J'ai observé avec grand intérêt les excellentes performances de tir obtenues par Adrien du club Sarbacane Nature de Nantes ( club SN44 ) en tir longueur en salle.
J'ai également eu l'occasion de suivre une partie du parcours d'Adrien lors du dernier tir Nature 3D du Mans.

A l'observation il m'a semblé aussi que les trajectoires des darts mixtes ( cône papier et longue tige carbone ) fabriquées par Adrien sont en effet tendues plus que de coutume comme d'autres tireurs avant moi l'avaient relaté dans notre forum.

Voila un nouveau sujet qui m'intéresse de "décortiquer" de manière objective par les mesures et l'expérimentation.

Dans un premier temps je me suis procuré auprès de Patdag un lot de 6 darts Adrien de calibre 12.5mm , de longueur totale L220mm tige carbone de 1, 5 mm masse 0, 85g à l'occasion du dernier concours campagne du Mans de Juin dans le but de les tester et analyser .

Ma démarche technique expérimentale est la suivante pour tester les darts
Les identifier si possible par marquage individuel.
Relever le maximum de données ( masse , dimensions , défauts )
Eventuellement écarter les darts qui s' écartent le plus de la moyenne, ou d'aspect endommagé .
Préparer différents tubes alu ( vendu par Leroy Merlin en dimension 2, 5m) et les couper proprement à la longueur souhaitée .
Je fais plusieurs longueurs de tube (au diable les économies d'épicier) .
S' entrainer à distance modérée sur cibles multiples pour éviter à tout prix les Robins destructeurs.
Lorsque les darts sont jugés se planter avec une bonne précision et reproductibilité , alors les mesures de pression de soufflage humain et de vitesse d'éjection peuvent être réalisées avec la sarbacane instrumentee et les darts du tireurs.
Une fois cette étape réalisée , on peut installer le tube sur la machine à souffler .
L'OBJECTIF EST DE TESTER LES DARTS AVEC LA MACHINE A SOUFFLER REPRODUISANT AU PLUS PRES LA FORME DE LA PRESSION ET SURTOUT LA PRESSION MOYENNE DU SOUFFLE DU TIREUR QUI UTILISE LE MATERIEL
(Tube et darts )
En effet par de nombreux essais antérieurs , j 'ai pu observer que la valeur de la pression moyenne de soufflage détermine principalement la vitesse d'éjection du dart.
Enfin , la vitesse de 48, 5 m/s imposée en sortie de tube lors les essais avec ma machine à souffler , est celle que j'obtiens avec mon propre souffle , et le materiel utilisé ( tube de 170 cm , calibre 12.5mm et les darts de 0.85g ).

Voici déjà des essais préliminaires de 2 darts différents en forme de cône réalisés sur machine à souffler en adoptant la procédure décrite ci-dessus.
D'autres conditions de tests seront réalisées et des photos complémentaires seront ajoutées.
En particulier d'autres vitesses d'éjections de darts seront réalisées en modifiant la pression moyenne de soufflage ainsi que des relevés de groupement en cible.

J'ai réalisé ces premiers essais en extérieur et en présence de vent faible.
Malgre le léger vent , j'ai pu observer que LES 2 DARTS TESTES SONT SENSIBLES AU VENT .
J'ai donc dû répéter de nombreux tirs consécutifs identiques pour chaque distance d'éloignement ( 7 à 10 tirs ) et prendre le barycentre des impacts comme résultats pour déterminer les trajectoires des darts.
Je publierai pour information des photos des impacts obtenus , mais cela ne me satisfait pas car la détermination du groupement doit , au vu de mes essais , être plutôt réalisés en salle ou dans un couloir protégé du vent .


http://fssa.fr/photo/trajectoi...

Noter bien que les distances reportées sur le graphique partent de la sortie du tube placé horizontalement.
Pour information technique les courbes tracées sont des paraboles (régressions du second ordre calculées par le tableur ) tangeantes au point d'abcsisse origine .
La distance maximale a été limitée pour des raisons d'environnement en extérieur.

