essai d'un pistolet arbalète Cobra

[stanloc]

L'énergie exprimée en JOULES au départ du carreau est toujours la même puisque c'est celle que fournit l'arbalète. Si dans une cartouche vous mettez toujours la même quantité de poudre vous aurez toujours la même pression dans le canon au départ du coup c'est comme lorsque vous donnez une pichenette votre doigt ne change pas. Si la bille, la balle ou le carreau sont plus lourds c'est la VITESSE d'éjection qui est moindre.
Stan

 

[Itus]

Pas vraiment,
Si on ressent un recul, c'est qu'une partie de l’énergie n'a pas pue être transmise (=perte)
Une analogie par l’exagération : Donner un (même) coup de pied dans un carton vide ou dans une enclume !

Edit: Je précise mon exemple, dans une arme a feux la pression a un certain temps de monter contrairement a un arc ou une arbalète ou la puissance au lâché est instantané

 

[AVN]

Pas vraiment,
Si on ressent un recul, c'est qu'une partie de l’énergie n'a pas pue être transmise (=perte)
Une analogie par l’exagération : Donner un (même) coup de pied dans un carton vide ou dans une enclume !

Edit: Je précise mon exemple, dans une arme a feux la pression a un certain temps de monter contrairement a un arc ou une arbalète ou la puissance au lâché est instantané

Bonjour
Quelques millièmes de seconde pour qu'une balle sorte d'un canon de 55 ou 60 cm ...
Le départ d'un arc peut-il vraiment être plus rapide ?
Ne le prenez pas pour une réflexion désobligeante mais certains messages de ce post montrent que la balistique, même élémentaire, est une science bien mal connue.
Allez de temps à autre sur des forums spécialisés en matière d'armes et de tir.

 

[jacounet]

Salut à tous .

J'ai fabriqué , étant adolescent ( 15/16 ans ) , une arbalète avec des lames de suspension de vieilles voitures ( B14 de mémoire ) , avec 2 parpaings de 20 kgs , je tendais le câble de moto à la moitié de la course de mon arbalète , ...il fallait une sacré force pour l'armer , il est vrai que j'avais mis 2 lames d'acier , une courte ( lame coupée ) et une longue appairées . .
J'ai fait des essais avec des fléchettes plastique modifiées et pointes fines acier , elles se piquaient dans les murs en pierre ou en parpaing à 5 m de distance .
J'ai fais des essais avec une lame de scie à métaux avec empennage collé , je " traversais" la porte de l'atelier à mon père , ( la pointe dépassait ) qui est en pin de 12/13 mm environ .
Ce sont des joujoux dangereux ,... même le pistolet .
La grosse difficulté , c'est de mettre le poids et la longueur et l'empennage de la flèche qui va bien avec la puissance de l'arbalète , ... ça doit se calculer en fonction de la puissance max que l'on veut transmettre .
Les grosses arbalètes du Moyen Age que l'on armait avec un treuil à manivelle devait sans doute dépasser les 100 voir 150 kgs de poussée .
Mais rien à voir avec une arme à feu dont la poussée intantanée dépasse largement ces valeurs , je crois . , proche de 300 kgs voir plus , à vérifier .
Il parait que c'est un trait et une arbalète de ce genre qui a tué Richard Coeur de Lion dans le Limousin , trait d'arbalète ayant traversé sa protection ( cotte de maille ou plaque métallique ).
Donc tenir éloignés les enfants de ce genre d'engin ...bien sûr .

Amicalement . Jacounet .

 

[stanloc]

D'après le document sur Aliénor d'Aquitaine passé récemment c'est la gangrène qui a tué Richard Coeur de Lion et pas le carreau à proprement parlé.
On doit trouver facilement les forces qui caractérisent les arcs. Je sais que les arcs compound sont particulièrement costauds.
Stan

 

[ilfaitvraimentbeau]

Salut à tous .

