Introduction
La composition des balles de fusil utilisées pendant la Seconde Guerre mondiale est un sujet complexe qui implique de nombreux facteurs, allant des matériaux utilisés à la conception des balles elles-mêmes. Cet article explore en détail les différents aspects de cette composition, en mettant l'accent sur les caractéristiques balistiques, les composants des munitions et les types de projectiles utilisés.
Caractéristiques balistiques des balles
Le coefficient balistique (CB), couramment utilisé aujourd'hui, est un facteur important qui affecte la performance d'une balle lors du tir. Selon le Dr Boris Karpov, du laboratoire de recherche de l'armée américaine en 1944, le CB prend en compte non seulement la forme et le poids de la balle, mais aussi sa résistance à l'air à une vitesse donnée.
Les modèles de calcul actuels utilisent huit projectiles standardisés (G1 à G8) pour simplifier les calculs pour chaque nouveau projectile. L'industrie est encore fortement orientée vers le G1 pour des raisons d'accessibilité et financières, mais le G7, plus allongé et avec un rétreint conique à l'arrière, est de plus en plus utilisé pour le tir longue distance.
Le coefficient balistique détermine la capacité d'une ogive à maintenir sa vitesse, sa trajectoire et sa résistance aux vents latéraux et à l'air pendant le tir. Il dépend de la masse, du diamètre, de la forme (sécante, tangente, hybride) et de la longueur de l'ogive. Une ogive avec une forme sécante à l'avant et conique à l'arrière (BT ou Boatail) minimise la résistance et maintient mieux sa vitesse initiale, ce qui lui permet d'aller plus loin.
La trajectoire de la balle est affectée par la gravité, qui la fait descendre. Les effets de la gravité et du vent sont proportionnels au temps d'exposition de l'ogive à ces forces. Plus le coefficient balistique est élevé, plus l'ogive ira loin avec une trajectoire tendue.
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Le G7 est rarement publié par les fabricants de munitions, mais il est souvent utilisé par les fabricants d'ogives de qualité comme Berger VLD, Lapua Scenar et Scenar-L, Sierra SMK et Hornady ELD Match. Le G1 s'applique à une ogive "flat base" d'une longueur de deux fois le calibre, avec un bout rond comme les ogives pour armes de poing.
Composants des munitions
Une munition est l'ensemble qui charge une arme à feu et contient au minimum une charge propulsive et un ou plusieurs projectiles. Elle est indissociable de l'arme et constitue son essence même. La munition a cinq composantes principales :
La douille : Elle unit toutes les composantes entre elles et contient la poudre, la capsule d'amorçage et l'amorce. Elle est souvent en laiton ou en aluminium. Il existe cinq types de culot de douille différents pour les armes de poing et les armes d'épaules : douille à gorge, douille à bourrelet réduit, douille à demi-bourrelet et douille à bourrelet.
La capsule d'amorçage : Elle contient l'explosif primaire (composé résultant du fulminate de mercure découvert en 1805) qui met le feu aux poudres. Elle minimise les risques en cas de choc de l'explosif primaire. Il existe deux types de capsules d'amorçage : Boxer (pour les calibres supérieurs ou égaux au 9mm) et Berdan. La capsule d'amorçage de type Boxer contient des canaux appelés "évents" qui relient l'amorce à l'intérieur de la douille. Les cartouches à percussion centrale s'enflamment suite à une compression entre le percuteur et l'enclume, tandis que les cartouches à percussion annulaire s'enflamment lorsque le percuteur annulaire tape le culot de la douille.
La poudre : Elle émet le gaz qui propulse le projectile hors de la douille et réarme le système de percussion pour les armes semi-automatiques ou automatiques. La poudre a été découverte au XIIIe siècle et était connue sous le nom de poudre noire (mélange de 75% de potassium, 15% de charbon de bois et 10% de soufre). La poudre moderne, ou poudre sans fumée, est un polymère formé de monomères de glucose nitré (nitrocellulose).
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Le projectile : C'est le corps projeté en direction d'une cible. Au début, les projectiles étaient des sphères de plomb mou, mais à partir des années 1850, les projectiles en forme de cône sont apparus. Il existe deux catégories de projectiles : les projectiles homogènes (faits avec une seule matière) et les projectiles chemisés (faits avec plusieurs matières). Les projectiles chemisés peuvent être TMJ (Totally Metal Jacketed) ou FMJ (Full Metal Jacketed). Certaines munitions militaires ont un projectile à noyau de plomb nu ou d'un mélange plomb acier avec un revêtement complet TMJ en acier ou en tombac (cuivre + 5 à 20% zinc). Les projectiles utilisés pour la chasse sont le plus souvent à pointe creuse (HP) ou à pointe molle (JSP). Certains projectiles contiennent une charge pyrotechnique (phosphore ou magnésium) qui produit une lumière vive lorsqu'elle est allumée (projectiles traceurs ou lumineux).
