Les types de projectiles et la balistique

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         Balistique et types de projectiles.

Depuis l’arme jusqu’au but, de nombreux facteurs influencent le comportement d’un projectile. Pour pouvoir comprendre les conséquences de l’impact, il est nécessaire de connaître l’importance relative de chacun de ces facteurs.

Chaque type de projectile correspond à un usage déterminé. Il est aussi fonction des connaissances balistiques disponibles et des contraintes de l’époque à laquelle il a été créé.
Première fausse idée préconçue : les projectiles d’armes à feu n’ont pas toujours été ronds ou sphériques. Les premiers mortiers étaient garnis avec des projectiles divers. Des cailloux essentiellement car le métal était alors cher et réservé à des usages plus nobles. La forme sphérique n’est pas née de conceptions aérodynamiques. Il s’avère simplement qu’elle est la forme la plus simple pour le chargement par la bouche.
Même alors, l’inventeur d’une des premières armes à répétition proposa une version de son invention tirant des projectiles cubiques. Ces « balles » étaient destinées au tir contre les « infidèles ». Elles étaient sensées provoquer des souffrances plus importantes. O tempora, O mores.
Durant le XIX ème siècle, la forme et la matière des projectiles d’armes portables étaient stabilisées. La balle était sphérique et en plomb. Ce métal présentait, outre son faible coût, plusieurs avantages. Son point de fusion faible permettait une fabrication artisanale ou industrielle aisée. La balle industrielle était produite dans des tours de grande hauteur. Le plomb en fusion était versé dans un tamis. La balle prenait sa forme sphérique lors de sa chute qui se terminait dans un bac d’eau.
Les balles étaient alors triées en fonction de leur calibre. Mais le chasseur ou le tireur pouvait lui-même fabriquer ses balles à partir d’un moule et d’une casserole.
Un autre atout du plomb résidait dans sa ductilité et sa faible dureté. Il adhérait aux parois du canon, favorisant l’étanchéité.

Il n’usait pas l’acier ou la fonte des premières armes à chargement par la bouche.
La guerre de sécession aux Etats – Unis vit l’apparition du projectile cylindro – ogival. Ce projectile était creux à sa base.
La jupe ainsi formée se déformait sous la pression des gaz issus de la combustion de la poudre. Elle adhérait ainsi parfaitement aux parois du canon. Il faut dire qu’elle correspondait à un autre progrès de l’armement : le canon rayé. Ce dernier force la munition à tourner sur son axe à très grande vitesse. Cette rotation induit un effet gyroscopique qui stabilise le projectile durant son vol. Une plus grande étanchéité, un projectile plus stable ; ces deux conditions permirent d’augmenter la portée du tir. Les tactiques en furent profondément modifiées. Les distances de combat allongées, le risque imposé par les tireurs d’élite terminèrent l’ère des charges massives.
L’apparition de la cartouche métallique réunissant étui, amorce, poudre et projectile consacra la balle à base cylindrique. En effet, seule cette forme pouvait être efficacement maintenue dans l’étui.
Plus tard, l’augmentation des vitesses initiales et des poudres de plus en plus vives montrèrent les limites du plomb. Le projectile avait tendance à fondre lors du tir. Il encrassait les rayures de l’arme. Le tireur devait alors passer l’écouvillon tous les 5 ou 6 tirs.
Les chargements par magasins, la production et le transport en masse impliquaient également de limiter la déformation du projectile avant le tir. Les projectiles furent alors blindés ou chemisés. Une feuille d’un métal plus dur que le plomb, mais bien plus tendre que l’acier des canons, recouvre alors la balle. Un alliage à base de cuivre (souvent du laiton) est la plupart du temps employé. Le caractère stratégique de ce métal a conduit à en utiliser d’autres en temps de guerre. Ainsi, le WaffenAmt allemand mit en service des munitions à chemisage en acier.
(WaffenAmt : littéralement : « Bureau de l’armement ». Organisme d’état de recherche, de développement, de gestion de l’armement allemand de la 2 ème Guerre Mondiale. )

