Changement de programme ! J’avais quelques idées d’article à travailler, et l’actualité de l’école portée par la motivation sans faille de nos petits (et grands) nouveaux (et petites et grandes nouvelles) ardent(e)s à s’équiper me font changer mes plans. Donc moi, basique, je vais droit à l’ouverture et m’attelle de ce pas à vous faire une série de bô narticles généraux et shoppingueux sur le matériel. Et on va commencer par le plus important : le masque… enfin non, parce que l’article devenait trop long.
Changement de programme derechef ! On va commencer par la norme EN 13567 qui défini les niveaux de protection en escrime moderne et qui est aussi utilisée par nombre de fabricants d’équipement d’AMHE comme bel argument marketing.
Accrochez vous à vos bretelles, on va parler énergie, pommes, outils aux dénominations douteuses, aiguilles et morgue.

En gros, on parle de quoi ?

Si vous avez déjà magasiné un masque, vous avez sans doutes remarqué une différence de prix substantielle entre parfois deux masques identiques de la même marque comme ici. Seul un chiffre obscur (généralement 350 N et 1600 N pour les masques, 350 N et 800 N pour les vestes et les pantalons) semble marquer la différence. Il s’agit en fait d’une référence à un standard définissant le niveau de protection de l’équipement d’escrime moderne, le EN 13567. C’est une norme européenne utilisée par la fédération d’escrime internationale (FIE) pour toutes ses compétitions et comporte les critères d’acceptabilité pour les pièces d’équipement de protection (dimension minimales, résistance…). Les chiffres de 350 N et 1600 N pour les masques représentent la résistance minimum à la perforation de la bavette, la partie en tissu rembourrée sous le masque.
C’est en fait un raccourci pour désigner le niveau de protection. Techniquement, on devrait dire CEN1 ou CEN2, chacun étant un niveau de protection défini par la norme EN 13567 et comprenant d’autres critères que la perforation de la bavette. Niveau escrime moderne, les équipements « CEN1 » sont acceptés pour la pratique de club, mais les « CEN2 » sont obligatoires pour les compétitions nationales et internationales, voire à niveau moindre comme en Allemagne où, de ce que j’ai pu voir en 2008, toutes les compétitions, même locales, sont assujetties à un équipement CEN2, en particulier le masque.

À partir de là, on va faire un peu de maths et de physique, donc si ça vous barbe, allez à la conclusion !

Give me S.T.E.M

Dans les paragraphes S.T.E.M. qui suivent, on va prendre l’exemple des masques car il ont plus de requis à suivre. Le paragraphe sur les textiles est cependant applicable à tout type de textile estampillé avec une valeur en « Newton » ce qui inclut les vestes, pantalons…

Pour ceux qui dormaient en cours de physique au secondaire, le « N » symbolise l’unité de « newton », qui est, non pas un compte de pommes, mais une unité de force. Pour obtenir votre poids (qui est une force, donc exprimée en Newton), vous devez multiplier votre masse (en kilogrammes) par l’accélération de pesanteur terrestre (9,81 m/s² environ). Donc si votre masse est de 75 kg, vous pesez 75 x 9,81 = 736 N.
Inversement, pour avoir une meilleure intuition d’une force exprimée en Newton, on peut transformer sa valeur en kilogrammes équivalents. Une force de 100 N sera par exemple l’équivalent du poids au repos d’un objet de 10/9,81 = 10,2 kg.

Le test de perforation des textiles

De quoi parle t-on exactement ? En gros, on va prendre un poinçon de section carrée de 3 mm de côté (à peu près 1/8″) doté d’une pointe de 120°, et on va essayer de le faire passer à travers la bavette du masque avec une force et une vitesse données.

Pour tester la résistance à la perforation de la bavette, on va balancer le poinçon, attaché à une masse de 5 kg, sur un échantillon de tissu tendu au dessus d’un trou de 35.7 mm à une vitesse d’environ 25 km/h et on va mesurer la force au moment où l’échantillon est percé. Il y a d’autres méthodes possibles, mais celle ci est la plus facile à imager.
Une bavette de masque CEN1 (ie. 350 N) va résister à une perforation équivalente à un poids à de 35,7 kg, alors qu’une bavette CEN2 (ie. 1600 N) va résister à 163,1 kg. Comme vous pouvez le constater, ce n’est pas une petite différence !

Si cependant, vous vous demandez comment on a transformé une masse 5 kg de poinçon en 163,1 kg de force à la perforation, pour faire court, c’est une histoire d’élan.

