Cartouches Combustibles Calibre .44 : Histoire et Fonctionnement

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Introduction

Les cartouches combustibles calibre .44 représentent une étape importante dans l'évolution des munitions pour armes à feu, en particulier pour les revolvers. Cet article explore l'histoire, le fonctionnement et les spécificités de ces cartouches, en mettant en lumière les matériaux utilisés, les méthodes de fabrication et les avantages qu'elles offraient.

Composants d'une Cartouche

Une cartouche, dans sa forme la plus basique, est un assemblage de plusieurs éléments essentiels :

  • La douille : Sa fonction première est de solidariser l’ensemble des éléments entre eux. Elle constitue le récipient pour la poudre et le dispositif d’allumage (amorce et capsule d’amorçage). Elle est souvent en laiton, car cet alliage a la capacité de se déformer plastiquement sans se rompre et facilite la mise en forme lors du rechargement. Elle peut également être en aluminium. À son extrémité (appelé collet de la douille), se trouve le projectile serti entre les lèvres de la douille. Ces deux types de douilles sont généralement utilisés pour des revolvers. Le bourrelet de la douille va taper contre le barillet de l’arme, l’empêchant ainsi de se déplacer vers l’avant lors de la percussion.
  • L'amorce : Lorsque l’on parle d’amorce, on fait référence d’une part à l’explosif primaire qui va servir à enflammer la poudre à l’intérieur de la douille, mais aussi à la capsule contenant cet explosif. La principale caractéristique de l’explosif primaire est sa forte sensibilité aux chocs et aux frictions. Dans ce genre de cartouche, il n’y a pas de capsule d’amorçage. L’explosif primaire est réparti dans le bourrelet de la douille et va s’enflammer dès que le percuteur annulaire va venir taper le culot de la douille. Aujourd’hui, très peu de munition possède ce genre de percussion. La capsule d’amorçage contient l’explosif primaire qui va s’enflammer dès sa compression entre le percuteur et l’enclume (sorte de protubérance située au fond du logement de l’amorce, sur laquelle l’amorce va s’écraser lors de la percussion). Pour information, les cartouches de type Boxer sont beaucoup plus simples à recharger que les étuis Berdan. Au sein de la capsule d’amorçage on observe une sorte de canaux reliant l’amorce à l’intérieur de la douille, il s’agit des évents (au nombre de deux ou trois pour les systèmes Berdan et d’un pour les systèmes Boxer). La vitesse de combustion de l’explosif primaire est d’environ 1000m/s. La découverte de l’explosif primaire remonte à 1805, avec l’utilisation du fulminate de mercure (Alexander Forsyth). Cependant depuis 1926, les amorces Sinoxid® ont vu le jour avec le remplacement du mercure (responsable de l’altération des canons) par le styphnate de plomb. En 1982, une munition appelée Sintox® a été mis sur le marché dans le but de remplacer les métaux lourds par des composés organiques comme le diazole (ou diazodinitrophénol). La tendance actuelle est la suppression des métaux lourds de toutes les amorces.
  • La poudre : Découverte en Europe au XIIIe siècle, la charge propulsive utilisée pour les armes à feu était la poudre noire (composée généralement de 75% de nitrate de potassium (salpêtre), 15% de charbon de bois et de 10% de soufre). Les munitions composées de poudre noire produisait 44% de son poids en gaz et 56% de résidus solides. Sa combustion produisait un fort dégagement de fumée noire et une faible pression. La nitrocellulose est un polymère formé de monomères de glucose plus ou moins nitrés. Elément de base dans la fabrication de la dynamite, la nitroglycérine a été introduite par Alfred Nobel en 1860. Ainsi selon leur composition, les poudres peuvent être simple base (uniquement à base de nitrocellulose) ou double base (à base de nitroglycérine et de nitrocellulose). La poudre double base proposant d’avantage de groupe oxygène a une vitesse de combustion beaucoup plus importante que la poudre simple base. Il est important de faire la distinction entre combustion et détonation. La vitesse de combustion de la poudre dépend de la pression à l’intérieur de la cartouche et de la forme des grains de poudre. Ainsi la quantité de gaz produit par la combustion de la poudre dépend de la pression et de la géométrie des grains de poudre.
    • La quantité de chaleur produite par la combustion d’une masse d’un kilo de poudre.
    • Le volume spécifique de gaz produit par la combustion d’une masse d’un kilo de poudre.
