Deux derniers facteurs influencent l’efficacité d’un arc. Il s’agit de la forme et de la section des branches, mais surtout, d’une manière générale, le souci de limiter autant que possible le « poids mort » sur les branches, de manière à ce qu’elles restituent le maximum d’énergie à la flèche.
LA SECTION DES BRANCHES
La section est une donnée essentielle dans la facture d’arc. Elle induit un type d’arc particulier (longbow ou flatbow), mais aussi la forme générale des branches, les contraintes internes (donc si l’arc résistera ou pas), mais aussi la puissance finale.
Une règle de mécanique permet d’expliquer la différence entre un longbow et un flatbow :
– si l’on élargit les branches d’un arc par 2, il sera 2 fois plus puissant, mais les contraintes internes resteront identiques, comme s’il s’agissait de 2 arcs identiques armés ensemble l’un à côté de l’autre.
– si l’on épaissit les branches d’un arc par 2, il sera 4 fois plus puissant si l’arc ne casse pas, car les contraintes seront beaucoup plus importantes.
Pour les arcs de faible puissance, quelle que soit l’essence du bois, il sera possible de les réaliser comme des longbows ou des flatbows. Mais si l’on désire des arcs plus puissants avec des bois peu résistants, alors, la seule solution est d’élargir les branches, ce qui crée le flatbow !
Ainsi, chaque pièce de bois a une résistance propre qui ne lui permet pas de dépasser une certaine épaisseur pour une allonge et une longueur données. Au-delà de cette épaisseur, pour ajouter de la puissance à un arc, il faut élargir ces branches plutôt que les épaissir.
Toutefois, pour les sections aplaties (flatbow) ou plus étroites (longbow), il existe des solutions limitant le poids mort plus que d’autres.
LA SECTION ETROITE – en D ou proche du carré (type longbow)
– Il s’agit de la section limitant au maximum le poids des branches (meilleure restitution de l’énergie).
– Les contraintes internes sont plus importantes pour les arcs puissants, ce qui impose un bois résistant.
– Possibilité de réaliser plus d’arcs par tronc qu’un flatbow.
Les contraintes maximales sont toujours celles les plus éloignées du centre géométrique de la section – fibre neutre.
> La section carrée sera donc plus résistante, mais surtout limitera au maximum les poids morts le long de la branche. Par contre, elle implique généralement un arbre d’un diamètre plus important, elle demande plus de travail au facteur d’arc et sera moins économique en bois.
> La section en D a plus de poids mort puisque le ventre est arrondi et répartit donc moins correctement les efforts de compression, ce qui impose un bois résistant à la compression. Par contre, la forme en D sera plus économique en bois et en temps pour le facteur d’arc.
LA SECTION APLATIE – rectangulaire, ovale ou en demi-lune
– Il s’agit de la section limitant au maximum les contraintes dans le bois (meilleure pour les arcs puissants ou les bois peu résistants). Tous les bois peuvent être utilisés à condition de ne pas dépasser une certaine épaisseur de branche.
– La puissance reste limitée selon le bois choisi, sinon l’arc doit s’élargir exagérément (skibow !)
– À puissance égale, le volume de bois est supérieur à l’arc de section carrée ou en D (perte d’énergie). Toutefois, les bois moins résistances sont souvent aussi plus légers. À noter aussi que la sur-largueur se situe proche de la poignée (moins de perte d’énergie). En effet, aux 2/3 de la longueur, le flatbow a une section proche du carré également.
– Plus grand volume de bois nécessaire que le longbow (facture plus longue, moins d’arcs par tronc), à l’exception de la section en demi-lune qui peut être utilisée pour des branches de faible diamètre.
– Diminue les risques de vrillage de l’arc (idéal pour les arcs recurve).
> La section en demi-lune est la plus simple à réaliser, mais concentre beaucoup de contraintes de traction sur le dos de l’arc. Elle a aussi beaucoup de poids mort, qui alourdit l’arc en apportant peu de puissance supplémentaire. Toutefois, ce poids mort est situé à proximité de la poignée.
> La section ovale ou légèrement arrondie est possible avec des troncs de diamètre assez important et sera plus longue à réaliser, mais elle diminue fortement les poids morts le long de la branche.
> La section rectangulaire sera la plus efficace, car elle permet de répartir le plus idéalement les contraintes de compression et de traction (pas de faiblesse). Toutefois la réalisation est plus longue encore et augmente les risques de casse.
Pour obtenir une section rectangulaire avec un tronc de faible diamètre, il faut couper les cernes du bois (ne plus suivre le cerne supérieur), tout en respectant scrupuleusement le fil du bois (plus de travail).
Si le cerne n’est pas respecté totalement, il est préférable de réaliser un fin backing en tendon, en lin ou en chanvre.
LA FORME DES BRANCHES
La forme des branches est issue de leur section, et surtout de la distinction flatbow-longbow, avec toutefois quelques variations pour le flatbow.
À noter aussi qu’il est possible de réaliser des formes hybrides d’arcs : longbow avec poignée plus épaisse ne fléchissant pas, flatbow avec une poignée étroite mais une section plutôt carrée ou en D…
Il existe essentiellement 3 formes de branches efficaces :
La forme effilée
> Forme classique pour le longbow
> Parfaite répartition de la masse, donc minimum d’énergie perdue
> Plus de risque de suivi de corde ou de casse, donc uniquement avec bois résistant ou faible puissance !
> Troncs de faible diamètre possibles et peu de perte de bois.
La forme pyramidale ou en triangle
> Épaisseur constante ou presque sur toute la branche
> Bonne répartition des contraintes et de la masse.
> Réalisable pour tout type d’essence de bois
> Facilité de réalisation à partir de planches « commerciales ».
> Moins de risque de suivi de corde ou de risque de casse.
> Besoin de troncs très larges pour les bois de moins bonne résistance.
La forme de glaive 
> Épaississement de la branche à proximité de la poignée
> Moins bonne répartition de la masse (légère perte d’énergie) – plus de poids tout au long de la branche.
> Suivi de corde plus important que la forme pyramidale.
> Permet d’utiliser des troncs moins larges que la forme pyramidale
> Forme souvent utilisée pour la recurve afin que la courbe se situe à l’endroit du rétrécissement et que la largeur de la branche éviter que la corde ne passe à côté de l’arc en revenant en position. 
Les branches tordues ou avec nœuds
Les branches tordues perdent plus d’énergie par rapport à une branche bien droite du fait de leurs ondulations qui ajoutent du poids à l’arc (1 ou 2 pieds par secondes tout au plus). Ceci n’est pas vraiment négligeable, mais il s’agit généralement d’un choix esthétique. Il convient surtout de faire les meilleurs choix pour la forme générale de l’arc, et de l’adapter à la branche choisie, quels que soient ces ondulations et nœuds.
Toutefois, autant que possible, il faut éviter les nœuds trop gros qui vont alourdir davantage les branches, mais surtout les nœuds et ondulations en bout de branche qui auront plus d’impacts sur l’énergie restituée à l’arc.
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Texte & schémas : Fabien Houssin