Mais les plus grands progrès en matière de structure de la munition sont venus des chasseurs. Ce sont eux qui se sont rendus compte, souvent de façon empirique, de certaines nécessités. Pour la chasse au grand gibier, le projectile doit pénétrer une peau épaisse. Il doit ensuite être capable de perforer une boîte crânienne résistante. Il doit aussi pouvoir causer une hémorragie rapide et massive. Il faut donc que la structure du projectile assure le contrôle de sa déformation. La firme allemande RWS a assuré de nombreux travaux en ce sens. L’utilisation de structures de densités différentes, le travail de la forme du projectile permettent de s’assurer d’une expansion contrôlée. La dernière évolution structurelle est née en U.R.S.S. La munition du nouveau fusil d’assaut (AK 74) est volontairement déséquilibrée afin de favoriser son basculement rapide à l’impact.
Au – delà de la structure, le premier critère de définition d’un projectile est son calibre. Le calibre est décrit soit en millimètres, soit en centièmes ou millièmes de pouces. Ainsi, un .357 est une munition dont le diamètre est de 357 millième de pouces (soit environ 9 mm). Un .44 a un diamètre de 44 centièmes de pouce (soit 11,18 mm).
On reconnaît les calibres mesurés en pouces au point (décimal) qui précède le nombre.
Mais les choses se compliquent rapidement. En effet, les appellations métriques sont souvent conformes au calibre réel.
Il n’en est pas toujours de même en ce qui concerne les calibres anglo-saxons. Un exemple : le .38 Special devrait mesurer 9,65 mm. Dans la pratique, il utilise exactement les mêmes projectiles que le .357 Magnum. Soit un diamètre réel légèrement supérieur à 9mm.
Un premier lieu commun : il n’existe pas de calibre idéal. Les tenants du .45, ceux du 9mm, ceux du .38 n’ont jamais pu prouver de façon définitive que leur calibre préféré répondait à toutes les nécessités. Les études conduites dans les années 1980 ont fait naître toute une famille de munitions dont les calibres « tournent » autour de 10mm.

Mais aucune de ces munitions n’a supplanté les calibres existants.
La situation est encore plus complexe en ce qui concerne les armes d’épaule. Selon que l’utilisation en soit la chasse, la défense ou le combat, les données seront différentes. Il n’y a que dans le domaine des armes à canon lisse que la situation est à peu près stable. Outre les calibres à percussion annulaire (9mm, 12mm), la gamme des calibres est restreinte. Le .410 est encore fréquent dans des petites carabines de chasse aux nuisibles. Les calibres supérieurs sont mesurés d’une façon qui peut sembler étrange. En effet, plus le diamètre réel est élevé, plus le calibre est petit. En fait, le chiffre correspond au nombre de balles du calibre que l’on peut fabriquer avec une livre de plomb. Seuls cinq calibres perdurent : le 12 est quasiment universel. Pour certains besoins de police, le calibre 10 est une valeur sûre. Le 8 n’est plus rencontré que dans certaines canardières. Le 16 et le 20 ont encore un certain succès soit dans des armes légères soit comme calibre complémentaire sur des double-mixte, drilling ou vierling.
Après ce rapide tour d’horizon historique des munitions, il convient d’en étudier les divers profils.
Le profil du projectile conditionne sa stabilité et sa déformation lors de l’impact. Un autre critère doit être pris en compte. Il s’agit du poids de la munition qui conditionne sa conservation de mouvement. Plus un projectile est lourd, plus il pénétrera profondément sa cible.

On jette un oeil vite fait aux balles de petit calibre ?