    • La température d’explosion correspondant à la température du volume de gaz chaud lors de sa combustion.Une poudre à grande vivacité implique une grande surface des grains de poudre par rapport à leur volume. Elle va par conséquent produire un grand volume de gaz et brûler rapidement. De l’autre côté, une poudre lente aura des grains de poudre plus petits par rapport à leur volume. Dans le cas de projectiles lourds, il est nécessaire d’utiliser des munitions comportant une poudre lente car le volume pour la combustion augmente relativement lentement. L’utilisation d’une poudre vive avec un projectile lourd, pourrait provoquer le gonflement du canon. La longueur de celui-ci est donc un paramètre important à prendre en considération dans le choix de la poudre, car la combustion doit être complètement terminée une fois le projectile en dehors du canon. A l’inverse, pour les armes de poing, il est nécessaire d’utiliser des munitions comportant une poudre ayant une grande vivacité afin que toute la combustion soit achevée avant que le projectile ne quitte le canon. Il arrive parfois pour les armes ayant un canon très court d’observer une petite flamme au niveau de la bouche du canon.
  • Le projectile : Les premiers munitions étaient pourvues de projectiles sous forme de simples sphères de plomb mou de 31 à 37 grammes environ et d’un diamètre moyen de 18mm. On chargeait ces projectiles par la bouche du canon. De nos jours, il existe un très grand nombre de formes de projectiles et de type / composition de chemisage.
    • Les projectiles homogènes (une seule matière ex.
    • Les projectiles chemisés (ex. Le chemisage TMJ (Totally Metal Jacketed) concerne les projectiles dont la totalité de celui-ci est chemisée (base comprise). Ce type de chemisage est souvent utilisé pour les munitions sans plomb ou métaux lourds dans l’amorce, car il permet d’éviter que le noyau en plomb du projectile ne s’évapore lors de la mise à feu. Il arrive que la surface de certains projectiles homogènes ou chemisés soit recouverte d’une couche métallique infime (galvanisage). Cette technique réalisée par électrodéposition de cuivre, nickel ou de zinc, permet d’éviter la déposition de plomb à l’intérieur du canon (le projectile étant de diamètre plus important que celui du canon). Cette couverture de protection peut présenter des alliages spéciaux. Certaines munitions militaires sont pourvus de projectile en noyau en plomb nu ou d’un mélange plomb acier avec un chemisage complet TMJ en acier ou tombac (Cuivre + 5 à 20% de Zinc). En revanche, les projectiles utilisés pour la chasse sont pour la plupart à tête creuse (Hollow Point en anglais, HP) ou à pointe mousse (Jacket Soft Point, JSP). Dans un contexte de chasse, ces projectiles sont conçus pour faire le plus de dégât possible dans le corps de la cible, mais surtout d’éviter tout dommage collatéral (le projectile ne doit pas ressortir de sa cible). Utilisée par les Anglais en Inde, les munitions Dum-Dum produites par un arsenal de Dum-Dum à Calcutta étaient les premières à utiliser cette technique pour obtenir cet effet. Interdite par la convention de La Haye en 1899, ce projectile Dum-Dum possédait un noyau en plomb recouvert d’une couche fine en nickel striée. Lors du choc, le chemisage éclate et la balle se déforme suivant les stries et peut même éclater. Certains projectiles, appelés projectiles traçants ou lumineux, possèdent à l’intérieur de celui-ci une charge pyrotechnique généralement à base de phosphore ou de magnésium qui produit une vive lumière lors de son inflammation. Les cartouches à blanc (appelées aussi cartouches de marquage) ne contiennent pas de poudre. Les cartouches incendiaires ont été utilisées pour la première fois lors de la première guerre mondiale et sont composées majoritairement de phosphore. La plupart des projectiles incendiaires modernes sont composés de substances explosives et incendiaires. Parmi ces munitions, on compte la munition HEI (High-explosive-incendiary) de calibre 20, 25 ou 30mm utilisées principalement dans l’armée contre des tanks, véhicules blindés, bunker, navires de guerre etc. Ces cartouches fonctionnent à la manière des bombes incendiaires ou fougasses incendiaires utilisées lors de la Seconde Guerre Mondiale. Une charge explosive initiait le matériau inflammable contenu dans la cartouche. Les cartouches explosives contiennent environ 1 gramme de nitrocellulose ou de tétryl contenu dans une amorce placée dans la tête du projectile ou au milieu de celui-ci.
  • Bourre: Ayant pour action de caler et assurer une poussée uniforme du projectile, la bourre est un tampon qui s’intercale entre la poudre et le projectile. Sa composition est généralement un mélange de carton, de liège et de feutre pouvant être lubrifié (appelée alors bourre grasse). La « bourre à jupe » est un cas particulier qui consiste à contenir la grenaille dans un récipient (le gobelet).

