre de socle posé au sol auquel un treuil de bateau est attaché en permanence,  pour tendre l'arme il suffit de la poser sur cet engin, accrocher la corde aux crochets et tourner la manivelle. Elle peut maintenant propulser un carreau de 330 grammes sans problème !

Le chronographe est arrivé (c'est le model que m'a conseillé Marco63 dans un l'autre sujet) et j'ai donc pu faire une mesure de vitesse précise avec ce monstrueux carreau aujourd'hui, finit les approximations !

Vidéo :

 

Edited by Chinook
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Super Chinook, on va pouvoir discuter avec de vrais outils sur les performances.

Premier point soulevé par ta vidéo, et je comprends que vu la masse du projectile à balancer, tu te sois méfié, c'est le recul !

A vu de nez, 5 cm, quelques dizaines de joules ? C'est autant d'énergie perdue pour envoyer ton projectile encore plus vite. Tu peux y remédier en épaulant (tu ajoutes une partie de ta masse corporelle à l'arme) - mais ça peut faire mal -  ou en ajoutant de la masse à ton arbalète (des poids additionnels pour améliorer l'équilibre des qtés de mouvement - plus favorable pour le projectile).

Sinon, comment as tu obtenu tes 370 joules potentiels et ta force de traction maximale à 370 lbs ? J'imaginais que le rendement soit bien meilleur avec ce trait massif (on est seulement à 35% de rendement énergétique environ).

Félicitation, belle amélioration de performance en peu de temps, 100 lbs de plus, tu dépasses la tension des plus grosses Excalibur (300 lbs je crois me souvenir).

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Merci !

En effet, cette arbalète est une vraie brute ! J'ai essayé de l'épauler et le recul se fait un peu sentir : elle met une baffe dans l'épaule mais ça va bien, c'est très supportable, heureusement l'arbalète pèse assez lourd, ça compense, c'est qu'il est épais l'énorme arc en douglas ! Pour les vidéos j'aime encore bien la poser sur un pilier, c'est plus facile pour viser et pour faire attention à ne pas destroyer mon beau chronographe tout neuf !!!!!!! :wink: Le youtubeur allemand Joerg Sprave de "The slingshot channel" a fait ça avec une Cobra R9 en mesurant la vitesse, et BLAM dans le chronographe, mais bon, lui il est performant pour faire ce genre de bêtises : il a également raté une portière de voiture à 5 m avec un airbow !!! :stuart:

L'énergie potentielle à été calculé en utilisant la formule dont tu as parlé dans un autre sujet, et en effet l'énergie cinétique fait moins, mais après tout c'est pas si important : l'arbalète peut bien stocker de l'énergie une fois armée si ça lui chante 😄 du moment qu'elle fait les dégâts espérés sur la (pauvre) cible !!!

Bien sûr des nouveaux essais de pénétration s'imposent pour les prochaines vidéos, sur plusieurs cuirasses d'épaisseurs différentes !  

 

Edited by Chinook
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Il y a 11 heures, Chinook a dit :

...  L'énergie potentielle à été calculé en utilisant la formule dont tu as parlé dans un autre sujet, et en effet l'énergie cinétique fait moins ...

 

Bonsoir Chinook,

Ça j'avais bien compris, je voulais juste savoir comment tu avais mesuré la tension tout le long de la course d'armement puisque à priori, il faut un peson super costaud quand tu arrives à fond de course.

Moi, je n'ai qu'un peson pour cuber les bagages de voyage (quand tu veux prendre l'avion sans dépasser la dose prescrite), et forcément là, même avec un mouflage pour diviser l'effort par 2, je crois que ça dépasserait de loin la capacité de charge de mon pauvre outil.

J'ai juste pu le faire sur une 130 lbs à poulies, et encore j'ai galéré, en faisant plusieurs mesures qui ne donnaient pas toujours les mêmes résultats.!

Si tu as une autre astuce pour faire ces mesures, ça m'intéresse.

= = = =

De mon coté, j'ai abandonné ces mesures fastidieuses et dangereuses, j'ai opté pour une approche mathématique.