Pour faire plus long, vous lancez votre poinçon avec une énergie cinétique Ec d’environ
1/2 x 5kg x (7 m/s)² = 125 J
Une partie de cette énergie va être absorbée par l’échantillon en se déformant et en se mettant en tension avant de percer et en exercant une force de résistance sur le poinçon : au moins 350N pour un CEN1 et 1600N ou plus pour un CEN2. Partant de là, entre le moment où il rentrera en contact avec le tissu et le moment où il va percer au travers, le poinçon va perdre en vitesse (énergie absorbée = moins d’énergie cinétique = moins de vitesse), donc décélérer. Or, une décélération n’est rien d’autre qu’une accélération dans le sens contraire au mouvement et Newton (le gars à la pomme cette fois, pas l’unité) nous dit qu’une masse multipliée par une accélération est égale à une force. En conséquence, la masse de notre poinçon est toujours de 5 kg, mais plus la décélération du poinçon va être forte (c’est à dire proche d’être « stoppé net »), plus la force de résistance appliquée sur celui-ci va être importante. En l’occurrence, 1600 N correspond à la force nécessaire pour décélérer une masse de 5kg à 32 G (1 G = 1 pesanteur terrestre). Ce sera seulement 7 G pour 350 N. Un textile 1600 N en condition de test, va donc stopper bien plus efficacement le poinçon qu’un textile 350 N, et donc, on peut espérer parce que c’est le but, fera de même contre une lame cassée.

Notez que cette manière de calculer permet non-seulement de valider la résistance d’un tissu, mais aussi que celui-ci ne va pas se déformer éxagérément sous un contrainte de perforation. On peut par exemple imaginer une sorte de membrane de caoutchouc imperforable mais qui se déforme beaucoup (genre un trampoline de Looney Toons). Une telle membrane offrirait une décélaration longue et progressive et donc n’opposera pas une grosse force de résistance. Dans notre cas, même si il y aurait toujours du tissu entre la pointe et le corps de l’escrimeur, ce ne serait pas d’une grande utilité si la membrane prend la forme de la lame. Vous seriez juste transpercés par une lame enrobée de votre propre veste. Vous seriez mort, mais au moins, la lame restera propre.

Le test de perforation du grillage de masque

Donc tout ça, c’est juste pour la bavette. Mais évaluer la protection contre la perforation du maillage en acier c’est bien aussi. C’est là que l’appellation 1600N vs 350N peut-être trompeuse.

La norme EN 13567 inclus aussi des requis pour une force de perforation du maillage, cette fois-ci semi statique, c’est-à-dire que le poinçon se déplace lentement. En gros, imaginez que vous posez doucement la pointe de votre épée sur un masque et poussez ensuite contre celui-ci. Un CEN1 devra empêcher le poinçon de perforer le maillage et/ou de le déformer de plus de 10mm à 600 N (environ 61 kg) de poussée. Pour un CEN2, ce sera 1000 N (environ 102 kg). Belle différence, non ?

Est ce que de telles valeurs font de sens en AMHE ? Et bien, c’est toujours mieux de résister à une force 66.6% plus grande, mais je dois dire que le test ne me semble pas représenter un cas réel d’escrime, forcément dynamique. Il faut plus le voir comme une mesure de grandeur abstraite standardisée afin de permettre le comparaison entre différents produits. En ceci, le test de textile me parait plus pertinent.
Mais surtout, point du vue AMHE il y a un type de coup très courant dont les escrimeurs modernes n’ont qu’à peu se soucier, les coups contondants. Et pour les masques, la norme à quand même quelque chose à nous donner là dessus.

Les tests d’impact pour le grillage du masque

La norme contient en effet des requis concernant l’énergie d’impact sur le maillage en acier, toujours avec le même poinçon. Les requis sont différents pour les surfaces latérales et frontales du masque, mais pour donner une idée de la différence, on va regarder à la face du masque qui doit supporter 5,5 J pour un CEN1 et 8,5 J pour un CEN2.

J’ai fait un modèle 3D de ma Regenyei Trnava il y a quelques temps qui me donne une masse de 1,55 kg et un moment d’inertie de 0,215 kg.m² autour du point de prise de la main avant. Donc va supposer que cette épée porte un coup simple, en gardant la main avant fixe et en bougeant la main arrière pour donner l’impulsion (ce qui est assez proche d’un mouvement de zwerchhau). Et on va supposer que le coup, parfait et délivré au centre de percussion de l’épée transmet toute l’énergie cinétique au masque. On a donc :

Energie Cinétique = 1/2 x Moment d’inertie x (vitesse angulaire)²

Donc pour un CEN1, la vitesse angulaire minimale acceptable est de 7,15 rad/s, et pour un CEN2 8,9 rad/s. En langage courant, ça veut dire qu’un cercle complet (6,28rad) correspondant en gros au chemin parcouru entre deux Zwerchhauen successifs, peut être parcouru en 0,88s dans le cas du CEN1 mais en seulement 0,70s pour un CEN2.

