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La balistique est la science qui étudie le mouvement des projectiles dans l'atmosphère. Elle se divise en plusieurs domaines distincts qui permettent de comprendre les phénomènes physiques affectant un projectile à chaque étape de son parcours. En balistique, l’analyse du mouvement des projectiles permet de comprendre comment les projectiles se déplacent et interagissent avec leur environnement.

Les Différentes Étapes de la Balistique

La balistique se divise en plusieurs domaines distincts :

  1. Balistique interne : Se concentre sur ce qui se passe à l’intérieur de l’arme au moment du tir. Elle analyse le comportement de la munition à l’intérieur du canon, en prenant en compte la pression des gaz, la stabilité et la vitesse du projectile.
  2. Balistique intermédiaire : 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.
  3. Balistique externe : Étudie le comportement des projectiles dans l’atmosphère. Tous les projectiles tombent à la même vitesse, la chute des corps étant une constante. Cependant, la trajectoire est influencée par leur masse et leur vitesse initiale. On distingue les munitions supersoniques et subsoniques.
  4. Balistique terminale : Analyse le comportement du projectile lorsqu’il atteint la cible. Cette phase relève souvent de la médecine légale ou vétérinaire pour évaluer les effets des impacts sur des corps organiques.

Balistique Intérieure : Ce qui se Passe dans le Canon

La balistique intérieure concerne ce qui se passe à l'intérieur de l'arme à feu, depuis la percussion de l'amorce jusqu'à la sortie de la balle du canon.

Lorsque vous appuyez sur la détente et que l'amorce éclate, la flamme intense créée par le mélange d'amorçage remplit l'intérieur de la douille et allume la charge de poudre au grand complet. La pression montante générée par la poudre en combustion va pousser sur la paroi de l'étui, ce qui va la déformer jusqu'à ce qu'elle s'applique au maximum contre la paroi de la chambre où la cartouche est logée.

Ensuite le projectile entre dans le canon et s'imprime de la rayure exprimée par une fraction 1/x (x étant la distance en pouces parcourue pour 1 rotation) ce qui va donner à l'ogive de se mettre en rotation sur elle-même tout au long de sa progression dans le canon (effet gyroscopique) c'est ce sens de rotation qui va donner la stabilité à l’ogive sur son parcourt jusqu'à la cible. On va faire tourner le projectile à grande vitesse (plusieurs milliers de tours par minutes) selon son axe longitudinal.

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Plus le canon sera long, plus la poudre aura de temps de se consumer entièrement dans un milieu clos ce qui va donner plus de pression pour pousser le projectile et donc plus de vitesse à la bouche. Vous avez de plus hautes vélocités avec un plus grand canon, tous les autres facteurs étant égaux.

Rotation du Projectile et Stabilité

Les rayures présentes à l’intérieur du canon d’une arme rayée ont une fonction fondamentale : elles impriment au projectile un mouvement de rotation extrêmement rapide autour de son axe longitudinal. Cette rotation, souvent qualifiée de « vertigineuse », est indispensable à la stabilité de la balle en vol.

Le pas de rayures correspond à la distance nécessaire pour que la balle effectue un tour complet sur elle-même. Ce paramètre conditionne directement la vitesse de rotation du projectile. À pas de rayure constant, plus la vitesse initiale de la balle est élevée, plus la rotation sera rapide. À l’inverse, un pas de rayure trop long associé à une vitesse insuffisante engendre une rotation trop lente, rendant le projectile instable. La stabilité d’une balle repose donc sur l’existence d’une vitesse de rotation minimale.

Pour les besoins de la compréhension du phénomène, à une vitesse de « x » m/s = distance parcoure en mètre et en l’espace-temps de 1 seconde, la vitesse de rotation du projectile sera de « y » tours pendant cette même seconde. On verra également qu’elles seront plus stables avec une rayure de 1/10 qu’avec une rayure de 1/12 car sa vitesse de rotation sera plus importante.

Il est un peu plus technique mais il existe une formule de Miller qui permet de déterminer un coefficient de stabilité en tenant compte de la longueur de l'ogive, de son poids, son diamètre et sa vitesse de rotation donnée par le pas de rayure.

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Balistique Extérieure : Le Vol du Projectile

Le projectile ayant quitté la zone de turbulences propre à la balistique intermédiaire, nous entrons dans le domaine typique de la balistique extérieure.

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.

  • Plus l'air rencontré par le projectile est froid, plus l'air sera dense et plus vite le projectile sera freiné.
  • Plus l'air rencontré par le projectile est chaud, moins l'air est dense et moins le projectile sera freiné. Il en résulte une portée plus longue.

Facteurs Affectant la Trajectoire

La trajectoire d'une balle est influencée par divers facteurs balistiques, tant internes qu'externes. La trajectoire d'une balle est influencée par divers facteurs balistiques, tant internes qu'externes.

  • Gravité : La gravité attire le projectile vers le centre de la Terre, faisant chuter sa trajectoire.
  • Résistance de l'Air (Traînée) : L'air ralentit le projectile et l'empêche d'aller aussi loin que s'il était tiré dans le vide.
  • Percussion Initiale et Onde de Choc : À sa sortie du canon, le projectile rencontre l’air ambiant à grande vitesse, subissant un choc qui peut le déstabiliser.
  • Densité de l'Air : Plus l'air est froid, plus il est dense et plus vite le projectile est freiné. Inversement, plus l'air est chaud, moins il est dense et moins le projectile est freiné, résultant en une portée plus longue.
  • Précession et Nutation : La précession est le changement graduel d'orientation de l'axe de rotation d'un objet. La nutation est un petit mouvement périodique qu'effectue l'axe de rotation d'un corps animé d'un mouvement de type gyroscopique, autour de la position moyenne de cet axe.
  • Déviation due à la Rotation : 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.