J'ai fabriqué , étant adolescent ( 15/16 ans ) , une arbalète avec des lames de suspension de vieilles voitures ( B14 de mémoire ) , avec 2 parpaings de 20 kgs , je tendais le câble de moto à la moitié de la course de mon arbalète , ...il fallait une sacré force pour l'armer , il est vrai que j'avais mis 2 lames d'acier , une courte ( lame coupée ) et une longue appairées . .
J'ai fait des essais avec des fléchettes plastique modifiées et pointes fines acier , elles se piquaient dans les murs en pierre ou en parpaing à 5 m de distance .
J'ai fais des essais avec une lama de scie à métaux avec empennage collé , je " traversais" la porte de l'atelier à mon père , ( la pointe dépassait ) qui est en pin de 12/13 mm environ .
Ce sont des joujoux dangereux ,... même le pistolet .
La grosse difficulté , c'est de mettre le poids et la longueur et l'empennage de la flèche qui va bien avec la puissance de l'arbalète , ... ça doit se calculer en fonction de la puissance max que l'on veut transmettre .
Les grosses arbalètes du Moyen Age que l'on armait avec un treuil à manivelle devait sans doute dépasser les 100 voir 150 kgs de poussée .
Mais rien à voir avec une arme à feu dont la poussée intantanée dépasse largement ces valeurs , je crois . , proche de 300 kgs voir plus , à vérifier .
Il parait que c'est un trait et une arbalète de ce genre qui a tué Richard Coeur de Lion dans le Limousin , trait d'arbalète ayant traversé sa protection ( cotte de maille ou plaque métallique ).
Donc tenir éloignés les enfants de ce genre d'engin ...bien sûr .

Amicalement . Jacounet .

bonjour Jacounet,
si je comprends bien, tu as fait des essais avec une flèche de section plate ? (lame de scie à métaux, c'est original

 

[jacounet]

bonjour Jacounet,
si je comprends bien, tu as fait des essais avec une flèche de section plate ? (lame de scie à métaux, c'est original

Salut .
Oui c'est original , mais surtout très pénétrant quand la lame est pointue et affinée en bout , ...
Faut dire que l'originalité vient du fait que je n'avais que ça comme matériau costaud et lèger sous la main , les lames de scie cassées du paternel .

Amicalement . Jacounet .

 

[jacounet]

D'après le document sur Aliénor d'Aquitaine passé récemment c'est la gangrène qui a tué Richard Coeur de Lion et pas le carreau à proprement parlé.
On doit trouver facilement les forces qui caractérisent les arcs. Je sais que les arcs compound sont particulièrement costauds.
Stan

Salut .
Pour Richard Coeur de Lion ,oui c'est possible ..., faut dire aussi que l'histoire est aussi celle qu'on bien voulu écrire , transcrire , ou enjoliver les historiens , pour ne pas dire déformer .
Il faudrait le même récit historien , côté français et anglais ...et c'est pas toujours le cas .
Mais cela reste parfaitement plausible malgré tout ...surtout si c'est le carreau qui en est à l'origine , les moyens d'asepsie à l'époque en Europe étant inconnus .
Les arcs compounds ont surtout une énergie transmise à la flèche plus importante , car la force transmise est quasi constante du début à la fin de la propulsion .
Sur un arc à double arc de cercle incurvés en inverse ( arc type turc) , la vitesse est plus constante qu'un arc primitif à simple arc de cercle , mais la force au départ est sans doute 2 voir 3 fois plus importante au départ de la flèche qu'à la fin , ce qui donne une propulsion efficace sur la moitié de la couse environ , alors que sur un arc compund à poulies la propulsion efficace est sur toute la course , d'où une énergie transmise sans doute deux fois plus importante , à force de propulsion de l'arc égale .

Amicalement . Jacounet .

 

[domi.U&M]

en réalité, il aurait fallu traiter tout ce sujet avec la notion d'énergie cinétique...

mais pour en revenir aux tests de notre ami, ce serait bien qu'il les continue avec son arbalète fixée solidement à une table ou contre un mur, comme je l'ai suggéré[/QUOTE]

 

[ilfaitvraimentbeau]

en réalité, il aurait fallu traiter tout ce sujet avec la notion d'énergie cinétique...

mais pour en revenir aux tests de notre ami, ce serait bien qu'il les continue avec son arbalète fixée solidement à une table ou contre un mur, comme je l'ai suggéré

[/QUOTE]
je vais y penser Domi !

