Le Coefficient de Restitution (COR)

Le Coefficient de Restitution (COR)

La définition scientifique du COR est « la capacité d’un objet A à transférer de l’énergie à un autre objet B lors d’une collision entre les deux ».

D’un point de vue mathématique, le COR d’un objet est une valeur numérique comprise entre 0 et 1 ou « zéro » indiquerait une perte totale de transfert d’énergie entre les deux objets, et « un » le maximum de restitution possible.

Autant dire que ce terme s’applique parfaitement au golf, avec la collision entre une face de club et une balle !

Là où le débat s’anime davantage au sein de l’industrie du golf, c’est lorsque l’on comprend que ce COR est une variable importante de la distance que va parcourir la balle, et ce indépendamment de votre swing, vitesse de club, etc …

Il faudra ainsi attendre 1998 pour que l’USGA, voyant les pros atteindre des distances de plus en plus folles avec leur drivers, se décide à fixer la limite du COR d’une face de club à 0.830 (ou, dit autrement, 83% maximum de restitution d’énergie à la balle).

Ainsi, à partir des années 2000, l’USGA et le R&A feront un classement de têtes « conformes » et « non conformes », ces dernières ayant un COR supérieur à 0.830.

En ce début d’année 2014, 33GOLFLAB s’est penché sur cette notion et vous propose une petite réflexion sur le COR, non seulement des drivers, mais également des bois de parcours, hybrides et même les fers. On voit ainsi apparaître depuis quelque temps des hybrides et des fers utilisant des technologies nouvelles avec des COR supérieurs à la moyenne …

Comment mesure t-on le COR ?

De 1998 à 2002, le test de conformité au COR consistait pour l’USGA à taper une balle via un robot, au centre de la face, à une vitesse de club de 109mph (moyenne des pros PGA). La « vitesse de rebond » (rebound speed) était mesurée à l’impact et si cette vitese était de 90.47mph ou moins (83% de 109mph), la face était jugée conforme. A partir de 2002, un ingénieur de l’USGA, Matt Pringle, trouva une méthode plus rapide pour mesurer le COR, baptisée « CT test », CT signifiant « Characteristic Time ».

Concrètement, il s’agit d’un appareil doté de capteurs permettant de mesurer le temps (en microsecondes) de rebond du capteur sur la face … Il s’avéra que 257 CT = 0.83 de COR.

Aujourd’hui, ce test est devenu la norme de mesure du COR dans toute l’industrie golfique.

Nous avons ici une comparaison de plusieurs modèles de têtes de drivers mesurés à 4 endroits pour en déduire le CT et le COR :

cttesttwdrivers

Concrètement, que se passe t-il lors de la collision ?

Lors de l’impact entre la face de club et la balle, il y a une perte d’énergie : la face se fléchit vers le dedans et la balle est « comprimée ». On a tous vu cette image d’une face de driver à l’impact où on a l’impression que la balle est comme rentrée dans la face de club :

Golf-ball-impact-1a1

L’idée d’un COR plus élevé est donc de permettre à la face de fléchir vers le dedans un peu plus, évitant ainsi à la balle d’être trop comprimée et de perdre trop d’énergie. Ainsi, à vitesse de club équivalente et loft équivalent sur la face, la balle aura une vitesse supérieure, et ira plus loin.

Faisons l’analogie avec un ballon de basket : dégonflez le et faites le rebondir … pas le même résultat que si le ballon est parfaitement gonflé lors de son rebond.

C’est cette idée de « face de plus en plus fine » (donc plus flexible) qui a fait son chemin dans la tête des ingénieurs, et nous le verrons plus loin, les têtes à COR plus élevé jouent sur cette idée de face plus fine à certains endroits, lui donnant plus d’élasticité.On parle de « spring effect » en anglais, traduit en français par « effet trampoline ».

Regardons par exemple cette face de driver YAMAHA (non conforme) où les variations de face permettent un COR plus élevé (jusqu’à 0.87) à certains endroits :

yamaha

Et ci-dessous une image de l’appareil à ultrasons utilisé par Tom WISHON permettant de mesurer les « face thickness » (épaisseur de face) à différents endroits :

 face_thickness

 

 LE COR a t’il beaucoup évolué au cours du temps ?

