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Chinook

Arbalète à élastiques de 277 lbs !

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Bonjour !

Il m'a fallu 2 semaines pour bien fignoler ceci : une arbalète à élastiques de 277 lbs (j'ai mesuré la puissance avec précision), elle fait plus d'un mètre de large et 80 cm de long, et ça donne 150 joules d'énergie cinétique :blink: avec un carreau de 100 grammes. Elle peut tirer aussi du 265  grammes :w00t: , mais c'est plus lent (25 m/s contre 55) et ça ne produit que 83 joules environ.

Il y a 2 semaines, je m'étais amusé à dessiner cette arbalète sur un bout de papier, puis j'ai décidé d'en fabriquer une comme ça, pour voir ce qu'une arme de ce genre pourrait faire, et voilà le résultat : une arbalète précise jusqu'à 30-40 m et qui peut passer à travers un piquet de parc en bois de 5 cm d'épaisseur! L'arc est une énorme branche de douglas (une fois bien sec, c'est un assez beau bois) et l'arbrier est en châtaignier.

 LmXvL.jpg5r13y.jpg

Au plaisir de vous lire ! 😃

Edited by Chinook

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277lbs avec 6 morceaux de sandows de bache ! ! Extraordinaire ! ! Et obtenir les performances dont vous parlez avec si peu d’allongement de l’élément élastique ! Je suis admiratif ! ! 🤔🤔🤔

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C'est quoi le système de déclenchement?

Ça s'arme à la main, 277#?

Une petite vidéo de la bête en action?

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il y a une heure, Baou a dit :

277lbs avec 6 morceaux de sandows de bache ! ! Extraordinaire ! ! Et obtenir les performances dont vous parlez avec si peu d’allongement de l’élément élastique ! Je suis admiratif ! ! 🤔🤔🤔

Merci pour les réponses 😊 !!! Oui, la corde élastique 10 mm est incroyablement costaud et résiste très bien à l'usure, de plus ça coûte vraiment pas cher : entre 20 et 30 € pour 20 m !

il y a 59 minutes, PEDRO a dit :

C'est quoi le système de déclenchement?

Ça s'arme à la main, 277#?

Une petite vidéo de la bête en action?

Le système de détente est extrêmement simpliste : c'est un levier sur le côté droit de l'arbrier qui pousse la corde de son logement, un peu comme sur les arbalètes de charavines du 10ème siècle. Pour l'armement, j'utilise une corde d'aide munie de poignées qui s'installe derrière la détente et qui ramène la corde en démultipliant la force, c'est horriblement dur mais ça marche :weight_lift: !!

Et voici la vidéo Shooting a 277 lbs Great Douglas Elastic Crossbow

 

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Il y a 15 heures, Chinook a dit :

ça donne 150 joules d'énergie cinétique :blink: avec un carreau de 100 grammes. Elle peut tirer aussi du 265  grammes :w00t: , mais c'est plus lent (25 m/s contre 55) et ça ne produit que 83 joules environ

Comment sont obtenues ces valeurs ? Tu as mesuré les vitesses ?

C'est bizarre que l'énergie cinétique diminue quand la masse du projectile augmente. Sur un arc c'est l'inverse : avec une flèche lourde on perd en vitesse de projectile mais le rendement est meilleur donc l'énergie cinétique augmente.

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Euhhhhh 45 mm de sapin, je ne vois qu'une planche de palettes traversée, l'autre est juste un éclat. La balistique du trait me semble bien courbe pour un tir à 22 m ? Encore pire à 30m, es tu bien sur de la puissance ? Avec une arbalète moderne de 120 # je n'ai pratiquement pas de trait, ok, mes tubes sont bien plus légers (30g) mais ...

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Il y a 3 heures, Corbeau a dit :

Comment sont obtenues ces valeurs ? Tu as mesuré les vitesses ?

C'est bizarre que l'énergie cinétique diminue quand la masse du projectile augmente. Sur un arc c'est l'inverse : avec une flèche lourde on perd en vitesse de projectile mais le rendement est meilleur donc l'énergie cinétique augmente.

Oui, j'ai mesuré les vitesses : le carreau de 100 g va à 55 m/s (on ne le voit pas en action dans la vidéo), celui de 165 g va à 35 m/s (c'est celui avec lequel j'ai tiré à 22 et 30 m) et le tout gros de 265 g va à 25 m/s. Les carreaux les plus lourds ont moins d'énergie cinétique car ils sont trop lents, mais par contre ils ont plus de "quantité de mouvement", comme c'est dit dans la vidéo...