 

[AVN]

Salut .
.
Les arcs compounds ont surtout une énergie transmise à la flèche plus importante , car la force transmise est quasi constante du début à la fin de la propulsion .
Sur un arc à double arc de cercle incurvés en inverse ( arc type turc) , la vitesse est plus constante qu'un arc primitif à simple arc de cercle , mais la force au départ est sans doute 2 voir 3 fois plus importante au départ de la flèche qu'à la fin , ce qui donne une propulsion efficace sur la moitié de la couse environ , alors que sur un arc compund à poulies la propulsion efficace est sur toute la course , d'où une énergie transmise sans doute deux fois plus importante , à force de propulsion de l'arc égale .

Amicalement . Jacounet .

Très amicalement aussi permettez moi de vous inviter à consulter le site " www.webarcherie.com " où vous trouverez des indications précises et sérieuses sur le fonctionnement des arcs et arbalètes.
En particulier vous aurez des explications sur la manière dont travaillent les ressorts et l'énergie qu'ils peuvent enmagasiner et restituer en fonction de leur raideur, de la course de travail et de la précharge éventuelle.
Aucun système mécanique ne crée de l'énergie, ce qui propulse la flèche est l'énergie que l'archer a mise en oeuvre pour bander son arc. Quant aux arcs compound, plus faciles à tendre, ils comportent par leur conception ( poulies et renvois) une source de pertes mécaniques qui n'existent pas sur le système simple.

 

[jacounet]

en réalité, il aurait fallu traiter tout ce sujet avec la notion d'énergie cinétique...

mais pour en revenir aux tests de notre ami, ce serait bien qu'il les continue avec son arbalète fixée solidement à une table ou contre un mur, comme je l'ai suggéré

[/QUOTE]

Salut .
Oui , ou dans un étau , c'est ce que tout bon usineur possède .
Oui il faudrait parler d'énergie globale transmise au projectile , car la force transmise en début et fin de propulsion , n'est pas la même sans doute que ce soit sur une arbalète compound ou sur une arme à feu.
Sur une arbalète il faudrait trouver le moyen de transformer une force de propulsion qui va en s'atténuant , en force de propulsion allant en augmentant .
Les poulies du compound arc ou arbalète semble rendre constante la propulsion , d'après ce que j'en ai lu il y-a des dizaines d'années , donc pas sur internet . A vérifier .
Donc pour avoir une force de propulsion uniformément progressive , c'est sans doute ce qu'il faudrait pour propulser un trait avec un rendement maximum ...ça reste à inventer , enfin je crois .
Amicalement .
Jacounet .

 

[ilfaitvraimentbeau]

et comme j'ai un étau, je vais essayer histoire de voir ce que cela donne !

 

[stanloc]

C'est marrant que plusieurs intervenants se lancent dans des digressions nébuleuses alors qu'il y a une EVIDENCE : l'énergie (ou si vous préférez la FORCE) contenue dans le ressort que constitue l'arc de l'arbalète est indépendante de la nature du carreau. Et à chaque fois que l'arc est bandé cette énergie potentielle est la même. Donc comme l'énergie "en sortie de bouche" est égale à la masse du carreau x carré de la vitesse seule la vitesse d'éjection varie si la masse du carreau change. C'est aussi sûr que 2 + 2 = 4 Maintenant si les pertes dans l'air (sur courte distance) sont les mêmes pour deux carreaux de masse différente l'énergie d'impact sera la même. CQFD
Stan

 

[ilfaitvraimentbeau]

C'est marrant que plusieurs intervenants se lancent dans des digressions nébuleuses alors qu'il y a une EVIDENCE : l'énergie (ou si vous préférez la FORCE) contenue dans le ressort que constitue l'arc de l'arbalète est indépendante de la nature du carreau. Et à chaque fois que l'arc est bandé cette énergie potentielle est la même. Donc comme l'énergie "en sortie de bouche" est égale à la masse du carreau x carré de la vitesse seule la vitesse d'éjection varie si la masse du carreau change. C'est aussi sûr que 2 + 2 = 4 Maintenant si les pertes dans l'air (sur courte distance) sont les mêmes pour deux carreaux de masse différente l'énergie d'impact sera la même. CQFD
Stan

bonsoir Stan,
ton raisonnement risque de capoter.... si le carreau est très léger il ne pourra pas utiliser l'énergie (et non pas la force) délivrée par l'arc, imagine un carreau fait d'un avion en papier.......
si je dis des conneries, merci de me reprendre !