La trajectoire du paper dart Adrien est plus tendue à l'observation de ce premier test.
Une première hypothèse qui me vient serait d'en déduire que la forme du cône du paper dart Adrien a un Cx ( coefficient de penetration dans l'air ) plus faible que le cône plastique pourtant bien reprofilé.
Mais la position du cdg de la flèche peut également intervenir( connu en archerie ).. ( j'ai fait les relevés correspondants et les communiquerai aussi ).

Pour conclure de facon plus définitive , il est souhaitable de compléter les tests...
Je m'y atelle , cela prend du temps pour faire le plus rigoureusement possible.

J'aimerai bien également un jour avoir l'occasion de réaliser des mesures avec Adrien en instrumentant sa sarbacane.

Voici également en primeur une photo de ma machine à souffler installée en extérieur

http://fssa.fr/photo/machine_a...

A suivre...
.

Bonjour Pierre,

Bravo pour ce travail, qui complète l'approche purement empirique que je mène depuis quelque temps. J'ai apprecié la très grande rigueur avec laquelle les essais ont été effectués. Eliminer les fléchettes s'écartant de la moyenne me paraît tout à fait judicieux notamment pour les modèles fabriqués à la main.
Même si certaines notions sont relativement abstraites pour moi (je n'ai jamais apprecié les barycentres), la représentation graphique est claire et accessible à tous.
Il serait bien sûr passionnant de tester toutes les formes de cônes, les longueurs de jonc et modifier le centre de gravité... Celà représente toutefois un travail titanesque!
Il pourrait aussi intéressant d'évaluer l'incidence d'un vent latéral sur la trajectoire de différents modèles (mais créer un vent latéral régulier me paraît difficile!).

J'espère que nous aurons l'occasion de réaliser quelques mesures avec les nouveaux prototypes de fléchettes d'inspiration amérindienne. Reste à trouver une occasion (c'est là le point délicat).

Oui il faut creer une occasion de realiser des mesures avec les nouveaux prototypes et de ton souffle avec ta sarbacane instrumentee
Pour moi , c'est moins problematique car je suis tres disponible.
On va mettre tout ça au point par messagerie personnel ...rapidement

J'ai complété les tracés des trajectoires en rajoutant le tracé théorique d'un projectile de même vitesse initiale et ne comportant aucune perturbation pendant le vol
C'est très instructif
http://fssa.fr/photo/trajectoi...

Bibliographie pour ceux qui passent ou veulent repasser le bac
En plein dans l'actualité
http://guy.chaumeton.pagespers...

J'aurais souhaité écraser le premier tracé pour ne pas multiplier les photos, mais cela ne semble pas possible lorsqu'il y a un cartouche de commentaires déjà existant.
Faudrait qu'on consulte StJo...

Rajout données sur positionnement des CDG des 2 darts testés
Cela peut s' avérer influent sur la trajectoire des darts...
http://fssa.fr/photo/positions...
.

J'ai continué les experimentations et reussi à mesurer directement la force de freinage de différentes formes de cones propulseurs équipant nos darts de sarbacane.
Pour cela j'ai mis au point un banc de soufflerie équipé d'un capteur de débit ou vitesse de l'air ( anémomètre ) et d'un capteur d'effort , tous les deux achetés dans le commerce.
Le dart est immergé dans le flux d'air contrôlé et ajustable en vitesse et retenu par un fil très fin relié au capteur de force.
Le banc est de plus transportable, il faut juste une prise de courant pour faire fonctionner le générateur de flux d'air .
Il ne nécessite pas d'informatique et l'investissement financier est modéré .
( point de vue personnel ).

Pour le moment mon tunnel aerodynamique est constitué d'un tube opaque.
Je suis en attente d'un tube transparent pour visualiser les instabilités du dart soumis au flux d'air.
Je publierai des photos et des vidéos , lorsque j'aurai reçu ce tube transparent ,
des mouvements des darts placés dans ce dernier.