Il y a 2 heures, PatriceB a dit :

Euhhhhh 45 mm de sapin, je ne vois qu'une planche de palettes traversée, l'autre est juste un éclat. La balistique du trait me semble bien courbe pour un tir à 22 m ? Encore pire à 30m, es tu bien sur de la puissance ? Avec une arbalète moderne de 120 # je n'ai pratiquement pas de trait, ok, mes tubes sont bien plus légers (30g) mais ...

C'est vrai qu'on voit pas trop bien sur l'image, mais le bloc de cible est constitué de plusieurs épaisseurs, derrière les deux planches de palettes il y a encore une autre couche de bois, et la dernière planche a été percée proche du bord (ce qui a causer la déchirure étant donné le sens des fibres) mais c'était bien dans la planche, pas à côté, de plus la pointe dépassait de beaucoup, la seule chose qu'il l'a stoppée c'est l'épaississement de la hampe métallique. Ce serait intéressant de tirer dans un bloc de sapin afin de bien voir de combien les carreaux rentrent dedans, mais comme c'est dit dans la vidéo, j'en tournerait plein d'autres dans les jours à venir !

La balistique courbe vient du fait que ce gros carreau de 165 g ne se déplace qu'à 35 m/s, si j'avais pris celui de 100 g qui va à 55 m/s ça aurais été déjà moins courbe !😉

Edited by Chinook

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Il y a 4 heures, Chinook a dit :

Oui, j'ai mesuré les vitesses : le carreau de 100 g va à 55 m/s (on ne le voit pas en action dans la vidéo), celui de 165 g va à 35 m/s (c'est celui avec lequel j'ai tiré à 22 et 30 m) et le tout gros de 265 g va à 25 m/s. Les carreaux les plus lourds ont moins d'énergie cinétique car ils sont trop lents, mais par contre ils ont plus de "quantité de mouvement", comme c'est dit dans la vidéo...

C'est vrai qu'on voit pas trop bien sur l'image, mais le bloc de cible est constitué de plusieurs épaisseurs, derrière les deux planches de palettes il y a encore une autre couche de bois, et la dernière planche a été percée proche du bord (ce qui a causer la déchirure étant donné le sens des fibres) mais c'était bien dans la planche, pas à côté, de plus la pointe dépassait de beaucoup, la seule chose qu'il l'a stoppée c'est l'épaississement de la hampe métallique. Ce serait intéressant de tirer dans un bloc de sapin afin de bien voir de combien les carreaux rentrent dedans, mais comme c'est dit dans la vidéo, j'en tournerait plein d'autres dans les jours à venir !

La balistique courbe vient du fait que ce gros carreau de 165 g ne se déplace qu'à 35 m/s, si j'avais pris celui de 100 g qui va à 55 m/s ça aurais été déjà moins courbe !😉

Salut Chinook,

Pour tenter de mieux comprendre les transferts d'énergie dans ta mécanique, as tu pu mesurer l'énergie potentielle effective de ton nouveau joujou, de façon classique avec un peson pour la force emmagasinée tout au long de la course. Si tu peux nous donner un relevé précis cm par cm des valeurs de mise en tension tout au long de la course d'armement ...

Ensuite, de quelle manière as tu mesuré les vitesses ? Vrai chronographe ou estimation via appli avec téléphone mobile ? Et si vrai chronographe, l'as tu positionné à une distance minimale d'une longueur de carreau par rapport à la bouche de ton arbalète ?

Enfin, la corde est composée de 3 parties, dont 2 quasi identiques type élastique (plusieurs boucles de sandows) de part et d'autre de la partie centrale. Peux tu confirmer que cette partie centrale est bien une corde non étirable (vu à priori sur la vidéo) ? Peux tu nous donner la masse de chacune de ces 3 parties ?

Je suis un peu dubitatif comme Corbeau devant le paradoxe de l'énergie cinétique décroissante transférée aux carreaux avec la masse de ces carreaux qui augmente.

Si je tente une première approximation, 277 lbs =>  force évoluant de 0 N à maxi  1250 N. 