À titre de comparaison, un exemple de Zwerchcopter challenge nous donne 63 Zwerchhau en 20 secondes, soit 0,32 s par Zwerchhau. Un tel exemple semblerait donc dire que l’épée va deux fois plus vite que le minimum acceptable pour un CEN2, soit 4 fois l’énergie minimum supportable ! Et pas loin de 3 fois le minimum acceptable en vitesse par un CEN1, donc près de 9 fois l’énergie !!!! Ce n’est cependant probablement pas un problème en tant que tel, en particulier pour les CEN2, et ce, pour les raisons suivantes :
– Le standard requiert une résistance minimum. La résistance réelle peut-être plus haute, elle n’est juste pas mesurée.
– La transmission de l’énergie ne sera aussi pas intégralement faite au masque, car l’épée est tenue par l’escrimeur dont les mains vont aussi absorber une partie de l’énergie.
– L’épée utilisée dans la vidéo est une regenyei standard, 150 g plus légère.
– Et surtout, le tranchant d’une feder fait au moins 2mm d’épaisseur et on peu estimer en gros la longueur de la zone d’impact à un ou deux centimètres, ce qui fait entre 20mm² et 40 mm² d’aire d’impact. C’est bien plus grand qu’avec un poinçon de 3mm de côté doté d’une pointe à 120 deg. En conséquence, la contrainte locale sur le matériau du masque va être bien moindre pour une feder que pour un poinçon et ce, avec la même énergie d’impact.

Tout ceci fait que comparer 0,70 s à 0,32 s ne fait pas trop de sens en tant que tel. En revanche, ce que cette petite comparaison nous permet, c’est de voir, en gros, que l’ordre de grandeur (ie. quoi que ce soit dix fois plus grand ou dix fois plus petit) de protection des masques CEN2 est bien celui qui nous intéresse en AMHE, mais qu’on est probablement proches de la limite. En revanche, côté CEN1, là, on est proches d’un ordre de grandeur de différence, ce qui tend à montrer qu’on est au delà de la limite acceptable.

Et le fait est que, d’expérience, c’est exactement ce que j’ai pu constater.

Comment on interprète tout ça maintenant ?

Ouais, c’est bien joli, mais c’est une norme d’apiculteurs se battant avec des antennes de voiture, ça ne concerne pas les vrais escrimeurs qui font des AMHEs comme nous.

Certes, certes, je risque de me faire tancer pour un sous-titre pareil, surtout que la question mérite d’être posée. Donc, est que ça nous concerne vraiment en AMHE ?

Pour faire court, je pense que oui, mais qu’on pourrait sans doutes améliorer les spécifications suivant les besoins réels des AMHEs.

Déjà, en escrime moderne, de quoi se protège t’on exactement avec une telle norme ? Certainement pas des touches fouettées/lancées (c’est à dire des touches où vous arrêtez la lame avant de toucher et où vous la laissez se courber en usant de sa flexibilité pour toucher. Comme ici). Pas vraiment des coups contondants non plus.
Ce qui est dangereux, c’est plutôt une flèche (première touche montrée ici), doublée d’une lame qui casse et d’un adversaire qui reste sur place à l’impact (coucou Phil !). Dans un cas pareil, le morceau de lame restant accroché au manche va être très rigide, probablement partiellement tranchant, avec l’ensemble de la masse de l’escrimeur derrière lui lancé à pleine vitesse et en déséquilibre. Autant dire que le loustic fonce sur son adversaire avec une aiguille d’un mètre de long. Ça pique.
Notez qu’en escrime moderne, le niveau de protection requis au corps par la FIE est de 800N pour la veste à laquelle il faut ajouter un sous-plastron de 800 N qui renforcera la zone la plus exposée, autour de l’aisselle du bras armé.

J’ai une vieille lame de fleuret cassée qui traîne chez moi que j’ai mesurée et regardée de près. Un des côté de la cassure est en effet un peu tranchant, et la section de la lame à cet endroit est de 2.4 mm x 4.3 mm, ce qui fait une surface d’à peu près 10,3 mm². Pour rappel, le poinçon de test a une section de 9 mm² et est fini par une pointe de 120°. Notre poinçon est donc assez représentatif d’une lame de fleuret cassée.
Et comme on m’a posé la question, une lame fine, ça casse généralement en flexion et comme l’acier est un matériau plutôt isotrope et homogène, ça casse plutôt à angle droit, ce qui est bien pratique pour limiter la formation d’une vraie pointe comme on peut voir sur la photo suivante.