En avant première mes premiers essais CONFIRME avec une excellente reproductibilité et precision que
LA FORCE DE TRAINEE DES PAPER DARTS EST MOITIE MOINDRE que celle d'un dart équipé d'un cone plastique pour le calibre 05 du commerce !
Cela avait déjà été soupçonné à partir de mes tracés des trajectoires de darts
On a la confirmation et la démonstration experimentale.

Avec ce nouveau banc la mesure directe des Cx de darts de sarbacane est rapide et précise. Et peut être aussi l'appréciation qualitative du comportement en vol.
Je caresse l'espoir avec ce nouvel outil de concevoir un profil de cone optimisé en Cx et de faible poids en utilisant aussi les nouvelles possibilités des imprimantes 3D accessibles économiquement.
Le chalenge est techniquement accessible , ce qui l'est beaucoup moins serait un débouché sur une réalisation industrielle économiquement viable.
Mais il faut prendre cela sous l'angle ludique et garder les pieds sur terre.

J'ai observé également que certaines formes de cones produisent des instabilites de trajectoires parfaitement visibles au banc aerodynamique et se traduisant également par des dispersions importantes de groupement en cible ultérieurement constatés lors des essais de tirs effectués sur mon banc de soufflage dans les sarbacanes.
J'ai également observé que les instabilites durant le vol et au banc ont tendance à être plus importantes avec les propulseurs de très faibles Cx décrits dans la littérature scientifiques et technique et transposés sur mon banc.
Un dart équipé d'un propulseur à très faible Cx se comporterait ainsi comme une flèche d'archerie sans empennage .

Des compromis et astuces de nos pionniers sont à redecouvrir et expliquer.

A suivre en attendant mon tube transparent avec impatience !
.

J'ai tout lu et presque tout compris sauf le lien sur les équations (je n'ai fait que des études littéraires) !!! Pime, tu me subjugues, je m'étais bien rendu compte de ta rationalité et de ta rigueur lorsque tu étais venu faire des essais chez nous mais là c'est un formidable travail de recherche scientifique qui devrait nous amener sur des certitudes permettant de savoir quelles seraient les caractéristiques idéales du flèche en fonction de la sarbacane utilisée et des capacités de souffle de son propriétaire.
Tu as ouvert là un inépuisable champ d'expérience, à nous de te fournir de nouveaux éléments.

Je me joins à Christian pour te féliciter pour ce travail prometteur. L'idée de visualiser la stabilité d'une fléchette sur un banc d'essai est séduisante. Il est certain que la forme du cône (la circularité) et l'alignement de son axe sur celui du fût de fléchette sont des éléments fondamentaux conditionnant la stabilité des trajectoires. Ce banc d'essai permettrait de tester diverses formes de cône et différents centreurs... tu vas bien t'amuser!

Karman a fait de nombreuses recherches sur l'aérodynamisme.
A voir.

Oui, Von KARMAN fut un grand théoricien qui a bati les fondements de la science traitant l'aérodynamique et dont les équations sont utilisées pour simuler des phénomènes dans les ordinateurs de grosses puissances.
La théorie et les calculs sont tres ardus et inabordables pour le commun des mortels dont je fais partie.

Heureusement l'expérimentation , dont la visualisation des écoulements autour des profils , permet également d'appréhender et comprendre les comportements des écoulements d'air ou liquides et optimiser les profils des solides immergés dans les fluides en mouvements.

Tubalu ,l'expérimentation c'est aussi un domaine de prédilection pour toi .
J'ai l'intution aussi que la reprise du tir à la sarbacane te brûle les levres...

.

Prochainement sur cet écran ,

_ les photos de mon banc tunnel aerodynamique optimisé aux mesures de force de traînée ( Cx ) de nos flèches de sarbacane
_ la validation expérimentale de ce banc par des mesures de Cx sur des profils 3D simples et répertoriés dans la biblio scientifique ( bille lisse , disque plat , cône pointus )

_ les valeurs de Cx des cônes propulseurs du commerce , de papers cônes, de spéculums retaillés , de fabrications "artisanale"

_ les photos et classifications en valeurs de Cx de propulseurs de flèches de sarbacane

_ une modélisation de la trajectoire de nos flèches prenant en compte le coefficient de traînée ( Cx ) et l'inclinaison angulaire ( modérée ) du tube.
La validation de la modélisation , par présentation des résultats de simulations de trajectoires mises en comparaison directe avec des relevés réels effectués en air calme (salle) , sous forme de tracés par un programme type tableur Excell

En cours ...de rédaction
.