La course d'armement => 0.6 m environ de visu d'après ton arbrier de 0.8 m.

L'énergie potentielle #  1250 x 0.6 / 2 = 375 Joules ... énorme, mais pour une moindre efficacité, à confirmer.

Donc à priori beaucoup d'énergie absorbée par frottements bien sûr, mais aussi un gros transfert d'énergie consommé par la masse de la corde/élastiques en mouvement.

 

Merci pour tes précisions.

Edited by marco63

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Salut Marco,

beaucoup de questions, j’essaye d'y répondre :

> Relevé précis de la tension tout au long de la course (tous les 5 cm) :

lbs.JPG.8d28e8a7a0d1321cd958d3b0f77d8421.JPG

Petit détail : la course fait 45 cm, pas 60 !  

> La vitesse des carreaux est mesurée sur le timer (à 0.06 sec près) de mon logiciel d'édition de vidéos, les chiffres dits plus haut sont calculés sur 10 m, donc inférieur à la vitesse de sortie, les résultats annoncés ne sont donc pas exagérés !

>La corde est une corde d'alpiniste de 10 mm de diamètre, pas extensible du tout, et le poids de l'ensemble avec les 6 boucles d'élastiques est 300 grammes.

Pour l'énergie cinétique décroissante, voilà les calculs, c'est pas moi qui ai inventé la formule de l'énergie cinétique !!! 😏 !!! :

engcnqe.thumb.jpg.4103de063e49239b3cd0c2dfeffd7af6.jpg

>Je tente donc une nouvelle "approximation" : 1232 N x 0,45 / 2 = ~ 277 joules moins les frottements !

>Pour ce qui est de la "moindre efficacité", ça ne me parait pas si nul que ça : à titre de comparaison une arbalète à tour médiévale de 1000 lbs à arc en acier fait dans les 356 Joules pour seulement 110 Joules d'énergie cinétique...

Edited by Chinook

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Les cordes d'alpinisme ont jusqu'à 20% d'élasticité  pour amortir les chutes. Les cordes spéléo que 4% 😉. J'ai l'impression que tes élastiques "barrent" avec la brusque montée de puissance ? A vérifier  ...

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il y a 19 minutes, PatriceB a dit :

Les cordes d'alpinisme ont jusqu'à 20% d'élasticité

C'est plus une "capacité d'élongation" qu'une "élasticité". Lorsqu'une corde d'alpinisme subit une élongation supérieure à 5 à 10%, elle ne revient pas à sa longueur initiale et sa capacité d"élongation diminue fortement. Il faut la mettre au rebus car il y a risque de rupture ou de ne plus "amortir" la chute correctement. Je pense qu'avec la mise sous tension importante et répétitive d'une corde d'alpinisme, sa capacité d'élongation ne restera pas de 20%.

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Pour le moment je n'ai jamais eu de problème avec cette grosse corde en nylon, elle m'a été donnée par quelqu'un qui pratiquait beaucoup l'alpinisme et c'est pour ça que j'en avais déduit que c'était de la corde d'alpinisme, mais alors je m'était probablement trompé car elle ne s'étire pas du tout sous la tension des énormes élastiques ! Et pourtant j'ai déjà tiré pas mal de fois avec cette arbalète !

Prochaines vidéos : essais de pénétration avec l'arbalète sur diverses armures médiévales !

hand crossbow.gif

Edited by Chinook

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Pour ce qui est des cordes d'alpinisme, les données des fabricants correspondent à des protocoles bien précis et pour des cordes neuves au moment de leur commercialisation. Selon l'usage de la corde et son mode d'utilisation, les caractéristiques vont évoluer et l'élasticité va se réduire parfois rapidement et beaucoup.
Je pense que c'est le cas pour la corde de l'arbalète qui doit avoir perdu son élasticité initiale.

Voici un petit extrait de l'article de wikipédia sur les cordes de sport : https://fr.wikipedia.org/wiki/Cordes_de_sport

Citation

Lors de l'utilisation en moulinette, les cordes perdent rapidement leur élasticité, car le grimpeur est souvent en tension sur la corde. Cela n'arrive pas avec un grimpeur qui ouvre la voie, car sa corde est généralement en dessous de lui. Une corde est choisie selon sa pratique principale. Les cordes adaptées à l'utilisation en moulinette amortissent moins les chocs, mais ont une durée de vie plus longue, et les cordes qui absorbent le mieux les chocs perdent rapidement leur capacité d'allongement si elles sont régulièrement utilisées en moulinette.