Avec les poulies qui ont un meilleur rendement (mais cette technique n'est peut être pas facilement adaptable à ton engin)  j'utilise 3 traits de masses différentes.

100 g, 65 g et 30 g, en mesurant leurs vitesses respectives, et en recherchant mathématiquement la valeur de la "boite noire". i.e. le fourre tout de tous les organes en mouvements que j'affuble d'une masse fictive qui va à la moitié de la vitesse des traits. Le but, trouver une énergie potentielle unique pour ces 3 trois traits.

Dit autrement,

        Énergie calculable            +         Énergie boite noire            =   Énergie potentielle

énergie du trait 1 (100g) à v1 + énergie Masse fictive à  v1 /2 =   

énergie du trait 2 (65 g) à v2 + énergie Masse fictive à   v2 /2  =   

énergie du trait 3 (30 g) à v3 + énergie Masse fictive à   v3 /2 =   ÉNERGIE POTENTIELLE TOTALE

L'ordre de grandeur de cette masse fictive se situe entre 15 et 30 g selon les arbalètes à poulies, mais c'est ça qui est à vérifier par la mesure de la vitesse des traits puis par quelques calculs itératifs. (Cette masse fictive vaut pour la corde propulseur, les tendeurs, les branches d'arbalète, les poulies, mais ne correspond nullement au total de la masse de chacun de ces organes. Par contre, elle est un peu supérieure à la masse de la corde propulseur, juste pour te donner un ordre d'idée).

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Bonsoir Marco !

Pour mesurer la puissance des arbalètes, j'utilise moi aussi une méthode un peu spéciale : ça consiste à poser la crosse de l'arbalète sur une balance pèse-personne (ces trucs-là coûtent bien moins cher qu'un peson, c'est pour quoi j'ai choisi ça) et de pousser sur la corde (pour les arbalètes de moins de 140 lbs) en tenant compte bien-sûr du poids de l'arbalète elle-même. Mais pour l'arbalète de 370 lbs il faut procéder un peu différemment : j'ai donc mesuré la puissance de chaque paires de boucles d'élastiques, en n'en accrochant qu'une à la fois de chaque côté de l'arc ! 

Résultat : chaque paires d'élastiques produisent 42 kg, il y en a quatre, donc 168 kg en tout = 370 lbs ! :happy:

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il y a 30 minutes, Chinook a dit :

Bonsoir Marco !

Pour mesurer la puissance des arbalètes, j'utilise moi aussi une méthode un peu spéciale : ça consiste à poser la crosse de l'arbalète sur une balance pèse-personne (ces trucs-là coûtent bien moins cher qu'un peson, c'est pour quoi j'ai choisi ça) et de pousser sur la corde (pour les arbalètes de moins de 140 lbs) en tenant compte bien-sûr du poids de l'arbalète elle-même. Mais pour l'arbalète de 370 lbs il faut procéder un peu différemment : j'ai donc mesuré la puissance de chaque paires de boucles d'élastiques, en n'en accrochant qu'une à la fois de chaque côté de l'arc ! 

Résultat : chaque paires d'élastiques produisent 42 kg, il y en a quatre, donc 168 kg en tout = 370 lbs ! :happy:

OK, bien vu.

Il y a juste un petit bémol, il faut tenir compte de l'angle fait entre l'extrémité de la branche et l'arbrier, tu dois perdre un peu puisque tu as une composante horizontale et une verticale, et seule la verticale va propulser ton projectile. Tu es probablement plus près des 300 lbs dans ce cas. Et probablement pareil pour l'énergie j'imagine si tu t'es basé sur cet effort.

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Il y a 19 heures, Chinook a dit :

 ...Résultat : chaque paires d'élastiques produisent 42 kg, il y en a quatre, donc 168 kg en tout = 370 lbs ! :happy:

Bonsoir Chinook,

Je viens de regarder de plus près ton arbalète, et essayé d'en évaluer l'énergie potentielle d'après ses caractéristiques dimensionnelles.