Balle plomb de petit calibre :
o Armes : de poing ou d’épaule
o Calibres : .22 (5,5 mm)
o Vitesse initiale : 200 – 420 m/s
o Poids : 1,9 à 2,6 g
o Profil : Base cylindrique et pointe ronde. Certains modèles sont à pointe creuse.
o Usage : tir sportif et de loisir, élimination des nuisibles
o Notes : Certains projectiles sont recouverts d’un alliage cuivreux par des procédés électro-chimiques. Ce traitement permet de supporter des vitesses initiales élevées (.22 LR « Haute vitesse », .22 magnum).

Balle blindée de petit calibre :
o Armes : de poing
o Calibres : 6,35 mm (.25), 7,65 mm (.32), 9 mm court (.380)
o Vitesse initiale : 190 – 290 m/s
o Poids : 3,2 à 6,3 g
o Profil : Base cylindrique et pointe ronde.
o Usage : Armes légères et compactes d’autodéfense.
o Notes : Ces projectiles sont particulièrement stables et se déforment très peu à l’impact.

Balle plomb cylindrique – « Wadcutter » :
o Armes : de poing (revolver)
o Calibres : 7,65 mm (.32), .38 (environ 9 mm)
o Vitesse initiale : 200 – 230 m/s
o Poids : 6,35 g pour le .32 – 9,7 g pour le .38
o Profil : Profil complètement cylindrique. Certains modèles sont à base creuse. Le rapport poids/longueur de la munition est ainsi meilleur. Le centre de gravité est transféré vers l’avant.
o Usage : tir sportif.
o Notes : Ces projectiles découpent particulièrement bien la cible en papier ou en carton. Ils permettent une très bonne visualisation des impacts à l’entraînement ou lors de compétitions. Leurs performances balistiques sont limitées à des distances très courtes n’excédant pas une trentaine de mètres. Le profil de la munition ne permet pas de l’utiliser dans les pistolets semi-automatiques, à l’exception de quelques armes de compétition spécialement prévues pour cet usage.

Balle plomb semi-cylindrique – « Semi Wadcutter » :
o Armes : de poing (revolver ou pistolet)
o Calibres : tous calibres d’armes de poing
o Vitesse initiale : 200 – 350 m/s
o Poids : 10,3 à 13,0 g Profil : Base cylindrique et pointe en cône tronqué. Existe aussi en pointe creuse.
o Usage : Tir sportif et de loisir. Autodéfense.
o Notes : Ce profil est souvent considéré comme l’un des meilleurs pour l’autodéfense. Il présente l’avantage d’être peu onéreux et est fréquemment trouvé dans des munitions rechargées pour l’entraînement et la compétition au pistolet semi-automatique.

Balle plomb cylindro-ogivale – « Round nose » :
o Armes : de poing (pistolet ou revolver)
o Calibres : tous calibres d’armes de poing
o Vitesse initiale : 200 – 350 m/s
o Poids : 10,3 à 13,0 g
o Profil : Base cylindrique et pointe ronde.
o Usage : tir sportif et de loisir. Autodéfense.
o Notes : Divers profils sont possibles. En particulier, pour favoriser l’alimentation (phase de transport de la cartouche du magasin à la chambre dans les pistolets automatiques). La déformation du projectile à l’impact est variable en fonction de la dureté du plomb (généralement supérieure pour les munitions de pistolet automatique), du profil général et des obstacles rencontrés.

Balle blindée cylindro-ogivale – « Jacketed round nose » :
o Armes : de poing (essentiellement pistolets automatiques)
o Calibres : Tous calibres d’armes de poing
o Vitesse initiale : 245 – 400 m/s
o Poids : 6,1 à 14,9 g
o Profil : Base cylindrique et pointe ronde. Totalement revêtue d’une feuille de métal cuivreux.
o Usage : Autodéfense. Militaire.
Notes : C’est le profil classique des munitions réglementaires d’armes de poing. Ces projectiles sont assez stables. Ils se déforment très peu et sont généralement surpénétrants.