 

Edited by Picpic45

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Il y a 4 heures, Chinook a dit :

Salut Marco,

beaucoup de questions, j’essaye d'y répondre :

> Relevé précis de la tension tout au long de la course (tous les 5 cm) :

lbs.JPG.8d28e8a7a0d1321cd958d3b0f77d8421.JPG

Petit détail : la course fait 45 cm, pas 60 !  

> La vitesse des carreaux est mesurée sur le timer (à 0.06 sec près) de mon logiciel d'édition de vidéos, les chiffres dits plus haut sont calculés sur 10 m, donc inférieur à la vitesse de sortie, les résultats annoncés ne sont donc pas exagérés !

>La corde est une corde d'alpiniste de 10 mm de diamètre, pas extensible du tout, et le poids de l'ensemble avec les 6 boucles d'élastiques est 300 grammes.

Pour l'énergie cinétique décroissante, voilà les calculs, c'est pas moi qui ai inventé la formule de l'énergie cinétique !!! 😏 !!! :

engcnqe.thumb.jpg.4103de063e49239b3cd0c2dfeffd7af6.jpg

>Je tente donc une nouvelle "approximation" : 1232 N x 0,45 / 2 = ~ 277 joules moins les frottements !

>Pour ce qui est de la "moindre efficacité", ça ne me parait pas si nul que ça : à titre de comparaison une arbalète à tour médiévale de 1000 lbs à arc en acier fait dans les 356 Joules pour seulement 110 Joules d'énergie cinétique...

Bonsoir Chinook,

L'énergie potentielle de ton arbalète est de 211 Joules à un pouième près

(voir tableau où tu trouveras tes mesures en fonction de la course et une bonne approche mathématique qui permet une intégration assez aisée).

 

Pour les mesures de vitesses, si tu peux investir dans un chronographe à 50 €, on y verra vraiment plus clair.

Maintenant, en ce qui concerne ta mécanique, tu as une corde qui est plus massive que tes projectiles, c'est là que tu perds en efficacité, je te l'avais déjà dit. Je sais que tu attaches une certaine importance à esthétique médiévale, et que c'est la raison que tu as invoquée pour garder ces cordes massives, mais il n'y a rien de médiéval aux élastiques, donc si tu veux de meilleures performances, tu sais qu'il te faut alléger la corde qui te sert de propulseur (avec du Dyneema par exemple). Pour ton accumulateur d'énergie (les sandows), pas grand chose à redire si ce n'est de les calibrer le plus court possible pour que ta corde indéformable (et plus légère) soit la plus longue possible.

En effet, plus ton accumulateur d'énergie s'allonge, plus il parcourt de distance, et plus il consomme d'énergie pour mettre sa propre masse en mouvement.

Par comparaison, un arc aura un déplacement plus court que ton élastique tendu. La partie centrale de ta corde a en plus 2 boucles de fixation qui ajoutent de la masse. Et cette partie centrale se déplace quasiment à la même vitesse que ton projectile (juste un poil en dessous). Avec une arbalète classique, la corde se déplace environ à la moitié de celle du projectile. Et la corde fait une dizaine de grammes seulement.

Ton ensemble propulseur cumule les obstacles au freinage alors qu'il pourrait gagner en efficacité rapidement.

Bon courage pour la suite.

 

Energie Chinook.JPG

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Bonsoir Marco,

Je ne peux qu'être d'accord avec le fait qu'une corde plus fine et moins lourde serait un peux plus efficace etc etc...

Mais l'idée de cette arbalète n'est pas de faire des recherches pour gagner quelques petits joules en plus, elle me satisfait parfaitement comme elle est là et tout vas bien !!! Et de plus même si il y a une (légère) perte d'efficacité, j'aimerait quand même mieux pas me trouver à la réception de ce qui reste :wink:, voir l'état de la cible :ermm: : 

RWvOv.jpg

PS: Pour le chronographe, je finirais peut-être par en acheter un, je vais voir...

Edited by Chinook

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Il y a 12 heures, marco63 a dit :

Pour ton accumulateur d'énergie (les sandows), pas grand chose à redire si ce n'est de les calibrer le plus court possible pour que ta corde indéformable (et plus légère) soit la plus longue possible.