Ton trait de 44 cm représente environ la course de ton armement. Et ton arc fait environ autant de chaque coté de l'arbrier. Pour faire simple, j'ai pris 45 cm partout comme sur le plan.

En gros, quand ton arc est bandé par tes élastiques, ceux-ci avec le prolongement de la corde forment quasiment un angle droit. Tes élastiques tendus sous cet angle correspondent à ton effort maxi si j'ai bien compris, soit 370 lbs.

Tu as donc une composante horizontale égale à ta composante verticale (triangle rectangle isocèle) dont l’hypoténuse représente 370 lbs, donc ta composante de propulsion verticale est de 370 lbs / racine carrée de 2 soit 260 lbs environ  (70% de ce que tu estimais). La course de tes élastiques sous cet angle de 45° est de 63 - 45 = 18 cm.

On va parler en Newton, soit 1200 Newtons environ.

Si on regarde à un peu plus de mi course, à 26 cm, donc une hypoténuse de 52 cm, pour la corde tendue sous cet angle de 30 °, ta composante de propulsion est juste la moitié de celle de tes élastiques. Dans ce cas, la course de tes élastiques est de 52-45 = 7 cm. La tension de tes élastiques à plus de mi course est d'environ 370 x 7 / 18 = 144 lbs. En lui appliquant la seule composante verticale égale à 50%, on obtient 72 lbs. Ce qui nous fait 300 Newtons.

Et quand tes élastiques sont au repos, l'angle est plat , et ta course d'élastique est de 0 cm et l'a composante verticale est de 0 lbs, donc 0 Newton.

Je vais faire très simple, ce qui va gonfler un peu la puissance réelle potentielle de ton arbalète, sur la base de ces éléments, directement sur la photo de ton arbalète, puisque l'énergie de ton arbalète serait plutôt l'intégrale d'une courbe parabolique, moins favorable que mon triangle et mon trapèze dans l'image jointe.

 

 

 

 

Chinook Xbow 2.jpg

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il y a 12 minutes, Corbeau a dit :

Du coup le rendement serait de 70% ? Pas mal.

Oui, tout à fait Corbeau, et je dirais même probablement un peu plus du fait que la valeur de 181 J est un peu surestimée.

Le rendement de 35% d'après les données de Chinook paraissait vraiment bas, c'est aussi pour ça que je voulais savoir comment il avait opéré pour mesurer la tension de son arbalète.

En fait, le fait d'avoir un grand arc pénalise l'énergie à accumuler. Les arbalètes sous marine maximisent l'énergie des sandows puisque les élastiques sont collés à l'arbrier. La composante verticale en tension est identique à celle de l'élastique, contrairement à ici.

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Merci pour vos réponses !!!

Alors comme ça mon chiffre d'énergie potentiel était.....faux ? Enfin bon, j'ai toujours été nul en calcul et ça ne s'arrange pas... :31: Quand j'avais fabriqué l'arbalète, il y a un mois, j'avais déjà remarqué que les grands arcs pour les élastiques n'ont pas les meilleures performances, mais j'avais juste envie de faire une arbalète qui aurai cette forme-là pour question d'esthétique... Mais un de ces jours ça vaudrait le coup d'en fabriquer une autre qui aurait beaucoup plus d'énergie cinétique avec une forme beaucoup plus allongée, comme une sorte d'arbalète sous-marine, mais terrestre 😄 , qui serait aussi longue qu'un mousquet du 16ème siècle avec un arc très étroit et des élastiques non tendus au repos peut-être ?? :hmm:??

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il y a 28 minutes, Chinook a dit :

Merci pour vos réponses !!!

