ARC COMPOSITE D'ARBALETE

[michel du conflent]

mon ami,
le dynamomètre te permettra de mesure la force de la tension, ce qui est déjà bien, mais pour autant, la force de l'arbalète est elle exactement la même ? aurait on inventé le rendement 1/1 au xiii ème ?

sur un autre point, et à moins que ce ne soit du à un effet de la photo, il me semble que la déformation de la branche droite de l'arc n'est pas tout a fait identique à celle de la branche gauche.....je ne veux pas te porter la burlat, mais quelques dizaine de mm de "band" de plus ne vont-ils pas provoquer une brisure ?

enfin pour les bonnets que craquent, n'aurais-tu pas quelques chutes de tissu de kevlar ? tu peux en faire des bonnets qui restent souples, pour ne pas niquer les extrémités de l'arc, et à la fois indéchirables.

[Guillaume de Pensac]

Michel. Effectivement j'ai l'intention de démonter l'arc de l'arbrier et de comparer au pied à coulisse, par symétrie, les deux branches.
Néanmoins tu sais que je suis loin d'être une bête de foire et pour cela je vais devoir affiner les branche de l'arc pour réduire sa puissance car cette arbalète est destinée à être armée sans l'aide d'un pied de biche, moufle ou cranequin.
Il faut préciser que le moufle, de la photo, équipait mon arbalète en acier XVe s.
Je vais aussi confectionner à nouveau d'autres bonnets en cuir plus épais.
Mais il est vrai que j'aurais aimé connaître la puissance qu'il faut développer pour armer cette arbalète. A cause des frottements, la puissance efficace de l'arme est bien inférieure, je te l'accorde.

[montjoie]

je bois du petit lait à vous lire...

J'arrive d'en boire, du côté du Boulou,Tresserre, Montesquieu , en pays catalan quoi !

Montjoie. As-tu une idée de l'empennage des traits d'arbalète durant la première moitié du XIIIe siècle ? Cet empennage est-il constitué de plumes ou est-il déjà en cuir ?

D'après les textes que je viens de parcourir, on s'aperçoit que tous les empennages étaient utilisées déjà à cette époque.C'est plutôt la longueur des carreaux qui était plus longue

"au XII et XIII siécle, les carreaux d'arbalètes et les pointes de flèche sont longs et présentent des pointes triangulaires de sections carrées; à douille "(Valérie Sernon)

"le vireton est empenné de bois, de cuir, de plume ou de métal" (l'arbalète par Clément Bosson-1975 GdA)

"....ces ailettes, lames de bois léger ou de cuir , étaient placées obliquements par rapport à l'axe du trait" (l'arbalète de guerre -Boudriot-1979-GdA)
Pour les ailettes de bois, c'est le tilleul ou peuplier qui est employé le plus souvent

D'aprés Robert Roth, certains carreaux étaient empennés à trois plumes "l'empennage était composé de trois plumes disposées à 90e pour éviter le frottement sur l'arbrier"

cette observation est intéressante car si l'arbalète est munie d'une lame métallique (ou de corne) afin de tenir le trait plaqué sur l'arbrier, on est en droit de se demander si cela ne va pas "contrarier"le départ du carreau ?
Je suppose que ce type d'empennage a été utilisé avantl'emploi de cette lame de maintien, le talon du carreau étant coincé dans la noix.
L'avantage d'un empennage en plumes, c'est qu'il n'est pas nécessaire de pratiquer une rainure dans le fût; seul un collage suffit .

Disposes-tu d'une autre documentation que la mienne pour les trousses de carreaux à la même époque

"les modèles en bois apparaissent au XIII siècle de façon simultanée en contexte de chasse et à la guerre.Il se présentent sous forme quadrangulaire, assez longue et sont généralement de faible contenance".(Valérie Sernon )
Les pointes , sont en général placées en haut du carquois, mais pas toujours.
Valérie Sernon précise:

"Il est à noter que , dans de nombreux carquois, les projectiles sont placés pointes vers le haut comme dans le livre de la chasse.Celà abîme les empennes des projectiles et à l'usage, se révèle peu maniable.Je peine à comprendre l'avantage d'une telle disposition si fréquemment représentée, écartant de ce fait tout phénomène fortuit.L'explication la plus vraisemblable est relative à la préservation de l'intégrité du fond du
Carquois.

Dans la litho aragonaise que tu produis, on voit effectivement un carquois tubulaire .A mon humble avis, si on exclut une "erreur "de l'artiste, c'est très possible.
Il existe aussi des carquois, pointe en bas la représentation est plus tardive que l'époque qui nous intéresse , mais au 13 cela devait aussi se produire.


les carquois les plus courant

chasseur


L'habillement
"cet équipement évolue, grosso-modo, en deux temps: au cours du XIII siécle, l'homme est vêtu d'une "maille complète" et coiffé d'un chapel de fer.A cela s'ajoutèrent des genouillères, des grèves et des solerets de fer. On notera la protection renforcée des jambes sans doute plus exposées que le reste du corps lors du tir(l'arbalète de guerre-mars 1979 GdA)

enluminé en castille vers 1260-1270

début XIII



Milieu XIII



Savoir si l'arbalétrier portait une épée?