Oui, le COR a pas mal évolué depuis nos vieux bois en persimon ! Mais peut être pas dans la mesure où vous auriez pu le croire … Voici les résultats d’une étude sur des drivers qui a été faite récemment aux USA :

Bois en persimon (années 80) : COR moyen de 0.78

Bois en métal (type TM BURNER première génération) : COR moyen de 0.79

Bois en titane première génération : COR moyen de 0.81

Bois en titane actuels (460cc) : COR moyen de 0.82

Bois en titane actuels dits « non conformes » : COR moyen de 0.84

(certains drivers « non conformes » ont été mesurés à 0.86 et plus).

geek

 Ci contre, un exemple de tête de driver « non conforme » chez  GEEK GOLF : le « Little Bastard » (disponible chez  33GOLFLAB sur demande) aussi baptisé « Rebel without a  COR » (clin d’oeil au film « Rebel without a cause ») 

  Nota Bene : 0.1 de COR en plus = environ 2   mètres de distance supplémentaire (source : USGA)

Pourquoi les marques ne font pas de publicité pour le COR de leurs faces ?

Le gain en distance d’un club (notamment le driver) étant LE sujet central de « lutte » entre les concurrents depuis des années, la logique voudrait en effet que le COR soit mis en avant et que les fabricants se livrent à des batailles à ce sujet, à grands renforts de publicités, quand on sait que le COR est une variable de distance non négligeable pour une face. Pourtant, il n’en est rien, et nous prenons le pari que JAMAIS les fabricants ne communiqueront précisément sur ce sujet …

 Pourquoi ?

Primo, comme tout autre paramètre de club (loft, lie, poids, centre de gravité, bounce, …) le COR est une variable fluctuante d’une face à une autre, quel que soit le modèle. C’est ce qu’on appelle des « tolérances » de +/- dans le jargon du clubmaking. Autrement dit, vous ne trouverez jamais deux faces avec un COR identique sur des séries fabriquées en masse, de même que vous ne trouverez pas deux faces au loft / lie identique, poids identique, etc …

Selon nos sources* un driver « haut de gamme » de marque A peut ainsi voir son COR varier de 0.800 à 0.830 d’un modèle à un autre en sortie d’usine … sur le fairway, cela fera environ 6 mètres en plus ou en moins à l’arrivée !

Une des raisons du manque de publicité sur ce sujet est donc qu’il est impossible, à moins de tromper le consommateur, de garantir un COR constant à une série de clubs sortie d’usine. La seule façon serait de mesurer le COR tête par tête … tout simplement impossible (trop long et fastidieux, donc non rentable) sur des séries produites à grande échelle !

 Faisons le calcul : un « CT test » sérieux dure environ 15 minutes. Prenons une grande marque qui fabriquerait 250 000 têtes de drivers chaque année. Si elle devait faire passer le CT Test à chaque tête, il faudrait donc 32 personnes travaillant 8 heures par jour, du lundi au vendredi, sur 52 semaines, pour effectuer cette tâche !

En outre, le risque pour une marque fabriquant des centaines de milliers de clubs par an d’aller vers la limite du COR est de se retrouver avec un poucentage non négligeable (entre 10 et 20% de la production) au delà du COR de 0.83, et se voir obligée de ne pas les commercialiser. Un peu comme les fruits qui ne respectent pas un certain critère de gabarit pour la grande distribution et se voient envoyés à la poubelle …

Dernière raison du silence des fabricants à ce sujet … d’un point de vue Marketing, sachant que chaque année le « nouveau modèle » est censé aller plus loin que le « précédent de l’année dernière » … Imaginez si le COR de 0.830 était affiché sur une face de club (incorporé au design, comme le loft): cela empêcherait de facto la publicité sur « encore plus de distance » des modèles ultérieurs, puisque 0.830 est précisément la LIMITE légalement infranchissable … or, le langage marketing (concevable) des fabricants est justement de prétendre chaque année d’avoir encore repoussé les limites …

Quels sont les fers au COR supérieur ?