Calibre

On parle de calibre réel lorsqu’il s’agit du diamètre d’un projectile et de calibre nominal quand il s’agit de l’appellation de la munition. Le calibre nominal d’une munition d’arme de poing peut être exprimé en millimètres (exemple du 9mm Parabellum ou du 7,65mm Browning), en centième de pouce (par exemple le .45ACP avec 1 pouce = 25,4mm) ou même en millième de pouce (par exemple le .357 Magnum). Ces deux munitions possèdent exactement le même calibre réel. Commercialisé à partir de 1902, la munition .38 Special était désignée en centième de pouce (.358). La dénomination de certains calibres peut être très variable. 30-30 Winchester (ou 30-30WIN) est une cartouche qui équipe un fusil de chasse à percussion centrale. D’autre part pour un même calibre réel, la munition peut avoir une appellation différente en fonction de la quantité de poudre présente. La plupart des cartouches de chasses sont constitués d’un culot court ou long (en laiton ou en fer). La fermeture de la cartouche à son extrémité est assurée soit par un sertissage des bords (en étoile) soit par une rondelle.

La majorité des cartouches de chasse sont désignées par un calibre ayant un chiffre entre 4 et 36. Ce chiffre ne correspond pas au calibre réel (comme pour les munitions d’arme à canon rayé) mais il indique le nombre de sphère de même diamètre que l’intérieur du canon que l’on peut faire avec une livre anglaise de plomb (453,6g). Pour un calibre 12, cela reviendrait a fabriquer 12 billes en plomb ayant un poids total d’une livre anglaise. Ainsi, plus le calibre est petit, plus le diamètre intérieur du canon est grand (cf. Lorsque l’on parle de munitions de chasse à billes en plomb, on peut être dans le cas de chevrotine (diamètre des billes supérieures ou égales à 5mm) ou de grenaille (diamètre des billes inférieur à 5mm). Suivant leur diamètre, les sphérules en plomb sont désignées par un chiffre et/ou par une ou plusieurs lettres suivant les différents pays producteurs.

Cartouches Papier : Une Alternative Combustible

Les cartouches papier étaient une solution pour accélérer le rechargement des revolvers à poudre noire. Elles sont constituées d'une enveloppe en papier contenant une dose de poudre noire et une balle. L'utilisation de cartouches en papier offrait plusieurs avantages, notamment un gain de temps au stand de tir, une réduction des risques d'erreur de charge et une propreté accrue.

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Fabrication des Cartouches Papier

La fabrication de cartouches papier pour revolver calibre .44 implique plusieurs étapes méticuleuses. Voici une méthode courante :

  1. Matériel Nécessaire :

    • Mandrin conique pour former l'étui en papier.
    • Papier à cigarette (JOB LONG ou CORD SUPER LONG) découpé à la bonne longueur (75-80mm).
    • Poudre noire (PN T2).
    • Semoule de blé fine.
    • Balles rondes en plomb de calibre .457 (11,6mm).
    • Ronds de liège ou carton épais.
    • Colle.
    • Graisse (vaseline et paraffine).

  2. Confection de l'Étui :

    • Enrouler le papier à cigarette autour du mandrin conique.
    • Humidifier et coller le papier pour former un étui.

  3. Chargement de la Cartouche :

    • Placer l'étui dans une alvéole d'un plateau de chargement.
    • Verser la dose de poudre noire (environ 1,2 grammes).
    • Insérer un rond de liège et tasser modérément.
    • Ajouter de la semoule (environ 0,85 cm3).
    • Placer une balle ronde et tasser modérément.

  4. Finition :

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    • Tourillonner l'excédent de papier dépassant le projectile.
    • Couper le tourillon à une longueur de 2-3 mm.
    • Tremper l'extrémité côté projectile dans la graisse en fusion.
    • Couper le tourillon arrière côté poudre et coller pour sécuriser.

Alternatives et Améliorations

Plusieurs alternatives et améliorations ont été proposées pour la fabrication des cartouches papier :

  • Papier traité : Utilisation de papier traité au salpêtre ou de papier pointe pour une meilleure combustion.
  • Collodion : Trempage de la cartouche finie dans du collodion pour solidifier et améliorer la combustion.
  • Vernis nitrocellulosique : Badigeonnage de la cartouche avec du vernis nitrocellulosique pour plastifier et étanchéifier.

Avantages et Inconvénients

Les cartouches papier présentent des avantages indéniables :

  • Gain de temps : Rechargement plus rapide sur le pas de tir.
  • Précision : Charges pré-mesurées pour une meilleure régularité.
  • Propreté : Réduction des manipulations de poudre et de balles.