Les carquois portés à la chasse et à la guerre étaient souvent similaires. Compte tenu de la rareté des litho du XIII, on peut se demander si l'arme n'était pas portée comme ce chasseur, dessous le carquois, (je n'ai pas retrouvé le texte, mais ce détail est spécifié: le carquois est porté sur la dague ou l'épée !.
on le voit ici à gauche

[montjoie]

Arrivé à un « band » de 6 cm, un des bonnets a commencé à se déchirer puis les brins du moufle se sont rompus.

le cuir du moufle n'est pas assez épais

Les conseils avisés de Lenwë m'ont conduit à réaliser un dispositif métallique réglable pour la réalisation de la corde.

Ce métier que tu as confectionné, est trés bien.Compte tenu de la dimenssion réduite de la corde de l'arbalète, l'absence d'articulations habituelles des extrêmités de l'appareil ne te generont pas.

[Guillaume de Pensac]

Merci Montjoie pour tous ces renseignements qui me permettent de "croiser" mes données.

J'ai donc équilibré les deux branches de l'arc en mesurant symétriquement les épaisseurs au pied à coulisse numérique. J'ai enlevé, en partie, 1,5 mm de matière sur le dos de l'arc et j'ai refait une paire de bonnets en cuir de 4.5 mm d'épaisseur. Cette opération d'équilibrage devrait me permettre de perdre un peu de la puissance de l'arc.
Je vais donc refaire une tentative pour déterminer la longueur de la corde.

[Guillaume de Pensac]

Merci Montjoie pour tous ces renseignements qui me permettent de "croiser" mes données.

J'ai donc équilibré les deux branches de l'arc en mesurant symétriquement les épaisseurs au pied à coulisse numérique. J'ai enlevé, en partie, 1,5 mm de matière sur le dos de l'arc et j'ai refait une paire de bonnets en cuir de 4.5 mm d'épaisseur. Cette opération d'équilibrage devrait me permettre de perdre un peu de la puissance de l'arc.
Je vais donc refaire une tentative pour déterminer la longueur de la corde.

[michel du conflent]

...pinaise, y'a de l'écho en bourgogne...

gogne

gogne....

[Guillaume de Pensac]

Cet arbalétrier, vraisemblablement d’une époque postérieure au XIIIe siècle, est à cheval, alors qu’il porte une arbalète équipée d’un étrier. Il est à remarquer que sa trousse de carreaux est positionnée sur le fourreau de ce qu’il semblerait être un fauchon.
Quoi en penser ?

Après avoir enlevé 1,5 mm de tendon dans l’équilibrage des branche de l’arc, j’ai procédé à une deuxième essais en utilisant une sangle à cliquet absorbant une charge utile de 200Kg.
L’essai est encore négatif. Je ne peux pas atteindre les 6,5 cm de band et il me faut un minimum de 9,5 cm.
Est-ce que mon arbalète est encore trop puissante ? Visiblement elle dépasse les 200 kg de poussée ?
Je vais démonter l’ensemble à nouveau et enlever 1 mm de corne sur les branches et vérifier la symétrie au pied à coulisse numérique.



Entre temps, j’ai confectionné une nouvelle paire de bonnets plus solides en cuir végétal de 4,5 mm d’épaisseur.
Maintenant, je croise les doigts….

[Guillaume de Pensac]

Arc d’arbalète rompu !


Pour obtenir un band de 9,5 à 10 cm, j’ai utilisé deux sangles à cliquet de 350 kg de charge maxi chacune.

Les sangles ont été tendues à l’extrême de leur résistance, mais arrivé au band de 9 cm, après un craquement l’arc s’est rompu en son milieu et dans l’alignement de la jonction des deux cornes.

La rupture est franche (voir photo ).



Il est à noter qu’il n’y a pas eu de décollement entre les matériaux (corne, bois et tendons).



Quelles conclusions peut-on tirer de cette rupture?

- L’arc n’était pas assez souple. Pour quelles raisons ?

- Branches pas assez fines par rapport à l’épaisseur au milieu de l’arc ?

- Epaisseur insuffisante de tendons par rapport à l’épaisseur du bois ? Ou épaisseur de la lame de bois trop importante sur les branches de l’arc ?

- Trop de tendons courts et pas assez de tendons longs, dans le composite ?

- Envergure de l’arc insuffisante ?



Je suis désolé, pour ceux qui suivaient cette expérimentation, de ne pas l’avoir emmenée à son terme avec succès.

[drapier]

Arc d’arbalète rompu !


Quelles conclusions peut-on tirer de cette rupture?

- L’arc n’était pas assez souple. Pour quelles raisons ?

- Branches pas assez fines par rapport à l’épaisseur au milieu de l’arc ?

- Epaisseur insuffisante de tendons par rapport à l’épaisseur du bois ? Ou épaisseur de la lame de bois trop importante sur les branches de l’arc ?