En effet, plus ton accumulateur d'énergie s'allonge, plus il parcourt de distance, et plus il consomme d'énergie pour mettre sa propre masse en mouvement.

Je n’y connais absolument rien en matière d’arbalète ! Mais j’ai quelques notions , empiriques j’en conviens, sur l’utilisation d’élastique pour lancer des projectiles qui me font penser l’inverse ! Je dois avoir dans mon bazar une photo explicite !

avec ce montage une bille de 8mm atteint la vitesse d’environ 350fps , je dirais donc qu’il serait intéressant d’utiliser le système élastique le plus long possible à la condition que cette longueur soit à étirement maximum lorsque l’arbalète est armée ! ! Je cherche la photo ! je viens de lire le post de Chinook bien entendu je répondais à Marco , si cet arbalète vous convient tout va bien .....😀😀🤗

Edited by Baou

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350 fps pour une balle de 8 mm, c'est une formidable arbalète à jalet ça :20: !!!! 

D'après ce que j'ai pu constater en fabriquant beaucoup d'arbalètes à élastiques (sept dont une à jalet) le fonctionnement semble simple et ce que dit Baou est exact : plus l'élastique est long mieux c'est, les prototypes disposant d'une corde très longue et d'élastiques courts ont tendance à moins bien marcher... Sur l'arbalète de ce post les élastiques sont déjà un peu court, mais ça va encore (Et heureusement, parce-qu'il m'a fallu du temps pour fabriquer cette corde !!!)

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Il y a 5 heures, Baou a dit :

Mais j’ai quelques notions , empiriques j’en conviens, sur l’utilisation d’élastique pour lancer des projectiles qui me font penser l’inverse !

Pas mal de notions pratiques sur la chaine youtube de ce sympathique allemand, spécialiste des frondes, arbalètes à élastiques etc. :original::

 

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merci Bruno ! je connais les folies de Joerg !

Voici les miennes :devil_2::devil_2:

akijs1.jpeg

myjyye.jpeg

C'est très amusant de tirer comme ça au lance-pierres et on rajoute une belle dimension à chaque tir : le plaisir d'avoir évité le pire ! ! :post--1078006329::yahoo::yahoo:

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il y a une heure, Baou a dit :

Voici les miennes :devil_2:

Preuve s'il en était besoin que l'allonge donne du rendement. Là tu vas encore plus loin qu'un archer de kyudo !

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Il y a 2 heures, Baou a dit :

J’ai 59’’ d’allonge ! Môa  Môssieu ! ! 😎😎😎

Lui aussi : :grin:

istock-527086413.jpg?itok=d8wFGJVJ

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Bonsoir à tous,

Pour répondre collégialement, je n'ai pas dit que l'allonge ne servait à rien.

Dit autrement, utiliser un accumulateur d'énergie massif (une corde de 300 g pour un projectile de 100 g) qui s'allonge démesurément n'est pas rationnel. La corde d'un arc est peu extensible, pourtant c'est elle qui donne l'allonge, alors que les branches d'arc se déforment assez peu par rapport à la course d'armement de la corde.

Après, je préfère étayer une démo à partir de données vérifiables.

Par exemple, envoyer une bille de 9 mm (7 grammes) à 480 fps, le même Joerg (cité plus haut) le fait, avec ce joujou (type arbalète à jallet) qui libère 81 joules, alors qu'il a juste l'allonge d'une arbalète.

https://youtu.be/LpFlAgl-LWM?t=10

Comme quoi une déformation de quelques cm de branches d'arc est plus performante (90% de mieux) qu'une allonge de sandows de 59 pouces.

Cette même arbalète envoie des traits de 400 grains (26 grammes) à seulement 340 fps, mais l'énergie transférée au projectile grimpe à 140 joules.

Cette comparaison de performances pour une même arbalète démontre que moins le projectile est massif, moins le rendement énergétique est bon.

Le manufacturier TenPoint indique l'énergie cinétique pour 3 masses de traits différents avec sa VAPOR RS 470, et plus le trait est massif, meilleure est l'énergie transférée au trait.

D'où le paradoxe soulevé par Chinook qui semble obtenir des résultats contraires à la logique mécanique ... dans des conditions de mesures qui restent à vérifier.

Vaporrs470.JPG

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