Cependant, elles ont aussi des inconvénients :

  • Temps de fabrication : Nécessité de préparer les cartouches à l'avance.
  • Résidus : Certains papiers peuvent laisser des résidus dans le canon.
  • Fragilité : Les cartouches peuvent être fragiles et sensibles à l'humidité.

Chargement et Tir

Le chargement d'un revolver avec des cartouches papier est relativement simple :

  1. Insérer la cartouche dans la chambre du barillet.
  2. Placer une amorce sur la cheminée de chaque chambre.
  3. Vérifier l'absence de résidus de papier avant de recharger.

Lors du tir, la flamme de l'amorce enflamme la poudre à travers le papier, propulsant la balle. Un papier de bonne qualité brûle complètement, réduisant les résidus.

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Armes à feu

Toutes les armes à feu étant destinées à lancer des projectiles, il est naturel qu'elles présentent des similitudes. En les analysant de plus près, on constate cependant de fortes différences dans leurs principes de fonctionnement.

Composants d'une Arme à Feu

Une arme à feu est constituée d'un ensemble de pièces mécaniques permettant de projeter un projectile à une certaine distance. Les principaux éléments constitutifs d'une arme à feu sont les suivants :

  • Un canon : Tube métallique, généralement en acier, à l'intérieur duquel le projectile est accéléré.
  • Une chambre : Lieu où se produit l'explosion de la poudre propulsive. Notons que pour les spécialistes de la balistique intérieure, une chambre est forcément d'un diamètre supérieur à celui du canon.
  • Une culasse : La partie de la chambre est fermée par une pièce métallique, la culasse.
  • Un mécanisme de mise à feu : Ensemble des pièces permettant de percuter la cartouche et d'initier la combustion de la poudre.
  • Un système d'alimentation : Un chargeur ou magasin : qui contient les cartouches. Si l'on souhaite augmenter la cadence de tir, il est nécessaire que les cartouches soient immédiatement disponibles. On les intègre à l'arme grâce à un magasin, partie constitutive de l'arme, ou par l'usage d'un chargeur amovible.
  • Un système de visée : Organes de visée permettant d'aligner l'arme sur la cible.
  • Une poignée : Sur certaines armes, on peut en trouver deux. externe du mécanisme de détente.
  • Une crosse : Permet de prendre appui sur l'épaule afin d'absorber l'impulsion du recul. On appelle ces armes des carabines ou des fusils.

Types d'Armes à Feu

La première différence notable entre les armes à feu concerne les dimensions et la manière dont on les tient. La première distinction est simple. Une arme que l'on peut utiliser d'une seule main (dans le poing) est une arme de poing. Rien n'empêche cependant d'utiliser les deux mains. Des méthodes de tir à deux mains existent depuis longtemps et elles font partie de la formation des forces armées et des forces de l'ordre. Le tir à deux mains existe également dans le domaine sportif.

Les deux images ci-dessus permettent de différencier un pistolet (image de gauche) d'un revolver (image de droite). Un pistolet automatique ou semi automatique possède un chargeur contenant les cartouches. Il est généralement logé dans la poignée. Cette première distinction entre pistolet et revolver étant établie, entrons un peu plus dans les détails.

Mécanismes de Détente

Selon les armes, le mécanisme de détente permet le tir soit en simple action, soit en simple et double action. Pour le tireur, la différence réside dans la course et le poids de la détente. La course de la détente correspond à la distance qu'elle doit parcourir, à partir de sa position de repos, pour déclencher le tir.

  • Simple Action : Dans ce mode de tir, le marteau ou le chien (marteau sur lequel est fixé le percuteur) est armé. Un appui sur la détente libère le marteau ou le chien qui vient percuter l'amorce de la cartouche et entraine le départ du coup. En simple action, la course de la détente est courte et la force à appliquer (le poids de la détente) est faible voire très faible, parfois de l'ordre de 1,5 kg, puisque juste nécessaire à libérer le cran de l'armé du marteau ou du chien de la tête de gâchette. Le doigt se pose sur la détente uniquement lorsque l'on décide de tirer. Si on change d'avis, on retire son doigt de la détente.
  • Double Action : Dans ce mode de tir, le marteau ou le chien se trouve initialement à l'abattu. L'action du doigt sur la détente entraine un certain nombre d'évènements : rotation vers l'arrière du marteau ou du chien, compression du ressort de percussion. Selon le type de dispositif de sécurité, il y a un effacement progressif des éléments de sécurité à la percussion et au choc ou la mise en place de la barette de transmission entre le marteau et le talon du percuteur. Lorsque l'angle de rotation requis est atteint par le marteau ou le chien, ce dernier est libéré et vient percuter l'amorce de la cartouche, soit directement dans le cas du chien, soit en frappant le talon du percuteur dans le cas du marteau. Dans ce mode de tir, la course de la détente est longue et le poids de la détente important puisqu'il est nécessaire de comprimer le ressort de percussion jusqu'à la libération du marteau ou du chien. En double action, la force à appliquer sur la détente pour déclencher un tir peut atteindre 5 kg, notamment sur les revolvers en dotation dans les administrations, un poids de détente élevé étant considéré comme un élément de sécurité. Bien que le poids de détente soit plus important en double action qu'en simple action, le doigt entre en contact avec la queue de détente uniquement lorsque l'on a décidé de tirer.