- Trop de tendons courts et pas assez de tendons longs, dans le composite ?

- Envergure de l’arc insuffisante ?



Je suis désolé, pour ceux qui suivaient cette expérimentation, de ne pas l’avoir emmenée à son terme avec succès.

Je ne pense pas que ce soit la fin de l'expérimentation, mais simplement une étape, tu ne dois pas t'arrêter en chemin, ce serait dommage après tout ce travail.

[michel du conflent]

....100 fois sur le bidet tu laveras l'outrage.... c'est ce qu'on dit non ?

je suis marri de cette issue, mais le centrage de la rupture plaide de ton expert façonnage des branche de l'arc;
j'avais été oiseau de môvais augure...

ne se peut-il que tu laisses plus de matière aux abords de la poutre, et affiner les branches ensuite ?
un peu comme si y'avait une section parraléllépidède au contact immédiat...?

mais j'imagine que tes modèles sont des pièces de musée et que tu veux t'y conformer strictement .

.....nous attendons la suite....

[Orso]

C'est des choses qui arrivent mais qui doivent pas t'arrêter.

Alors a ce niveau, les facteurs d'arc nous pouvons peut peut-être t'aider.

Mon analyse à la vue de la photo :

Ton Arc est constitué de trois composants :
le ventre en corne qui travaille en compression
l’âme en bois qui travaille en flexion
et le backing en tendons qui lui travaille en traction

Comment avais tu défini tes différentes épaisseurs ?

Pour moi la corne est trop épaisse ce qui crée un bras de levier beaucoup trop important pour le tendon qui n'a pu le supporter.

Lorsque l'on veut faire un arc monoxyle on enlève petit à petit de la matière sur le ventre ( équilibrage et baisse de puissance )

sur un composite à l'inverse on travaille par ajout de matière sur le dos pour faire monter la puissance .

Une des erreurs courante lorsque l'on veut de la puissance c'est d'épaissir l'arc ( cette erreur nous est apportée par le fait que tant que l'on a pas enlever assez de matière on ne peut plier l'arc ) Hors la mécanique pour un arc de faible puissance est la même que pour un de forte.

Pourquoi ton arc ne pliait pas ( 350Kg ~ 700livres quand même) c'est pas parce qu'il était trop puissant mais parce qu'il était trop épais.

Pour schématiser ( c'est loin d'être aussi évident ) si ton arc à la bonne allonge fait une belle courbe et qu'il fait une certaine puissance, si tu le fait deux fois plus large avec le ou les mêmes produits il fera approximativement deux fois la puissance précédente.

Par contre si tu le fais deux fois plus épais bien sur en théorie il sera x fois plus puissant mais à la même allonge il va casser

je sais que Maistre Turtle suit attentivement ce post donc il pourra nous proposer sa propre analyse

[montjoie]

Arc d’arbalète rompu !

Mince ! mais comme le dit Drapier, c'est une étape(dont tu te serais bien passée!)
Les conseils avisés de Orso et Turtle, facteur d'arc, contribueront à te faire progresser dans ton entreprise superbe

[yolande]

Oui, il ne faut surtout pas se décourager après tout ce travail ! Allez on attends la suite avec impatience !

[Guillaume de Pensac]

Cela fait bien quarante années que j'essaie de reconstituer des armes médiévales à partir des pièces archéo et je n'ai jamais baissé les bras.
Je vous remercie pour vos encouragements. Rassurez-vous, je continue l'étude, d'autant plus je crois connaître les raisons de ma déconvenue.
Michel, tu es dans le vrai ! En effet, le diagramme des moments fléchissants montre une pointe maxi au milieu de l'arc, là où il s'est rompu. Malheureusement "les pièces de musée", arbalète du XIIIe, je n'en ai pas encore vue. C'est sur une du XIV ème siècle que j'ai pris les cotes. Mais est-ce que cet arc était aussi renforcé par des fanons de baleine ? je ne le sais pas.
La grosse erreur c'est que j'aurai du mettre moins de section de bois ( et peut être moins de corne) sur les branches de l'arc mais mon esprit était obnubilé par l'effort de cisaillement au niveau des coches qu'il fallait que je solutionne.
En revanche la colle de nerf pour le collage de la corne du bois et des tendons a été efficace. D'ailleurs sa souplesse avait la préférence des facteurs d'arc au Moyen Âge. Les tendons courts, bien qu'économiques, sont moins performants que les longs. Je pense qu'ils sont à éviter.
Orso, ru dis: "Pour moi la corne est trop épaisse ce qui crée un bras de levier beaucoup trop important pour le tendon qui n'a pu le supporter". Je suis tout à fait d'accord avec toi sur ton analyse.
Effectivement, au milieu de l'arc la cassure et nette sur les tendons et l'âme en bois. Cela implique que même le bois était sollicité en traction.
Si l'échantillonnage corne, bois et tendons me parait correct, l'échantillonnage des branches de l'arc est surdimensionné en ce qui concerne la corne et le bois.
Merci à tous pour l'intéret que vous portez à cet essai de reconstitution.