Processus de tir
Lorsque la détente est pressée et que l'amorce éclate, la flamme intense allume la charge de poudre. La pression générée par la poudre en combustion pousse sur la paroi de l'étui, la déformant jusqu'à ce qu'elle s'applique au maximum contre la paroi de la chambre. Les gaz poussent ensuite le projectile dans le canon.
Si le projectile est lourd et maintenu solidement dans le collet de la cartouche, ou si la pression des rayures sur le projectile est grande, la combustion de la poudre est accélérée. Le projectile entre ensuite dans le canon et s'imprime de la rayure, ce qui le fait tourner sur lui-même (effet gyroscopique) et lui donne de la stabilité.
La formule de Miller permet de déterminer un coefficient de stabilité en tenant compte de la longueur, du poids, du diamètre et de la vitesse de rotation de l'ogive. Plus le canon est long, plus la poudre a de temps de se consumer, ce qui donne plus de pression et de vitesse au projectile. Cependant, il y a des limites à la longueur du canon, car la pression qui pousse le projectile doit toujours être supérieure à la pression devant le projectile.
Une fois le projectile sorti du canon, il est soumis à la force de gravité et à la force de traînée de l'air, qui le ralentit. Il subit également un choc appelé "percussion initiale" ou "onde de choc" qui tente de le déstabiliser. L'air froid freine plus rapidement le projectile que l'air chaud, ce qui réduit sa portée.
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Pour stabiliser le projectile, il faut lui imposer une vitesse de rotation autour de son axe longitudinal, réalisée au moyen des rainures dans le canon. Le projectile dévie de sa trajectoire dans le sens de sa rotation (dérivation). La précession est le changement graduel d'orientation de l'axe de rotation d'un objet, tandis que la nutation est un petit mouvement périodique qui s'ajoute à la précession.
Un projectile capable de conserver la stabilité tout au long de son vol ira plus loin et sera plus précis. Une ogive courte passe mieux la zone transsonique car le centre de pression et le centre de gravité sont très proches.
Rechargement des munitions
Le rechargement des munitions permet d'adapter la cartouche à l'arme et d'obtenir une excellente précision. Il est important de choisir un projectile ayant un bon coefficient balistique (CB) exprimé en G7 de préférence ou en G1, et des étuis de qualité ayant une bonne densité de matière. Il est également important de former un lot de munitions identique en tout point (même marque d'étui, de projectile, d'amorce et de poudre).
La charge idéale est celle qui permet de tirer le meilleur parti d'une arme donnée en tenant compte de la valeur de la chambre et de l'état d'usure du canon. La forme, le diamètre et le poids du projectile doivent être adaptés au pas des rayures et aux caractéristiques physiques du canon.
La valeur d'enfoncement de la balle influe également sur la précision. Les charges idéales ne peuvent pas être prédites et doivent être trouvées par des essais au stand de tir. Il est important de mesurer les vitesses de tous les projectiles et de choisir la charge qui donne le groupement le plus serré et les vitesses les plus uniformes.
Risques liés aux munitions de la Seconde Guerre mondiale
Un grand nombre de munitions de la Seconde Guerre mondiale n'ont pas explosé à l'impact et restent dangereuses pour les populations et l'environnement. Ces munitions peuvent se réveiller sur le domaine public ou privé, mutilant et tuant si elles ne sont pas manipulées par des démineurs. Elles relarguent également des substances toxiques dans l'environnement, comme les explosifs initiateurs (mercure et plomb) et les explosifs secondaires (composés toxiques et solubles). Les balles sont durcies à l'arsenic et à l'antimoine.
Des recherches systématiques devraient être entreprises dans les nappes phréatiques au droit des sols bombardés et des sites de regroupement et de destruction des munitions. Les déchets de guerre jugés intransportables sont détruits sur place sans étude d'impacts de la pollution des sols et de la pollution atmosphérique.
Les décharges sous-marines de munitions sont hors de tout contrôle et peuvent laisser échapper des munitions qui se retrouvent à la côte. Le pétardement en mer des bombes, des mines et des obus est dangereux pour la vie marine.
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