Le tir en simple et double action a été longtemps la caractéristique des seuls revolvers. À l'origine, les pistolets semi automatiques ne pouvaient tirer qu'en simple action. Depuis, la possibilité de tirer en double action a été implémentée dans de nombreux pistolets semi automatiques modernes. Il est à noter cependant que, dans le cas des pistolets semi automatiques, le tir en double action nécessite le chargement préalable de l'arme et, dans le cas de tirs successifs, seule la première cartouche est tirée en double action puisque le marteau se trouve préalablement à l'abattu. Les autres cartouches sont tirées en simple action car le marteau a été placé à l'armé lors du mouvement arrière de la culasse à l'occasion du tir précédent.

Armes d'Épaule

Plus puissantes, les armes d'épaule présentent un recul qui n'est plus acceptable par une ou même deux mains et nécessitent un appui sur une partie du corps. L'épaule a été finalement le choix le plus pratique. La masse du tronc absorbe relativement bien la quantité de mouvement de l'arme lors du départ du coup et la proximité de l'œil permet la visée. Tout naturellement, ces armes sont dénommées armes d'épaule. Elles sont munies d'une crosse qui prend appui non pas réellement sur l'épaule mais dans le creux déterminé entre celle-ci et le thorax.

Modes de Chargement

Le mode de chargement en munitions des armes est un facteur important de leur efficacité puisqu'il détermine leur cadence de tir. La cadence de tir correspond au nombre de coups que l'arme peut tirer en un laps de temps donné, généralement la minute. On parle de "coups à la minute".

  • Chargement Manuel : Ce mode de chargement concerne les armes à un seul canon, dépourvues de magasin qu'il est nécessaire de recharger manuellement après chaque tir.
  • Répétition Manuelle : Les armes sont munies d'une culasse mobile actionnée par le tireur. Elles sont approvisionnées par un magasin interne ou d'un chargeur amovible contenant les cartouches. L'action du tireur se limite, après approvisionnement de l'arme, à la charger.
  • Semi-Automatique : En mode semi automatique, le chargement de la première cartouche nécessite l'action du tireur sur la culasse ou sur l'ensemble mobile s'il existe une pièce de manœuvre. Ce premier chargement effectué manuellement, l'action du tireur se limite à déclencher le tir en appuyant sur la queue de détente. L'ensemble du cycle d'alimentation est assuré de manière automatique par l'arme elle-même. À chaque appui sur la détente, un coup et un seul part jusqu'à épuisement des cartouches du magasin ou du chargeur.
  • Automatique : Ce mode de fonctionnement est propre aux armes tirant par rafale. Tant que le tireur appuie sur la détente, les coups s'enchaînent jusqu'à ce que le chargeur soit vide. Certaines armes, par conception, ne peuvent tirer que par rafale. D'autres, généralement plus modernes, disposent d'un sélecteur de mode de tir qui permet, la plupart du temps, de choisir entre le tir au coup par coup, par rafale de trois cartouches et par rafale continue.

Principes de Fonctionnement

Il existe plusieurs principes de fonctionnement des armes et leurs mécanismes ne sont limités que par l'ingéniosité des concepteurs.

  • Culasse Non Calée : Dans le cas des armes de poing de petit calibre (.22, 6,35 mm, 7,65 mm), l'inertie de la culasse associée à la force du ressort récupérateur d'énergie sont suffisantes pour permettre au projectile de quitter le canon avant l'ouverture, c'est à dire avant la séparation du canon et de la culasse.
  • Culasse Calée : Dans le cas des armes de poing de calibre 9x19 mm Parabellum et au-delà, l'inertie de la culasse, épaulée par la force du ressort récupérateur d'énergie, n'est plus suffisante. Il est nécessaire de retarder la séparation du canon de la culasse.

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