Balle blindée cylindro-conique tronquée – « Jacketed semi wadcutter » :
o Armes : de poing (pistolets ou revolvers)
o Calibres : Tous calibres d’armes de poing
o Vitesse initiale : 200 – 550 m/s
o Poids : 6,1 à 14,9 g
o Profil : Base cylindrique et pointe conique tronquée.
o Usage : Autodéfense.
o Notes : Ce profil est très populaire pour l’autodéfense. Sur un plan purement balistique, il n’apporte pas de véritable avantage sur le profil précédent.

Balle demi-blindée cylindro-conique tronquée – « semi jacketed » ou « soft point » :
o Armes : de poing (le plus souvent revolver)
o Calibres : Tous calibres d’armes de poing
o Vitesse initiale : 200 – 550 m/s
o Poids : 6,1 à 14,9 g
o Profil : Base cylindrique et pointe conique tronquée. Le chemisage de métal cuivreux ne recouvre pas tout le projectile. Le noyau est apparent à la pointe.
o Usage : Autodéfense. Chasse.
o Notes : Ce projectile est particulièrement apprécié pour la chasse à l’arme de poing. Sa déformation à l’impact est contrôlée et ne se produit la plupart du temps qu’après un neck assez long.
(Noyau (ang. Core) : partie en plomb à l’intérieur de la balle. )

Balle demi-blindée cylindro-conique tronquée à pointe creuse – « semi jacketed hollow point» :
o Armes : de poing
o Calibres : Tous calibres d’armes de poing
o Vitesse initiale : 200 – 550 m/s
o Poids : 6,1 à 14,9 g
oProfil : Base cylindrique et pointe conique tronquée. Le chemisage de métal cuivreux ne recouvre pas tout le projectile. Le noyau est apparent à la pointe. La pointe est creusée d’un orifice cylindrique (mais dont la forme peut être polygonale ou en étoile).
o Usage : Autodéfense. Chasse.
o Notes : Considéré comme le plus efficace des projectiles d’armes de poing pour l’autodéfense ou la chasse. Afin d’augmenter la déformation, le chemisage est souvent cannelé ou entaillé sur sa face intérieure. Le projectile peut ainsi se déformer jusqu’à tripler sa surface frontale.
Ce type de munition a été adopté par les forces de l’ordre.

Les munitions des armes d’épaule sont un peu différentes :

Le rapport longueur/diamètre des munitions d’armes d’épaule est généralement plus important que pour les munitions d’armes de poing. Il s’ensuit un déséquilibre plus important de la munition à l’impact. Vu les hautes vitesses initiales, ces munitions comportent systématiquement un chemisage total ou partiel. Notons enfin que certaines munitions d’armes de poing (.357 magnum, .44 magnum, …) sont également utilisées dans certaines armes d’épaule.

Balle blindée à base rétreinte – « full metal jacketed boat tail » ou « FMJ BT » :
o Armes : d’épaule
o Calibres : Tous calibres d’armes d’épaule
o Vitesse initiale : 650 – 1500 m/s
o Poids : 3,0 à 19,0 g – pour le calibre « moyen » : 7,62 mm, le poids est de 9,6 grammes.
o Profil : Corps cylindrique, pointe ogivale et base rétreinte.
o Usage : Militaire. Précision.
o Notes : C’est le profil classique des munitions réglementaires d’armes militaires. C’est aussi celui dont la balistique de vol est la meilleure. Sa forme aérodynamique fait qu’il est également très employé pour le tir de précision.

Balle semi-blindée à base rétreinte – « boat tail soft point» ou « BTSP » :
o Armes : d’épaule
o Calibres : Tous calibres d’armes d’épaule
o Vitesse initiale : 650 – 1500 m/s
o Poids : 3,0 à 19,0 g – pour le calibre « moyen » : 7,62 mm, le poids est de 9,6 grammes.
o Profil : Corps cylindrique, pointe ogivale et base rétreinte. Le chemisage de métal cuivreux ne recouvre pas tout le projectile. Le noyau est apparent à la pointe.
o Usage : Chasse.
o Notes : Il s’agit d’une évolution de la munition précédente. Le plomb apparent à la pointe assure une certaine déformation à l’impact.