Tout d’abord, l’ingéniérie autour des fers à COR élevé est différente et plus délicate à mettre en place qu’une tête de driver ou de bois de parcours, et même d’hybride, tout simplement à cause du volume radicalement moins important sur une tête de fer.

La mesure des COR des fers se fait toujours avec la méthode du robot, et non du « CT Test », en positionnant le fer prototype à mesurer à un angle de 0° de loft dans la machine.

A l’heure actuelle, même si toutes les marques se targuent de « nouveaux modèles à COR élevé », très peu de modèles existent réellement avec des faces au COR maximum autorisé.  Il faut bien comprendre que qui dit « face plus fine » dit aussi « face plus fragile », et peu de fabricants ont la technologie nécessaire pour produire à la fois des faces fines ET résistantes.

Enfin, les modèles de fers à COR élevé nécessitent une large semelle et ne peuvent donc pas se trouver dans des formats « lame » classiques. Tous les modèles présentés ici sont dans cette catégorie dite « game improvement » (large cavité) qui n’est pas prisée de tous les golfeurs …

Cependant, le gain en distance théorique sur ces fers à COR plus élevé peut se révéler très intéressant. Autant sur les faces de drivers modernes, la moyenne est très proche de la limite autorisée (0.82), autant les gains potentiels sur un fer « classique » (que ce soit de l’acier inoxydable moulé ou de l’acier forgé) s’avèrent considérables, sachant que la moyenne de COR pour un fer aujourd’hui se situe à 0.77.

Puisque à chaque 0.1 point de COR correspond un gain de 2 mètres, une face de fer qui aurait un COR de 0.83 permettrait de gagner environ 12 mètres !

Cet article n’ayant pas pour but de faire la liste des fers à COR élevé, nous souhaitons rendre ici hommage à Tom Wishon, le clubmaker et designer le plus célèbre au monde, qui fut le premier à créer une série de fers à COR élevé en l’an 2000, lorsqu’il travaillait pour SNAKE EYES (avec le modèle « Fire » que l’on trouve encore sur Ebay). Ce modèle « FIRE Forged » fut le premier fer à utiliser de l’acier « High Strength » (HS Steel) dont le prototype fut mesuré avec un COR de 0.805.

snake_eyes_fire

En 2004, désormais à la tête de sa propre marque de clubs (WISHON GOLF Technology), Tom poursuivit ses recherches pour pousser davantage le COR d’une face de fer, et il crée ainsi le modèle 770CFE qui utilise le même alliage acier que le « FIRE » mais en incorporant pour la première fois deux technologies :

– primo , celle dite « variable thickness » (épaisseur variable) déjà validée sur les drivers : une face plus épaisse au centre, et plus fine en périphérie

– secundo, partant du principe que plus le loft augmente, et plus la vitesse de balle diminue, Tom décida d’utiliser la face la plus fine possible pour un wedge, et remonter graduellement jusqu’au fer 3 afin d’avoir le COR le plus uniforme possible entre les clubs.

Le prototype du modèle 770CFE obtint un COR moyen de 0.815, et reçut le prix du « Most innovative new iron » par la revue Golf Illustrated, ainsi qu’un « HOT LIST » de la revue Golf Digest (plus haute récompense de ce magazine)  lors de sa sortie en 2005.

wishon-770CFE

 En 2009, Tom Wishon marque encore son avance sur ce sujet par rapport à tous ses concurrents avec un nouveau modèle, le 870TI, un fer qui reprend les avancées technologiques du 770CFE mais avec une face ultra fine en Beta Titane à la place de l’acier. Le test sur le COR réalisé à l’époque par le R&A en Europe atteindra presque la limite légale, à 0.82 …

wishon_771

Dernier modèle en date (2013),  les 771CSI de chez WISHON, qui reprennent le principe évoqué plus haut d’une face plus élastique à l’impact (le fameux « effet trampoline ») rendu possible par une face la plus fine possible (type acier HS300) qui est ensuite rattachée (soudée, ou « cup face ») au corps en acier inoxydable, ce que l’on nomme désormais le « cup face » design :

te-ex3-4

 

wishon_870Ti-Main

Pour ceux qui parlent anglais, voici une vidéo de Tom Wishon présentant les caractéristiques du 870Ti :

Image de prévisualisation YouTube

Nota Bene : la marque TOM WISHON sera disponible à partir de février 2014 chez 33GOLFLAB. 