Coefficient Balistique (CB)

D'après le Dr Boris Karpov, du laboratoire de recherche de l'armée américaine, 1944, on utilise couramment aujourd'hui le coefficient balistique (BC ou G), qui 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.

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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 décélérera moins vite. 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.

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.

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.

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. 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.

Forme de l'Ogive et Coefficient de Traînée

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 maintenir la vitesse initiale, 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.

La trajectoire : 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.

Choix du Calibre et de la Balle

Le choix du calibre et de la balle est crucial pour la chasse. Il doit être adapté au gibier visé et aux conditions de chasse.

Le choix du calibre d'une carabine de chasse est une décision cruciale pour tout chasseur. Il ne s'agit pas seulement d'une question de puissance, mais d'une adéquation parfaite entre l'arme, la munition, le gibier visé et les conditions de chasse. Un calibre bien choisi garantit non seulement l'efficacité du tir et un prélèvement éthique, mais aussi la sécurité de tous.

Plus qu'une simple dimension, le calibre représente un ensemble de caractéristiques balistiques qui définissent l'aptitude d'une munition à répondre à un besoin précis, qu'il s'agisse de chasse, de tir sportif ou de défense. Une compréhension approfondie des différents calibres est donc indispensable pour tout utilisateur exigeant.

Une règle d'or en matière d'armes à feu est de toujours utiliser le calibre de munition spécifié par le fabricant de l'arme. L'utilisation d'un calibre inapproprié peut avoir des conséquences désastreuses, allant de l'endommagement irréversible de l'arme à des risques graves pour la sécurité du tireur et de son entourage.

Tableau Comparatif des Calibres Courants

Calibre Poids de Balle Courant (grains) Énergie à la Bouche (Joules) Recul Relatif Gibier Recommandé Usage Typique
.223 Remington 50 - 75 1600 - 2000 Très Faible Chevreuil, Renard, Sanglier (<30 kg) Affût/Approche (petits cervidés), Tir de régulation
.243 Winchester 80 - 100 2200 - 2800 Faible Chevreuil, Chamois, Mouflon, Sanglier (léger) Affût/Approche, Chasse en montagne
6.5 Creedmoor 120 - 147 3000 - 3800 Modéré Chevreuil, Cerf, Sanglier, Mouflon Tir de précision (longue distance), Affût/Approche
.270 Winchester 130 - 150 3500 - 4200 Modéré Chevreuil, Cerf, Chamois, Sanglier Affût/Approche, Chasse en plaine
.308 Winchester 150 - 180 3500 - 4500 Modéré Chevreuil, Cerf, Sanglier Battue, Affût/Approche, Polyvalent
.30-06 Springfield 150 - 220 3800 - 5000 Modéré Fort Tous grands gibiers européens (Cerf, Sanglier, Chevreuil) Battue, Affût/Approche, Polyvalent (le plus)
7x64 140 - 175 3800 - 4500 Modéré Chevreuil, Cerf, Sanglier, Chamois Affût/Approche, Chasse en montagne, Tir lointain
.300 Winchester Magnum 150 - 200 4500 - 5500+ Fort Cerf, Sanglier (lourd), Grands cervidés Tir longue distance, Chasse en montagne, Grande battue
9.3x62 250 - 286 4500 - 5500 Fort Sanglier (lourd), Cerf, Grand Gibier en battue Battue (pouvoir d'arrêt), Affût

Note : Les valeurs d'énergie et de recul sont indicatives et varient en fonction du chargement, du type de balle et de l'arme.

Rechargement : Optimisation de la Précision

Le rechargement permet d'optimiser la précision en adaptant la munition à l'arme.

Il est essentiel de choisir des étuis de qualité ayant une bonne densité de matière. En gros tous les étuis devraient peser le même poids approximativement. S'ils ont été tiré 1 fois avant les essais et juste recalibré au niveau du collet c'est un plus car l'étui aura déjà les côtes de la chambre qui le recevra.

Lors du rechargement, veillez à former un lot de munition suffisant à vos besoins et que ce lot soit identique en tout point : Même marque d’étui, même marque et modèle de projectile, même marque et modèle d’amorce, même marque et type de poudre.

La charge idéale ou charge de tir est celle qui permet de tirer le meilleur parti d’une arme donnée en tenant compte de la valeur de la chambre où vient se loger l’étui de la cartouche mais aussi de l’état d’usure du canon.

Sur la table de rechargement en rapport avec les éléments on peut voir la charge de départ (starting load) et la charge maximum (maximum load).

La distance idéale des essais est de 100m. Gardez et tirez toujours sur le même point à viser et ne cherchez pas à corriger votre tir. Vous l'aurez compris que la charge idéale pour le moment, se trouve là où le groupement est plus serré.

En étant très méthodique et très méticuleux, il est possible d'avoir des écarts de vitesse de l'ordre de 2 à 3 m/s entre la plus lente et la plus rapide des cartouches.

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