Balle blindée à base rétreinte et pointe creuse – « boat tail hollow point» ou « BTHP » :
o Armes : d’épaule
o Calibres : Tous calibres d’armes d’épaule
o Vitesse initiale : 650 – 1500 m/s
o Poids : 3,0 à 19,0 g – pour le calibre « moyen » : 7,62 mm, le poids est de 9,6 grammes.
o Profil : Corps cylindrique, pointe ogivale et base rétreinte. Le chemisage de métal cuivreux recouvre tout le projectile. Cependant, la pointe est creuse et diverses méthodes permettent de favoriser l’expansion du projectile (cannelures internes, deux noyaux de plombs de duretés différentes – le plus dur est alors à l’arrière).
o Usage : Chasse.

Balle demi blindée – « Semi jacketed »:
o Armes : d’épaule
o Calibres : .30 (7,62 mm)
o Vitesse initiale : 600 – 1000 m/s
o Poids : 6,4 g
o Profil : Corps cylindrique, pointe ogivale. Seule la base est prise dans une coupelle de laiton.
o Usage : Chasse aux petits nuisibles.

Balle semi blindée – « Soft point »:
o Armes : d’épaule
o Calibres : .30 (7,62 mm)
o Vitesse initiale : 800 – 1300 m/s
o Poids : 7,0 g
Profil : Corps cylindrique, pointe ogivale. Le noyau est découvert à la pointe.
o Usage : Chasse aux petits nuisibles.

Balle blindée pointe ronde – « Round nose »:
o Armes : d’épaule
o Calibres : Tous calibres armes d’épaule
o Vitesse initiale : 600 – 900 m/s
o Poids : 6,4 g à 32 g
o Profil : Corps cylindrique, pointe ronde.
o Usage : Chasse. Les plus gros calibres sont destinés à la chasse au gros gibier. Ce sont les balles dites « à éléphant » qui sont conçues pour perforer la boîte crânienne des pachydermes.

Balle semi blindée pointe ronde – « Round nose soft point»:
o Armes : d’épaule
o Calibres : Tous calibres armes d’épaule
o Vitesse initiale : 600 – 900 m/s
o Poids : 6,4 g à 32 g
o Profil : Corps cylindrique, pointe ronde. Le noyau est apparent à la pointe.
o Usage : Chasse. Moyen et gros gibier.

Balle semi blindée pointe creuse – « hollow point »:
o Armes : d’épaule
o Calibres : Tous calibres armes d’épaule
o Vitesse initiale : 600 – 900 m/s
o Poids : 6,4 g à 32 g
o Profil : Corps cylindrique, pointe ronde aplatie et creuse.
o Usage : Chasse. C’est la munition dite « dum-dum » (du nom de l’arsenal indien où elle était fabriquée). C’est cette munition qui était visée par la convention de La Haye sur les armes de guerre.

C’est dans les profils de projectiles d’armes d’épaule que l’ingéniosité des fabricants s’est le plus manifestée. En effet, la munition doit respecter trois critères :
o Elle doit pénétrer suffisamment avant de se déformer.
o Sa déformation doit être contrôlée.
o Enfin et surtout, il faut éviter que le noyau et la chemise ne se désolidarisent trop tôt. Cependant, la fragmentation des composants est recherchée au-delà d’une certaine pénétration.

Pour s’assurer de ce dernier point, les constructeurs ont utilisé trois approches distinctes.
La première consiste en une cannelure intérieure de la chemise.
La seconde est une pliure intérieure de la chemise.
La troisième dite « H-mantel » respecte les trois règles. Elle sépare le projectile en trois composants distincts :
o la chemise dont la coupe axiale montre la forme qui lui donne son nom. Elle assure le maintien de l’ensemble. Ses « sculptures » internes favoriseront la fragmentation.
o un noyau de base en plomb dur. Il assure la pénétration.
o un noyau principal en plomb plus tendre qui se déforme facilement. Il fournira des éclats lors de la fragmentation.