Alors comme ça mon chiffre d'énergie potentiel était.....faux ? Enfin bon, j'ai toujours été nul en calcul et ça ne s'arrange pas... :31: Quand j'avais fabriqué l'arbalète, il y a un mois, j'avais déjà remarqué que les grands arcs pour les élastiques n'ont pas les meilleures performances, mais j'avais juste envie de faire une arbalète qui aurai cette forme-là pour question d'esthétique... Mais un de ces jours ça vaudrait le coup d'en fabriquer une autre qui aurait beaucoup plus d'énergie cinétique avec une forme beaucoup plus allongée, comme une sorte d'arbalète sous-marine, mais terrestre 😄 , qui serait aussi longue qu'un mousquet du 16ème siècle avec un arc très étroit et des élastiques non tendus au repos peut-être ?? :hmm:??

Je vois que tu as de l'humour Chinook.

L'important est de se faire plaisir, mais aussi de comprendre la technique employée pour pouvoir éventuellement l'améliorer.

Parce que c'est indéniable que tu recherches la performance d'une part en augmentant ta puissance, mais que tu tiens à ce que ton arbalète ressemble à une arbalète de type médiéval.

Il y a probablement un bon compromis à trouver pour concilier tes 2 objectifs, performance et esthétisme, à partir de ce constat.

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Dans [ cette vidéo ] trouvée sur internet, on voit une grande arbalète à élastiques qui fait peut-être 2.5 m de long, mais semble faire guère plus de 150 - 200 lbs, étant donnée la méthode d'armement... Et ça balance quand même un carreau de 400 grammes à travers un panneau de particules très épais. C'est juste dommage que l'arbalète ne soit pas mieux faite, là c'est vraiment bâclé... Mais le principe est intéressant ! :hmm:Il y aurait sûrement moyen de s'en inspirer un petit peu en fabriquant quelque chose de bien plus beau et avec moins de frottement...

Edited by Chinook
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Plus tu auras de matière élastique plus l’efficacité sera grande à la condition que tu étires plus proche de ses possibilités maximum ! C’est la remarque que j’avais évoqué beaucoup plus haut lorsque nous parlions de la partie non etirable de ta corde ! Ici évidemment c’est le raisonnement poussé à l’extrême ! 😁😁😁

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Salut Chinook, et Noyeux Joël !

Et comme je l'indiquais plus haut, il a fixé ses élastiques très proche du corps de l'arbrier.

Dans le même ordre d'idée, l'ami Jorg qui justement n'en est pas à court (d'idées) a aussi pondu ceci ...

mais ça aussi ...

Comme tu verras, sa catapulte à boule de bowling qu'il a aussi conçu avec son équipe selon un principe similaire utilise la tension des élastiques quasi parallèle à l'arbrier, il a cherché à optimiser sans créer de forces horizontales antagonistes qui se neutralisent.

Il aurait pu aussi comme dans certains modèles d'arbalètes sous marines inclure une poulie de renvoi en tête d'arbrier pour bénéficier du maximum de propulsion tout en restant tendu en fin de course.

Tout dépend du concept ce que l'on souhaite privilégier, à savoir l'esthétisme (qui veut conserver la physionomie d'une arbalète) ou l'efficacité (en partant d'une feuille blanche).

Ceci étant, même si la tension de ses élastiques était effectivement limitée à quelques centaines de lbs, la course d'armement démesurée (par rapport à une arbalète classique) lui permet d'emmagasiner une énergie bien plus conséquente qu'une arbalète normale (peut être jusqu'à 500 joules ?)

Edited by marco63
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Joyeux noël !

Hé beh, sacré Jörg Sprave, il en a de ces idées loufoques ! Mais vous ne trouvez pas que ces armes ne sont pas trop bien fignolées, très souvent on se demande comment que ça ne lui pète pas à la g*****, des systèmes de détentes en contreplaqué etc... D'ailleurs dans la deuxième vidéo, son gigantesque lance-pierre boule de bowling à finit par casser... Mais bon, ses vidéos sont sympas.

Je viens de calculer qu'une arbalète de seulement 100 lbs (pour que ce soit facile à armer) avec un "power-stroke" de 2 m aurait une énergie potentielle de 444 J, plus que la 370 # vue plus haut ! Un truc du genre là

... Let me show you its features !!! :biggrin:  

979167973_2mcrossbow.jpg.a35eb4ac8b9c65a35a7eb6770511659d.jpg

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