 

[JP2]

L'énergie à l'impact est E = 1/2 m * V² , où m est la masse du projectile et v la vitesse à l'impact (qui n'a rien à voir avec V0, la vitesse initiale).

Comme déjà dit, la vitesse v varie en fonction de m, plus m sera grand, plus v diminuera. On peut donc dire que l'énergie passera par un maximum, qui est la dérivée de la fonction E par rapport à la vitesse ==> qui n'est autre que E' = 2*1/2 m*v soit m*v (qui est la quantité de mouvement). Ne manque plus que de connaître v= f(m). Bis repetita !

Amicalement, JP2.

 

[jacounet]

L'énergie à l'impact est E = 1/2 m * V² , où m est la masse du projectile et v la vitesse à l'impact (qui n'a rien à voir avec V0, la vitesse initiale).

Comme déjà dit, la vitesse v varie en fonction de m, plus m sera grand, plus v diminuera. On peut donc dire que l'énergie passera par un maximum, qui est la dérivée de la fonction E par rapport à la vitesse ==> qui n'est autre que E' = 2*1/2 m*v soit m*v (qui est la quantité de mouvement). Ne manque plus que de connaître v= f(m). Bis repetita !

Amicalement, JP2.

Salut à tous.

L'énergie transmise au projectile , ici le carreau doit probablement passer par un maximum , comme le dit JP2 avec cette formule .
Si on considère qu'il faut donner une certaine portée à l'engin ( pistolet de notre ami ), on ne peut pas lui mettre un carreau de 100 grammes , ni un carreau de 1 gramme .
Entre les deux y-a des essais à faire et la formule donnée par JP2 peut sans doute aider à se rapprocher du carreau à énergie max , fait pour cette mini arbalète .
Ayant fait des arcs aussi étant adolescent , il faut des flèches d'un certain poids d'une certaine longueur avec l'empennage qui va bien , pour donner le maximum de portée à l'engin .
Sur un lot très artisanal de 20 flèches il y-en a toujours une qui sort du lot pour sa portée .( j'étais ado: ... entre 12 et 16 ans )
Mais qui dit portée ne veut pas dire énergie ...bien sûr .
En balistique faut savoir ce qu'on veut , la portée ou l'énergie donc accessoirement la pénétration.
La pénétration dépend de l'énergie emmagasinée par la flèche , la vitesse à l'impact et la forme de la pointe .
J'ai remarqué sur mon arbalète qu'un trait carré fait en bois type Moyen Age ( avec pointe acier et empennage genre 15 ème siècle) simplement posé sur l'affut , n'emmagasinait pas autant d'énergie qu'un trait frottant sur l'affut , ou un trait avec encoche forçant pour être positionné sur le cable de propulsion .
Ces artifices doivent donner plus de temps de propulsion que simplement posé , ou dès les premiers centimètres le carreau est devant le cable et n'est plus propulsé .
Pas fait de photos ni de film pour démontrer mes dires , on était dans les années 60 , juste le souvenirs de l'expérience .
Sur le pistolet de Ilfaitvraimenbeau , faudrait des photos du système d'encrage du carreau , pour voir comment c'est fait ...ça me parait important .
Amicalement .
Jacounet .
PS: Faudrait voir si quelq'un ayant une Encyclopédie Diderot a des infos sur l'arbalète ,...

 

[domi.U&M]

bonsoir Stan,
ton raisonnement risque de capoter.... si le carreau est très léger il ne pourra pas utiliser l'énergie (et non pas la force) délivrée par l'arc, imagine un carreau fait d'un avion en papier.......
si je dis des conneries, merci de me reprendre !

le problème n'est pas qu'il soit léger. c'est qu'il s'écrase au moment de la transmission d'énergie (le cable va écraser le carreau), ensuite il se déforme et transforme très rapidement son énergie par friction avec l'air.
en théorie: si ton carreau très léger ne se déforme pas et qu'il a un profil à très faible friction, alors sa vitesse initiale sera celle de la corde, s'il n'y avait pas de carreau, et sa vitesse restera constante.