 

Quels sont les hybrides au COR supérieur ?

La seule façon (à l’heure actuelle) d’augmenter le COR d’un hybride est d’avoir une face plus élevée permettant des zones plus « fines » pour permettre «  l’effet trampoline » décrit plus haut.

C’est ce que fit ALPHA GOLF vers 2007 (marque distribuée par 33GOLFLAB) avec le premier modèle d’hybride à COR élevé, proche de la limite légale de 0.830, avec son modèle « V5 Hi Cor » à base de Titane 5-3-3-3.

Je joue cette tête depuis 3 mois dans son loft le plus faible (13°), avec des résultats impressionnants : plus long et plus facile à taper (longueur de 41 inches) que tous les bois 3 (montés en 42.5 inches en principe) que j’ai eu en main par le passé !

Nota Bene : L’hybride ALPHA V5 Hi Cor est disponible chez 33GOLFLAB dans les lofts suivants :

13 / 16 / 19 / 22 / 25 / 28 (droitier ET gaucher)

v5_hybrid_360x360_large

Il existe aussi un hybride à COR élevé chez WISHON GOLF Technology, lancé à peu près au même moment que le V5 de ALPHA. Baptisé 786HF, il fut remplacé et amélioré par le 775HS (HS = High Strength Steel) aux qualités de « trampoline » proches du titane. La hauteur de face est moins élevée que le V5 de ALPHA (34 mm versus 39 mm) et la semelle en biseau le rendent plus facile à jouer sur herbe et dans le rough.

Dernier élément faisant du 775HS un des meilleurs hybrides au monde actuellement : son hosel est ajustable de 4° en lie (+ / – 4°, upright ou flat), ce que quasiment aucun hybride ne permet aujourd’hui.

Donc, si vous avez tendance à taper vos hybrides en pull (balle à gauche) ou push (balle à droite), vous devriez y jeter un coup d’oeil car un lie bien ajusté à votre swing permettra de corriger notablement ce problème ! (Voir notre article sur l’incidence du LIE ici).

Nota Bene : L’hybride 775HS de chez WGT est disponible chez 33GOLFLAB dans les lofts suivants :

18 / 21 / 24 / 27 / 31 (droitier)

21 (gaucher)

775HS-Main

 

Quels sont les bois de parcours au COR supérieur ?

Les bois de parcours, de par leur volume plus grand que les hybrides et les bois, permettent davantage le design de faces à COR élevé. Il n’est donc pas surprenant de retrouver les 3 marques citées dans cet article (ALPHA, TOM WISHON GOLF Technology) qui proposent des variantes de leurs hybrides.

 A noter que les efforts de Tom WISHON, précurseur en la matière, ont été couronnés en 2013 par la revue GOLF DIGEST de la plus haute récompense pour ses bois de parcours 929HS (disponibles en lofts droitiers : 12 / 14 / 16.5 / 18 / 21.5)

929HS-Main

HotList-Icon

Chez ALPHA, on retrouve le V5 HI COR avec une face fine en titane (alors que tous les bois de parcours sont en acier) au COR plus élevé. Disponible en droitier uniquement en lofts 15 / 18 / 21.

v5_fwy_lowside_360x360

 

J’espère que cet article sur le COR vous aura intéressé, n’hésitez pas à nous contacter pour toute demande de devis ou d’information supplémentaire ! Nous vous souhaitons une très belle année de golf !

* sources : USGA, R&A, Tom Wishon, Dave TUTELMAN, MALTBY Golf, GWRX

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