La balistique est une discipline scientifique qui étudie le mouvement des projectiles. Elle trouve ses origines dans la chasse et les guerres, avec les Romains comme précurseurs dans le développement d'armes de guerre telles que la baliste et la catapulte. Aujourd'hui, la balistique est un domaine complexe et fondamental pour la maîtrise des armes à feu, jouant un rôle crucial dans des domaines variés, allant de la criminalistique à l'ingénierie militaire.
Les Branches de la Balistique
La balistique se divise en plusieurs branches distinctes, chacune se concentrant sur une phase spécifique du mouvement d'un projectile. Ces branches permettent de comprendre les phénomènes physiques affectant un projectile à chaque étape de son parcours :
- Balistique intérieure: Cette branche étudie les phénomènes se produisant à l'intérieur du canon d'une arme à feu, depuis l'instant où la détente est actionnée jusqu'à ce que le projectile quitte le canon. Elle analyse le mouvement du projectile, la détente des gaz, les variations de pression, la combustion de la poudre et l'interaction entre le projectile et les rayures du canon. La balistique intérieure s'intéresse également aux charges propulsives, qui peuvent être gazeuses, liquides ou solides. Le contrôle de la combustion de ces charges est essentiel pour optimiser la performance de l'arme.
- Balistique intermédiaire: Elle couvre le passage du projectile de l’intérieur du canon vers l’extérieur, moment critique où la munition passe du confinement des gaz de l’arme à l’atmosphère. Ce domaine inclut les phénomènes de rotation, de précession et de nutation du projectile.
- Balistique extérieure: Cette branche étudie le mouvement d'un projectile à l'extérieur du canon, en tenant compte des forces qui agissent sur lui, telles que la gravité, la résistance de l'air (ou traînée) et le vent. La balistique externe s'intéresse à la trajectoire du projectile, sa portée, sa stabilité et sa déviation due aux conditions environnementales. À courte portée, on peut ignorer la courbure du sol, mais la description de la trajectoire d'un missile balistique à longue portée exige une correction tenant compte de la courbure terrestre.
- Balistique terminale: Cette branche étudie le comportement du projectile lorsqu'il frappe la cible. Elle analyse les effets de l'impact en fonction du type de tir (à bout touchant, à bout portant ou à longue distance), de la nature de la cible et des caractéristiques du projectile. La balistique terminale est particulièrement importante en médecine légale, où elle permet d'analyser les blessures causées par des projectiles et de déterminer la distance et la direction du tir.
Les Forces en Jeu
Plusieurs forces agissent sur un projectile en vol, influençant sa trajectoire et sa portée :
- Gravité: La gravité exerce une force constante vers le bas, entraînant une accélération verticale du projectile.
- Résistance de l'air (Traînée): La résistance de l'air s'oppose au mouvement du projectile, le ralentissant et réduisant sa portée. L'air ambiant immobile crée un choc, appelé "percussion initiale" ou "onde de choc", qui peut déstabiliser le projectile. La densité de l'air, influencée par la température, affecte également la traînée. L'air froid, plus dense, freine davantage le projectile, tandis que l'air chaud, moins dense, permet une portée plus longue.
- Vent: Le vent peut dévier le projectile de sa trajectoire, tant horizontalement que verticalement.
Stabilité du Projectile
La stabilité d'un projectile est cruciale pour sa précision et sa portée. Un projectile stable conserve son orientation en vol, minimisant ainsi sa déviation due aux forces extérieures, c'est la capacité d'une ogive d'être le plus stable possible au passage de la vitesse supersonique vers la zone transsonique. La rotation gyroscopique est un facteur clé de la stabilité. Les rayures à l'intérieur du canon impriment une rotation au projectile, ce qui le stabilise en vol. La vitesse de rotation, la forme du projectile et la distance entre le centre de pression et le centre de gravité influencent également la stabilité.