 

[ramses76]

je me permets de mettre mon grain sel..
l'énergie communiquée au carreau est, aux pertes près, le travail que fournit l'arbalétrier pour bander son arbalète et si W désigne ce travail, qui est aussi l'énergie potentielle emmagasinée par le ressort, la vitesse du carreau est: v = √ (2 W/m)
Comme l'a dit Stanloc, l'énergie cinétique Ec communiquée au carreau est égale à ce travail W (il suffit de remplacer l'expression de v dans Ec = 1/2 m v² pour s'en convaincre).
Maintenant on comprend intuitivement que l'optimum d'utilisation de cette énergie pour percer une cuirasse en acier sera obtenu par un carreau relativement léger et rapide muni d'une pointe en acier. Pour assommer l'adversaire, un carreau lourd et donc bien lent fera l'affaire..

 

[domi.U&M]

"l'énergie communiquée au carreau est, aux pertes près, le travail que fournit l'arbalétrier pour bander son arbalète".

ben non: il y a l'énergie communiquée à l'arbalète (recul) qui est loin d'être négligeable.
si le carreau pèse le même poids que l'arbalète et que celle ci est libre, les deux partiront en directions opposées avec la même vitesse initiale. c'est pourquoi je préconise de fixer solidement l'arbalète sur un support lourd pour avoir une énergie cinétique identique pour les deux carreaux lourd et léger et pouvoir faire des tests de pénétration valables

 

[stanloc]

@Domi ; j'ai l'impression qu'il te faut réviser tes notions de base de Mécanique des Forces au sujet de l'action et de la réaction. Les deux sont des forces égales et l'une n'enlève pas à l'autre une part de son intensité. On les représente par deux vecteurs rigoureusement égaux et de sens opposé. C'est comme les forces centrifuges et centripètes. Si Ariane vient de décoller c'est pour les mêmes raisons. ACTION = REACTION
Stan

 

[domi.U&M]

tout à fait d'accord avec toi Stan, car tu parles de forces. un prof de physique de seconde doit bien rigoler de nos petits écrits où nous mélangeons allégrement les termes (force, énergie cinétique, énergie potentielle).
Laissons Ilfaitbeau nous finir ses travaux pratiques et nous communiquer ses résutats.
Parce qu'en théorie une flèche n'atteind jamais sa cible (elle parcourt la moité du trajet, plus la moitié de la moitié du trajet, et ainsi de suite, ) et qu'en pratique elle y arrive.

(attention cependant à ton exemple de forces centrifuges et centripètes: une force centrifuge n'existe pas. mais c'est un autre sujet)

 

[ramses76]

@Domi: tu as raison mais j'ai considéré que l'arbalète était fixée pour annuler la vitesse de recul et le travail de la réaction mais l'arme n'étant pas rigide il est possible que la réaction de l'étau à la force d'arrêt de la quantité de mouvement de recul travaille autrement (vibrations..) .
Pour mesurer les pertes d'énergie (recul, ressort, frottements, vibrations etc..) , il faudrait pouvoir mesurer le travail de la force de réarmement de l'arbalète puis mesurer la vitesse du carreau avec un chronographe balistique pour déterminer son énergie cinétique..

 

[ilfaitvraimentbeau]

la réaction existera toujours ! on ne va pas l'annuler ainsi, il n'est pas question de modifier une loi physique... juste de modifier sa perception. au lieu de propulser l'arbalète en arrière elle se manifestera par un échauffement ou autre chose

 

[ramses76]

oui bien sûr qu'on ne modifie pas les lois de la physique mais pour comprendre l'effet de l'immobilisation de l'arbalète on peut imaginer un patineur face à un mur qui se propulse brusquement en arrière en poussant sur ce mur avec une certaine énergie puis ce même patineur face à un autre patineur plus lourd qui repousse ce dernier avec la même énergie. Les deux patineurs s'éloignent l'un de l'autre, le plus lourd moins vite que le plus léger en vertu du principe de conservation de la quantité de mouvement. Le plus léger (on l'appellera M. Carreau) n'atteindra certainement pas la même vitesse que celle atteinte à partir du mur fixe.

 

[ybou30]

Salut à tous,

Sur l'énergie:
L'énergie fournie par la détente de l'arbalète sera la somme des énergies:
- De la propulsion du carreau
- De l'effet de recul
intuitivement, on comprend que la partie de cette énergie absorbée par le recul est perdue pour la propulsion.
On retrouve une analogie dans les suspensions avec ressort / amortisseur qui absorbent l'énergie due au soulèvement des roues par défauts de relief.