On va d’abord éliminer le cas des armes légères orientées estoc telles les rapières et les épées de cour. Le format de lame et le type de combat est finalement assez similaire à l’escrime moderne. Alors bien sûr, une rapière est généralement plus lourde qu’un fleuret. Mais dans le cas extrême qui nous intéresse, c’est la masse de l’arme et de l’escrimeur qu’il nous faut considérer, ce qui fait moins de 1% de différence pour un escrimeur moyen. Autant dire qu’on devrait être confortables vis-à-vis du coefficient de sécurité.

Pour ce qui est des armes plus lourdes comme les épées longues, les baskethilts et autres, côté perforation, assez contre-intuitivement, elles me semblent bien moins dangereuses. En effet, la différence de poids, significative au niveau de l’arme, est toujours négligeable dans l’ensemble arme+escrimeur. En revanche la section de lame est beaucoup plus importante que pour un fleuret moderne. Par exemple, près de la pointe, ma Regenyei Trnava a une section de lame d’environ 60 mm², c’est 6 fois plus qu’un fleuret cassé !
Or, ce qui fait effectivement faillir et déformer un matériau, ce n’est pas la force appliquée sur celui-ci en tant que telle, mais les contraintes mécaniques résultantes de cette force à l’intérieur du matériau. Plus l’aire d’application de cette force est réduite, plus la pression exercée va être grande, plus la contrainte mécanique locale va être grande. C’est pour cette raison qu’un couteau bien affûté va mieux couper qu’une plaque de métal. Le tranchant du couteau va présenter une surface de contact très fine, et donc une grosse contrainte mécanique sur votre steak (ou vos poireaux). Et bien, c’est le même système pour la perforation. Un aiguille nécessitera moins de force pour percer une feuille de papier qu’un crayon. Donc, si ma feder venait à casser, la pression qu’elle exercerai sur la veste de mon adversaire serait 6 fois moindre que si je tenais un fleuret à la place, qui sera donc en fait beaucoup plus à risque de transpercer mon adversaire que ma feder pourtant 3 fois plus lourde !

Bon, OK pour les estocs, mais pour les coups contondants ?

Alors, on va commencer à mettre les choses au clair : les requis de perforation sur le textile n’offrent aucune protection contre les coups contondants. Ce qui inclut aussi la simple force d’impact d’une épée à l’estoc. Pire, pour que le tissu soit efficace contre la perforation et stoppe effectivement une lame, il faut qu’il soit tendu (comme en conditions de test), ce qui n’arrivera en cas de coup que suite à une déformation importante du substrat de la veste, c’est à dire, du corps de l’escrimeur la portant. En conséquence, porter une veste et une sous-cuirasse de 800 N chacune ne vous protégera pas des hématomes, des côtes cassées et des estomacs enfoncés. Avoir une bavette de 1600 N ne vous empêchera pas d’avoir la trachée écrasée. En revanche, si la lame de votre adversaire casse et continue tout droit, vous aurez peut-être un bleu de 30cm ou de la difficulté à respirer, mais la lame ne passera pas à travers de votre équipement. Ce qui vous évitera les urgences. Ou la morgue.

C’est pour cette raison que l’équipement d’AMHE rajoute des protections rigides (gorgets, plaques d’avant bras…) qui n’existent pas en escrime moderne et ne sont donc pas couverts par la norme. La seule protection rigide est celle du masque, et la norme couvre une partie de protection contre les coups contondants. Une flèche mal contrôlée qui fini en coquille sur le visage de l’adversaire, et vous voilà avec un exemple de cas à gérer.

Le calcul de coin de table fait dans un paragraphe précédent semble montrer qu’on est dans le bon ordre de grandeur pour les besoins de protection à la tête en AMHE avec un masque CEN2, mais qu’on est probablement un peu limite (et je pense que c’est effectivement le cas). Le même calcul de coin de table montre que les CEN1 en revanche sont beaucoup plus risqués.
Ceci explique que certains fabricants ont essayé de renforcer des modèles existants ou d’en créer de nouveaux plus spécifiques à la pratique… avec des résultats plus ou moins heureux comme on verra dans mon prochain article de shopping sur les masques.
En attendant, il faut bien admettre que les masques d’escrime moderne ne sont pas conçus pour des coups contondants d’AMHE, et que au mieux, ils font l’affaire faute de mieux. C’est pour cette raison que les « back-of-head » sont des ajouts nécessaires pour la pratique du combat libre.
Ah, et pour ce qui est des gros casques en plaque d’acier, j’ai énormément de respect pour les artisans qui en font et je suis convaincu qu’ils donnent le niveau de protection requis à nos amis béhourteux, mais dans une pratique AMHE censée simuler du combat sans armure, de telles masses font peu de sens, limitent la visibilité et ne protégeront pas mieux, voire moins bien, contre les estocs. Un maillage de fil d’acier protège en effet bien mieux qu’une plaque d’acier trouée du même poids.

