À une distance de 70 mètres, les meilleurs archers mondiaux décochent la moitié de leurs flèches à moins de 5 centimètres du centre de la cible. Une telle précision est impressionnante : la trajectoire du trait est loin d'être rectiligne et la flèche subit de multiples et parfois subtiles forces parasites.
Les cibles du tir à l'arc ont un disque central de 10 centimètres de diamètre. À 70 mètres, l'archer le voit sous un angle de moins d'un dixième de degré, et doit ajuster la position de la corde et de ses mains au millimètre près - tout en reproduisant avec cette précision le même mouvement d'un tir à l'autre. Dans quelle direction la flèche doit-elle partir pour parvenir au centre de la cible ?
La résistance de l'air a ici relativement peu d'effet. La trajectoire de la flèche est à peu près balistique, c'est-à-dire de forme parabolique. Pour une vitesse typique de 70 mètres par seconde (250 kilomètres par heure), le vol dure environ une seconde. Au moment de toucher la cible, la flèche a chuté d'une certaine distance par rapport au point situé dans le prolongement de la vitesse initiale (gt 2/2).
Tirer dans la bonne direction ne suffit pas. La distance de chute dépend de la durée du vol, donc de la vitesse initiale de la flèche. À chaque tir, l'archer doit armer l'arc avec une force telle que la hauteur de chute soit contrôlée à 5 centimètres près, soit une marge d'erreur de un pour cent. Le temps de vol étant inversement proportionnel à la vitesse de la flèche, et celle-ci étant proportionnelle à l'allonge (écartement de la corde par rapport à sa position au repos), la hauteur de chute est inversement proportionnelle au carré de l'allonge.
Pour atteindre une telle reproductibilité, les sensations kinesthésiques - la perception de la position et de l'effort - ne suffisent plus. Un « cliqueur » aide l'archer à contrôler son allonge. Il s'agit d'une lame souple fixée sur l'avant du manche de l'arc. Quand l'archer arme, la flèche écarte le cliqueur de sa position de repos et glisse en arrière sous lui. Dès que la pointe de la flèche arrive en deçà de la lame, celle-ci « clique » contre le manche de l'arc.
Même si le viseur de l'arc est bien réglé et si l'archer contrôle la direction et la force de son tir, de nombreux effets jouent les trouble-fête. Observons la décoche d'une flèche dans un arc droit. Tout d'abord, la flèche repose contre le manche de l'arc et, de ce fait, pointe légèrement vers le côté. La force exercée par la corde n'étant pas dirigée dans l'axe de la flèche, elle fait pivoter le projectile autour d'un axe vertical. De plus, lorsque l'archer lâche la corde, celle-ci glisse légèrement sur les doigts et acquiert une vitesse transverse. Enfin, la partie arrière de la flèche est plus large que son corps à cause de la présence de plumes (l'empennage).
Ce « paradoxe de l'archer » a été élucidé dans les années 1930-1940 par le physicien américain Paul Klopsteg. Avec une caméra ultrarapide, il a constaté que lors de la décoche, la flèche se tord et vibre en progressant : elle semble serpenter autour du manche de l'arc. Comment expliquer cette contorsion ?
La petite embardée de la corde, due aux doigts qui la lâchent, communique à l'extrémité arrière de la flèche une accélération latérale de plusieurs centaines de fois l'accélération de la pesanteur. Le fût de la flèche fléchit, car l'inertie empêche que ce déplacement latéral soit ressenti instantanément à la pointe qui, elle, subit une force provenant du manche. Si la progression de la flèche et les contorsions de celle-ci sont synchrones, le corps de la flèche ne vient pas au contact du manche (voir la figure 2). Lorsque le milieu de la flèche arrive au niveau du manche, les deux extrémités du projectile sont dans le plan de l'arc tandis que le milieu de la flèche en est écarté (voir la figure 2c). Quand la flèche quitte l'arc, elle est incurvée dans l'autre sens (voir la figure 2d).
Pour minimiser ces effets perturbateurs, P. Klopsteg a conçu dès 1930 l'ancêtre des arcs actuels. Grâce à un manche présentant un décrochement en son milieu, la flèche se trouve dans le plan de l'arc. De plus, afin d'éviter un contact latéral trop appuyé, la flèche repose contre un petit bouton monté sur ressort. Par ailleurs, il faut choisir les flèches de façon que l'empennage ne frotte pas contre le manche. Il est essentiel pour cela que le temps mis par la queue de la flèche pour atteindre le manche soit de l'ordre de 1,5 fois la période de vibration de la flèche. L'écartement entre l'empennage et le manche est alors proche du maximum. La période de vibration dépend de la masse et de la rigidité de la flèche. Toutefois, la masse n'intervient pas dans l'ajustement entre cette période et le temps mis par la flèche pour dépasser le manche : les calculs montrent qu'une flèche plus lourde oscille moins vite qu'une flèche légère, mais ils montrent aussi que sa vitesse de sortie est réduite dans les mêmes proportions.