Rendement de la propulsion:
Comme l'a dit JP2, il y a bien une limite maximale d'efficacité:
Ceci peut être mis en relief en propulsant des carreaux de poids différents dans des condition similaires.
En mesurant les distances libres atteintes, on voit que l'on passe par un maximum.

Par expérience, même observation que Jacounet concernant l'efficacité de l'entrainement câble/carreau.
Dans mes tests gamin, j'avais remarqué le phénomène .
Les arcs très bandés à faible course de câble avaient plus de difficultés à transmettre si le câble n'était pas enserré dans une encoche.
Il arrivait souvent que ce soit la flêche qui se fende.

Cdlt,
Yanik

 

[rabotnuc]

La masse du carreau varie, mais il doit avoir une certaine rigidité ce qui conduit à adapter sa forme à la force qui le pousse au cul (un peu de rigidité est nécessaire). Du coup, la section étant différente, la pénétration dans l'air est différente ainsi que la pénétration dans le matériau à l'arrivée (section et dureté différentes pour la pointe).
Vu la distance de 40cm, l'influence du frottement de l'air n'est pas perceptible
Comme tu compares des impacts, je suggère que tu fasses 2 flêches de masses différentes mais avec un pointe identique en poids et en section pour poursuivre tes essais, et que tu fixes l'arbalète dans l'étau pour bloquer la force de réaction au maximum.
C'est complètement inutile comme occupation mais c'est fun.

 

[ilfaitvraimentbeau]

oui bien sûr qu'on ne modifie pas les lois de la physique mais pour comprendre l'effet de l'immobilisation de l'arbalète on peut imaginer un patineur face à un mur qui se propulse brusquement en arrière en poussant sur ce mur avec une certaine énergie puis ce même patineur face à un autre patineur plus lourd qui repousse ce dernier avec la même énergie. Les deux patineurs s'éloignent l'un de l'autre, le plus lourd moins vite que le plus léger en vertu du principe de conservation de la quantité de mouvement. Le plus léger (on l'appellera M. Carreau) n'atteindra certainement pas la même vitesse que celle atteinte à partir du mur fixe.

oui, ta comparaison est parlante !

 

[jacounet]

La masse du carreau varie, mais il doit avoir une certaine rigidité ce qui conduit à adapter sa forme à la force qui le pousse au cul (un peu de rigidité est nécessaire). Du coup, la section étant différente, la pénétration dans l'air est différente ainsi que la pénétration dans le matériau à l'arrivée (section et dureté différentes pour la pointe).
Vu la distance de 40cm, l'influence du frottement de l'air n'est pas perceptible
Comme tu compares des impacts, je suggère que tu fasses 2 flêches de masses différentes mais avec un pointe identique en poids et en section pour poursuivre tes essais, et que tu fixes l'arbalète dans l'étau pour bloquer la force de réaction au maximum.
C'est complètement inutile comme occupation mais c'est fun.

Salut .

L'arbalète d'après Wikipédia ( qui n'est pas forcément toujours une référence) , est une arme datant de plus de 2000 ans .
La plus aboutie est sans doute celles faites au Moyen-Age , avec des portées dépassant largement celles des arcs , une force de pénétation mortelle à plus de 100 mètres ..et une précision étonnante comparée à l'arc .
Pour le carreau , au Moyen Age il était carré , d'où son nom , en bois ou en métal , l'empennage étant réduit au strict minimum ( 4 petits ergots ) , et une pointe plus lourde pour éviter le basculement .
Je ne sais pas si les ergots/empennages imposaient une rotation au carreau ...possible selon toutes vraisemblances .
L'arbalète n'est pas une arme de tir aux Jeux Olympiques , néanmoins elle fait parti de la Fédération Française de Tir ( de mémoire ) , la force de traction est de l'ordre de 60 kgs .
Amicalement .
Jacounet .

 

[JeanYves]

Bjr ,

Je fais appel aux specialistes , quelle energie faut il pour percer une tole de 1 mm à 10 metres avec ce genre d'engin ? , et est ce possible ?