Les munitions pour armes à canon lisse, c’est encore différent :

Comme il a été dit plus haut, les mesures de calibres sont spécifiques à ce type de munition. Pour mémoire, le calibre 12 correspond à 18,54 mm et le calibre 10 à 19,68 mm. Le calibre peut être suivi d’une dimension en millimètres qui indique la longueur de la cartouche (12/70 par exemple). Un autre critère important est la charge de plomb. La dimension des plombs est définie par un nombre qui va décroissantquand la dimension des plombs augmente : 000 (triple zéro) pour la plus grosse des chevrotines jusqu’à 10 voire plus pour la cendrée.
(Chevrotine est le nom donné à la charge de plombs lorsque le nombre de plombs par cartouche est inférieur à 21. Quant à la "cendrée", c’est du petit plomb très fin.)

Les armes à canon lisse peuvent aussi tirer des balles. Celles-ci peuvent être à profil cylindrique (Brenneke), rond (Blondeau) ou sous-calibrée à sabot (Sauvestre). Elles sont extrêmement efficace, jusqu’à des distances de 150 à 200 mètres.
Une étude conduite aux U.S.A. au début des années 1960 pour la mise au point d’une arme d’assaut à courte distance (programme CAWS) a permis la mise au point d’une munition à fléchette sur la base des cartouches d’armes à canon lisse.

Enfin, il y a les munitions spéciales :

Les besoins (de la police, par exemple) ont entraîné la mise au point de munitions spéciales. Ces munitions doivent assurer des dommages important lors de l’impact dans un organisme.
Elles doivent se fragmenter lors des ricochets mais être cependant capable de traverser certains obstacles (pare-brise, vitre, gilet pare balle). Elles doivent ne pas être surpénétrantes.

Voyons-en trois parmi la multitude existante.

S.F.M. – THV (très haute vitesse) »:
o Armes : de poing
o Calibres : 7,65 – 9 mm court – 9X19 – .38 Sp – .357 magnum.
o Vitesse initiale : 770 m/s (9X19) – 900 m/s (.357 magnum)
o Poids : 3 g
o Profil : Corps cylindrique, double hyperbolique. Alliage de zinc et de cuivre.
o Notes : Cette munition est destinée à un usage à courte distance. A 30 mètres, pour le .357 Mag, sa vitesse n’est plus que de 600 m/s et tombe à 200 m/s à 110 mètres. Elle est particulièrement efficace contre les protection balistiques.

Glaser – « Safety Slug » :
o Armes : de poing ou d’épaule
o Calibres : Calibres de défense pour les armes de poing.
Armes d’épaule : .308 (7,62 X 54) et .30-06 o Poids : 5 g (9X19)
o Profil : Corps cylindrique, pointe tronconique très tronquée. Le projectile se compose d’une chemise en alliage cuivreux, fermé à la pointe par une « galette de plomb » et renfermant une charge de plombs de chasse.
o Notes : Cette munition fragmente systématiquement à l’impact avec un neck très réduit. Les plombs et les débris de chemise suivent alors des trajectoires erratiques.

CCI Slug :
o Armes : de poing
o Calibres : Tous calibres armes de poing
o Vitesse initiale : Variable selon charge
o Poids : Variable selon charge
o Profil : Container cylindrique en matière plastique rempli de plombs de chasse.
o Notes : La société américaine CCI commercialise diverses munitions ou composants de rechargement basés sur ce principe. L’usage initial est la chasse dans la mesure ou le container est brisé dès sa sortie du canon. La charge de plomb se comporte alors comme tirée d’un canon lisse.

D’autres profils existent. L’imagination des armuriers n’est pas prête de se tarir

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