Afin de savoir si la flèche est adaptée à l'arc, il suffit donc de déterminer sa rigidité. Pour ce faire, la flèche étant horizontale, on suspend un poids à une de ses extrémités en maintenant l'autre fixée, puis on mesure le fléchissement. Si la rigidité est inappropriée, il n'y aura plus qu'à changer de matériau... Pourtant, il s’agit bien là d’une étape essentielle puisqu’une flèche mal adaptée peut nuire à la performance.
Comment déterminer la bonne flèche et l’allonge
Une flèche de la bonne longueur, c’est déjà la base ! Pourquoi ? Pour une question de sécurité : une flèche trop courte ne tiendra pas sur l’arc. L’allonge correspond à la longueur mesurée en position de tir entre vous et votre arc. Debout, tendez vos bras pour former un « T » avec votre corps et mesurez la distance entre vos 2 majeurs. Une flèche graduée est installée sur l’arc. L’archer est en position de tir.
Pour conclure cet article, la bonne taille de flèche est essentielle à la pratique du tir à l’arc. Tout d'abord, il faut déterminer son allonge. Vous pouvez utiliser une flèche d'allonge Easton. Si vous ne pouvez pas utiliser de flèche d'allonge, utilisez une de vos flèches. Tirez normalement en vous mettant à vos repères. Prenez un mètre. Placez-vous dos au mur et tendez vos bras de sorte à faire un T. Ensuite il faut déterminer la puissance que vous dévellopez à votre allonge. En effet, il ne faut pas se contenter de la puissance inscrite sur les branches car c'est une puissance théorique. Elle n'est valable que pour les archers qui ont une allonge de 28 pouces précisément pour un arc de 68".
Spine de la flèche : Après avoir déterminé l'allonge et la puissance, il faut décider du spine de la flèche. Le spine correspond à la rigidité du tube, plus ce chiffre est élevé plus le tube est souple. Le seul cas contraire à cet règle est celui des tubes en aluminium Easton. En effet, dans ce cas plus le chiffre est élevé, plus le tube est rigide. Pour choisir le spine, il faut se référer à la charte que publie le fabriquant. Le tableau Easton, le tableau Victory VAP, le tableau SKYLON, le tableau Goldtip, le tableau Aurel donnent les préconisations selon l'allonge et la puissance.
Puis vient le choix de l’encoche, des plumes et de la pointe. Pour choisir l'encoche il faut déterminer le nombre de brins de la corde. En effet, sur la plupart des encoches il y a deux tailles qui correspondent à une corde plus ou moins grosse. Lorsque l'on dépasse les 18 brins il faut passer sur une taille 2, large, 0,98 selon les modèles. Les plumes et la pointe dépendent de votre configuration et de la discipline choisie.
- Tir en salle: 18 mètres. Les plumes vont être plus larges et plus grandes pour stabiliser la flèche rapidement. Plus l'archer est puissant, plus il faut une plume large et grande.
- Tir en extérieur: 50 m ou 70 m. Flèche légère et peu sensible au vent. La plume plastique spiralée en 2 pouces est privilégiée pour sa stabilité et sa portance dans le vol.
Le choix de la pointe: différents poids de pointes de 60 à 200 grains existent. En salle, il faut privilégier un poids élevé; en extérieur, on ne dépasse pas environ 120 grains. L’apprentissage du tir à l’arc est progressif et nécessite des passages de flèches qui évaluent les compétences à différentes distances et avec des scores.
En pratique: progression et passages
Le système de passages de flèche permet de suivre l’évolution et de valider le niveau technique. À mesure que l’archer progresse, les distances augmentent : Blanche à 10 m, Noire à 15 m, Bleue à 20 m, Rouge à 25 m, Jaune à 30 m, Bronze à 40 m, Argent à 60 m et Or à 70 m. Pour les arcs à poulies, les distances et les blasons diffèrent légèrement et les scores visent 310 à 330 points selon les distances.
Le déroulement des passages est organisé dans les clubs et encadré par des entraîneurs. Ces évaluations, qui utilisent un système de 360 points, permettent de vérifier la progression et d’ajuster les techniques et objectifs.