Un travail très prometteur!
J'ai hâte de voir les résultat du banc d'essai.. A quand la création d'un blog ou d'un site entièrement consacré à l'expérimentation des sarbacanes et de leurs fléchettes?

J'y pense et ai même tenté de le faire sur page perso proposé par Orange.
Cela a échoué à partir de ma tablette Android en version 4.1.2
Pour le moment je n'ai plus de PC Windows qui serait une alternative.
Donc je cherche une solution pour faire un blog perso complémentaire.
En effet le volume de tout ce travail technique commencé en fin 2006 dispersé en de nombreux posts , photos et videos, a besoin d'être rassemblé et restructuré.
Et d'autres projets sont en gestations...

En attendant une rédaction exhaustive des thèmes énumérés ci dessus ,
Voici un exemple d'application concret d'un travail de prédiction de trajectoire de flèches dès lors que l'on connait ( j'ai presque envie de dire "toutes " )ses données physiques
Il reste un travail expérimental à mon avis à faire sur l'influence éventuelle de la position du Centre De Gravité de la flèche .

Voici la liste des paramètres physiques minimum nécessaires que l'on doit maintenant connaitre pour prédire des trajectoires.

Pour le tube
Longueur , calibre , inclinaison angulaire
Pour le souffleur
Vitesse d'éjection du dart (mesurable ou déductibles d'anciennes mesures réalisées avec ce souffleur , le même tube, la même masse de flèche ) , la hauteur par rapport au sol de sa bouche
Pour la flèche
Masse , calibre et Cx global ( mesurable désormais )

Avec toutes ces données physiques , il est possible de calculer des trajectoires théoriques et en faire une analyse , et éventuellement optimiser son matériel pour un type de tir ( 10m en salle , longues distances , autres )

Voici le résultat de calculs de trajectoires que j'ai effectués au moyen d'un programme de calculs que j'ai mis au point sur une feuille de calculs EXCEL pour 3 calibres de darts.
La vitesse initiale de 49m/s commune aux 3 calculs est réellement celle que j'ai mesurée avec mon propre souffle avec les matériels objet des calculs ( tubes et darts réalisés par mes soins , hormis le dart calibre 12, 5mm utilisé qui est de fabrication Adrien).
Les calculs de trajectoires sont donc complémentaires à des essais que j'ai réellement réalisés.

http://fssa.fr/photo/trajectoi...

Voici un exemple de résultats d'analyses que l'on peut tirer de l'examen très attentif et passionné des tracés de trajectoires effectués

A courtes distances , disons < 12m,
Les trajectoires simulées par calcul sont toutes confondues pour les 3 darts.
A longues distances , disons >= 20m,
La trajectoire du dart de calibre BB perd plus de hauteur que les 2 autres simulées
Les 2 autres darts ont des trajectoires pratiquement confondues.
Mais si l'on y regarde de plus près en analysant par exemple les résultats de calculs de l'énergie cinétique résiduelle par exemple à 20m , alors on constate que le dart de calibre 14mm possède une énergie cinétique la plus forte et donc fera plus de "dégâts " ou se plantera plus fortement sur la cible.


On peut aller encore beaucoup plus loin dans les analyses et dans les explications
J'arrête là pour le moment dans les commentaires.
Le programme permet de sortir d'autres résultats de calculs , comme l'évolution de la vitesse des darts lors du vol etc...



A suivre ...

La perte de masse enlevée sur le cône Phantomas d'origine pour ajuster la jupe au calibre 14mm est compensée strictement par le rajout , au plus près du cône , de petites tubulures plastique de couleur bleue que l'on distingue parfaitement sur la photo insérée dans le graphique

.