Coefficient Balistique (CB)
Le coefficient balistique (CB) est une mesure de la capacité d'un projectile à surmonter la résistance de l'air et à maintenir sa vitesse et sa trajectoire. Il dépend de la masse, du diamètre, de la forme et de la longueur du projectile. Un CB élevé indique une meilleure performance balistique, se traduisant par une trajectoire plus tendue et une portée accrue.
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Le coefficient balistique (BC ou G), représente non seulement les caractéristiques de la forme et du poids de la balle mais aussi tenir compte de la résistance réelle de l'air à une vitesse déterminée, d'après le Dr Boris Karpov, du laboratoire de recherche de l'armée américaine, 1944, on utilise couramment aujourd'hui. Les modèles de calcul actuels se basent sur des projectiles standardisés qui sont au nombre de 8, de G1 à G8. L’idée est de ne pas devoir refaire des calculs fous pour chaque nouveau projectile mais de se « raccorder » à un des projectiles standardisés.
La principale force qui s’applique sur le projectile en vol (hors vent et gravité) est la trainée pour laquelle on a besoin d’un coefficient de trainée à incidence nulle (CD0). Chaque projectile de 1 à 8 a donc une courbe de coefficient de trainée en fonction du nombre de Mach qui lui est propre et grâce au coefficient balistique on vient se fitter à une courbe existante. Pour cela il faut qu'un des signes particuliers soit d'utiliser pour le profil avant une ogive de forme sécante au lieu de tangente et que le profil arrière de l'ogive soit de forme conique (BT ou Boatail). Ainsi sa résistance engendrée par la traînée sera minime.
En Europe, le coefficient est de 0,000 à 1,0. Un coefficient de 0,250 sera moins efficace qu’un coefficient de 0,550. En conclusion plus le coefficient balistique est élevé plus l'ogive ira loin avec une trajectoire plus tendue qu’avec une ogive qui aurait un coefficient balistique plus bas.
La Balistique et les Enquêtes Criminelles
La balistique joue un rôle essentiel dans les enquêtes criminelles impliquant des armes à feu. Les experts en balistique peuvent déterminer le type d'arme utilisée, le nombre de coups de feu tirés, la direction et la distance du tir, ainsi que les effets subis par les projectiles. Chaque arme à feu laisse une "signature balistique" unique sur les balles et les douilles, permettant de l'identifier et de la relier à une scène de crime.
Les bases de données balistiques, telles que l'IBIS (Integrated Ballistics Identification System), la CIBLE (Comparaison et Identification Balistique par Localisation des Empreintes) et TRAFFIC (Traitement Automatisé des Armes Frauduleusement Fabriquées Introduites et Commercialisées), permettent de comparer les éléments de tir et de relier les crimes entre eux.
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Procédures et Techniques
Les experts en balistique utilisent diverses techniques pour analyser les armes à feu et les projectiles :
- Examen macroscopique: Ils examinent les armes à feu pour déterminer leur type, leur état et leur fonctionnement.
- Microscopie comparative: Ils comparent les balles et les douilles à l'aide d'un macroscope de comparaison pour identifier les similitudes et les différences dans leurs marques.
- Tirs de récupération: Ils effectuent des tirs avec l'arme suspecte dans un milieu contrôlé pour récupérer les projectiles et les douilles à des fins de comparaison.
- Analyse chimique: Ils analysent les résidus de tir pour identifier les substances présentes dans l'amorce et la poudre.
- Relevés sur les scènes de crime: Ils se rendent sur les scènes de crime pour déterminer le nombre de coups de feu tirés, les distances et les trajectoires de tir.
- Analyse des blessures: Ils assistent aux autopsies pour caractériser les lésions balistiques et déterminer la distance et la trajectoire des tirs.
L'apport de Victor Balthazard
Victor Balthazard, médecin légiste français, a apporté une contribution significative à la balistique forensique. Il a démontré que les micro-traces laissées par les machines-outils lors de la fabrication des canons sont uniques à chaque arme, permettant ainsi d'identifier une arme à partir des rayures présentes sur les balles.
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