Conclusion – on la prend en compte cette norme ou non ?

La norme EN 13567 en elle-même

Les normes et les standards, c’est pas très excitant, on est bien d’accord. Et puis des fois, il y en a tellement que les gens en ont marre et font n’importe quoi.
Cependant, cela a un avantage majeur, c’est que vous savez objectivement à quoi vous attendre au minimum en tant qu’acheteur. La norme EN 13567 est stricte, utilisée par des fabricants de renom avec des processus de contrôle de qualité solides. Et personnellement, j’aimerais bien garder ma tête en état le plus longtemps possible, donc ce genre de chose m’inspire confiance. Deux masques CEN2 garantissent un minimum de protection prouvé, à partir duquel vous pouvez débuter votre choix en tant qu’acheteur niveau confort, esthétique, facilité d’entretien…

Est ce que cette norme est suffisante pour une pratique d’AMHE ? Pour les risques de perforation, très probablement oui. Pour les coups contondants, certainement pas et c’est pour ça qu’on rajoute de l’équipement (personnellement, je pars en compétition avec un backhead Allstar au dessus et un casque de Rugby en dessous de mon masque Uhlmann CEN2). Il serait vraiment intéressant de voir un fabricant prendre les devants, étendre cette norme dans le même esprit à la gamme de coups contondants qu’on voit en AMHE pour leurs propres produits et communiquer publiquement ensuite sur la méthodologie choisie. À l’heure actuelle, les modifications de matériel pour les AMHE roulent plutôt sur le « gros bon sens ». C’est bien, mais mon petit doigt d’ingénieur aéronautique dira que ce n’est pas très objectif.

Pour les masques : 350 N ou 1600 N ?

1600 N. (Enfin CEN2, ou FIE 1600 N selon la description)

Point à la ligne.

Au moment d’écrire ces lignes, j’ai eu l’occasion de voir plusieurs masques détruits lors de combats en AMHE (dont un pour lequel j’étais responsable du coup). Tous étaient des CEN1 ou d’une autre appellation pas très catholique, et je n’ai jamais vu aucun problème, à date, avec un CEN2.
Bon, POUR DÉBUTER, un masque 350N à 80$ c’est mieux que rien (ce qui en fait aussi de bons masques d’école à prêter pour les gens qui commencent). Mais franchement, allez pas faire de l’épée longue, du messer ou du sabre de bonne intensité avec. Donc mon conseil serait de ne pas vous embêtez à prendre un masque CEN1 pour en racheter un autre CEN2 six mois plus tard. Il faut noter aussi que certaines appellations maintenant obsolètes comme « 800 N » ou « 1000 N » ne correspondent à rien de précis, et sont donc à éviter.

Pour les vêtements : 350 N ou 800 N ?

800 N, c’est évidemment mieux. Mais je n’ai a priori rien contre l’usage de 350 N en AMHE.

La raison principale est qu’en escrime moderne, le requis de 800 N de veste (+ 800 N de sous-plastron !) provient de l’escrime de niveau olympique. Et ces gens là ont une explosivité peu commune avec des lames vraiment plus fines qu’en AMHE. Et même, j’imagine sans trop d’efforts que cette norme a été conçue de manière à ce qu’il n’y ait virtuellement aucun risque de voir quelqu’un se faire transpercer en direct à la télévision. Ce qui inclurait donc un gros, très gros, coefficient de sécurité par rapport à un cas réel.
De ce point de vue, 800 N est évidemment plus sécuritaire, mais probablement sur-dimensionné pour la pratique des AMHEs (niveau compétitif du Swordfish mis à part), surtout en prenant en compte les protections supplémentaires qui ne sont pas comptées. Mon gambison par exemple, un SPES AP Pro, est estampillé 350 N mais a aussi une couche de cuir supplémentaire sur l’avant qui n’est pas prise en compte dans la certification.
À l’extrême limite, une veste de bonne qualité avec un bon rembourrage me paraît acceptable pour la certains usages non-compétitifs ou n’utilisant pas l’estoc (coucou les Meyerites).

Donc, pour résumer : 350 N c’est bien, 800 N c’est mieux si vous avez le budget, pas de certification c’est tolérable si vous avez un usage adapté.