La balistique est la science qui étudie le mouvement des projectiles dans l’atmosphère. En balistique, l’analyse du mouvement des projectiles permet de comprendre comment les projectiles se déplacent et interagissent avec leur environnement. Que ce soit pour des questions de précision, de puissance d’impact, ou de réduction sonore, la balistique est un champ complexe et fondamental pour la maîtrise des armes à feu. La balistique est la branche des sciences physiques qui se concentre sur le mouvement des objets lancés ou propulsés.
Elle se divise en plusieurs domaines distincts qui permettent de comprendre les phénomènes physiques affectant un projectile à chaque étape de son parcours :
Le coefficient balistique est la performance d’une ogive lors du tir, à maintenir sa vitesse, sa trajectoire, sa résistance aux vents latéraux et sa résistance dans l’air. Aussi le CB est en fonction de la masse, du diamètre, de sa forme (sécante, tangente, hybride) et de sa longueur. La vitesse, joue un grand rôle ici. Si l'ogive maintient bien la vitesse initiale, elle ira plus loin puisqu'elle décélèrera moins vite.
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. Cependant il faut faire un choix, et de fait l’industrie est encore fort orientée G1 (pour des questions d’accessibilité et financières) mais dans le tir longue distance on se rapproche beaucoup plus du projectile G7 qui est plus allongé et qui dispose d’un rétreint conique à l’arrière.
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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.
Le G7 est rarement publié par les fabricants de munitions et est utilisé le plus souvent par les fabricants d'ogive de qualité comme les Berger VLD ou les Scenar et Scenar-L de Lapua ainsi que certaine Sierra SMK, Hornady ELD Match et quelques autres. En conclusion le G1 s’applique à une ogive "flat base" d’une longueur de 2x le calibre, avec un bout rond comme les ogives pour armes de poing.
Elle n’échappe pas à la loi de la gravitation mise en évidence par Newton ! La gravité joue un rôle certain pour la descente de la trajectoire de l'ogive car elle descendra. Les effets de la gravité et des vents sont directement proportionnels au temps d’exposition de l’ogive à ceux-ci.
Pour avoir une idée de la forme de la trajectoire d'une balle d'arme à feu, regardez le " drive " d'un golfeur ou le tir d'un footballeur. Le projectile est donc freiné par l'air dans lequel il se propage. De par sa forme, un projectile classique a son centre de gravité derrière le centre de pression (là où s’applique la résultante des forces aérodynamiques), contrairement à un projectile flèche.
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On dit donc que le projectile est statiquement instable parce que le nez est poussé vers le haut tandis que le culot est poussé vers le bas (sorte de tangage vers l’arrière). Pour le stabiliser dynamiquement sur sa trajectoire il va donc falloir lui imposer une vitesse de rotation autour de son axe longitudinal, dépendante de sa forme et de sa vitesse de translation, et cela est réalisé au moyen des rainures dans le tube.
Dès que le projectile entre en contact avec la rayure du canon, il est animé par un mouvement de rotation sur lui-même au fur et à mesure qu'il avance dans le canon. Au contact de l'air et des forces le contraignant dans son avancée vers la cible lointaine, le projectile dévie de sa trajectoire dans le sens de sa rotation (par exemple une ogive de .308 Winchester peut dériver de 31 cm sur une distance de 1.000 mètres par rapport son axe de visée initial). Si votre canon à une rayure à droite, le projectile déviera vers la droite et bien sûr si la rayure est à gauche, le projectile ira vers la gauche.
Durant toute la phase de son vol, le projectile sera soumis principalement à deux forces : la force de gravité qui le fera chuter vers le centre de la Terre et la force de traînée, la retardation, due à l’air dans lequel il se déplace, qui le ralentira et l’empêchera d’aller aussi loin que s’il était tiré dans le vide. A sa sortie du canon, le projectile va rencontrer, à grande vitesse, l’air ambiant immobile. Il va de ce fait subir un choc que l’on appelle en l’occurrence "la percussion initiale" et aussi "l’onde de choc" et qui tentera également à le déstabiliser.
Il est clair qu'un projectile capable de conserver la stabilité tout au long de son vol ira plus loin et sera plus précis. C'est la capacité d'une ogive d'être le plus stable possible au passage de la vitesse supersonique vers la zone transsonique. Il faut savoir qu'une vitesse de rotation gyroscopique peu élevée dans la zone transsonique augmentera la précession et la nutation, l'ogive sera encore plus sensible aux perturbations climatique (surtout le vent). Une ogive courte passera mieux la zone transsonique car le centre de pression et le centre de gravité sont très proche (X) et donc moins vite déstabilisée.
La balistique sert à déterminer la nature de l’arme utilisée, le nombre de coups de feu tirés et aussi la direction et la distance de tir. Elle étudie aussi les effets subis par les projectiles pour retrouver l’arme utilisée mais aussi les impacts et les blessures. Les enquêteurs font appel à un spécialiste, le balisticien, quand une arme à feu a été utilisée sur la scène de crime.
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Chaque arme marque d’une façon particulière les balles, elle possède son identité propre. Cela permet de savoir sur une scène de crime si une ou plusieurs armes ont été utilisées. Chaque balle possède des sillons ou des stries visibles sur la surface de la balle, caractéristique de l’arme utilisée et de la morphologie de canon de l’arme. Pour cela, le balisiticen compare les projectiles avec le système ibis.
Tableau des bases de données balistiques européennes
| Base de données | Description |
|---|---|
| IBIS (Integrated Ballistics Identification System) | Base de données d’origine canadienne, utilisée par la plupart des pays européens. |
| CIBLE (Comparaison et Identification Balistique par Localisation des Empreintes) | Permet de comparer les éléments de tirs avec ceux d’autres affaires criminelles, ce qui permet de relier les crimes entre eux. |
| TRAFFIC (Traitement Automatisé des Armes Frauduleusement Fabriquées Introduites et Commercialisées) | Fichier pour le traitement des armes frauduleuses. |
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