La poudre noire, un mélange explosif ancestral composé de salpêtre, de soufre et de charbon de bois, a révolutionné l’art militaire dès le Moyen Âge et demeure aujourd’hui un pilier du tir traditionnel. Les armes à poudre noire constituent un patrimoine exceptionnel qui traverse les siècles, témoignant de l’ingéniosité humaine dans le domaine de l’armement.
La poudre noire est un mélange de deux éléments très combustibles (le soufre et le charbon), avec un corps très oxydant : le salpêtre. La qualité de la poudre est due en grande partie au charbon utilisé. Pour que la combustion se déroule efficacement, les trois composants doivent être moulus en poudres fines et mélangés de façon très homogène.
La composition traditionnelle de la poudre noire respecte des proportions précises établies empiriquement au fil des siècles. Le dosage standard comprend 75% de salpêtre (nitrate de potassium), 10% de soufre et 15% de charbon de bois. Le salpêtre joue le rôle d’oxydant, fournissant l’oxygène nécessaire à la combustion rapide du mélange. Le soufre abaisse la température d’inflammation et facilite l’ignition, tandis que le charbon de bois constitue le combustible principal.
Au XIVe siècle et XVe siècle, la composition était (en masses) : 6 parties de salpêtre pour une partie de soufre et une partie de charbon de bois. Dans les pièces d'artifices, on trouve plutôt la composition (15 %, 10 %, 75 %).
Pour cela, on utilise du bois de peuplier, d’aulne ou de tilleul. Par distillation à 3 500 °C, on obtient du charbon noir (poudre de guerre). Par mesure de précaution, on broyait séparément le mélange de soufre et de charbon jusqu’à obtention d’une poudre homogène.
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La fabrication, le stockage, le transport et la manipulation de poudre à canon ont été source de nombreux accidents. La poudre noire est un explosif, ce qui signifie qu'elle contient à la fois un combustible et un comburant.
La qualité peut également être fonction des bois distillés à 350° pour en faire du charbon de bois (c'est l'argument de vente de la Suisse).
La granulométrie de la poudre noire détermine directement ses caractéristiques balistiques. Les grains fins (poudre 4F) brûlent instantanément et conviennent parfaitement à l’amorçage des armes à silex ou à percussion. Les granulométries moyennes (2F et 3F) s’utilisent dans les armes de poing et les carabines de petit calibre, tandis que les gros grains (1F et Fg) équipent les canons d’artillerie et les gros calibres de chasse.
Au début du XVIIIe siècle, les chimistes eurent l’idée de produire une poudre sous forme de grains. La combustion ne se faisait plus seulement dans la masse de la poudre mais, du fait de la granulation, elle se faisait également dans les interstices. Elle se propageait donc avec plus de rapidité et de régularité. La taille des grains variait en fonction de l’usage prévu : plus les grains étaient petits, plus la combustion était rapide.
Deux types d’effets sont à l’origine des particularités et usages de la poudre, tout d’abord l’effet de brisance résultant de l’action de l’onde de choc suivi ensuite de l’effet de poussée, conséquence de l’expansion du volume gazeux produit. Le résultat obtenu dépend de la résistance des matériaux de l’enveloppe contenant la charge vis-à-vis de ces deux effets, la pression s’exerçant de préférence vers la zone de moindre résistance.
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Dans le tableau ci-contre plusieurs usages sont répertoriés, pour chacun sont envisagés les effets recherchés ou à éviter et les conditions contraignantes, en prenant en compte le principe d’effet optimum dans les directions de moindre résistance.
Selon les principes suivant, les conditions de mise en œuvre de la poudre et les caractéristiques du contenant déterminent les principes des divers usages dont on peut retenir huit cas principaux :
Dans ce cas, le confinement et la résistance de l’enveloppe conduisent à un échappement de projectile vers la zone de moindre résistance. Le contenant est fabriqué en matière résistante à l’onde de choc et à la poussée et un projectile est utilisé. L’effet de brisance doit être contré. La poussée des gaz est recherchée et utilisée comme énergie propulsive. L’orifice est dimensionné aux caractéristiques du projectile afin de produire l’effet maximum, un bourrage limité accentue l’effet de propulsion en favorisant la compression par réduction de la durée de poussée. L’épaisseur et la résistance des parois de l’arme sont proportionnées à l’importance de la charge de poudre et à la taille du projectile. Il est nécessaire d’absorber le recul au départ du coup.
Ici, le confinement est important. Le contenant est fabriqué en matière métallique résistante à l’onde de choc et à la poussée et aucun projectile n’est utilisé. L’effet de brisance et l’effet de poussée sont recherchés ; le contenant doit être stable et résister à la poussée. L’orifice est dimensionné afin de produire l’effet maximum. L’arme est appliquée contre une paroi (porte) qui doit correspondre à la zone de faiblesse et sur laquelle l’effet doit être concentré. L’absence de vide et un calage rigoureux sont essentiels à l’efficacité.
Les sources, en particulier au XVe s., ne distinguent pas toujours les mélanges explosifs de la traditionnelle sape incendiaire. Il est très probable que des charges de poudre noire aient été utilisées vers 1450 à des fins militaires, si l’on se réfère aux croquis de Jacopo Mariano, l’ingénieur toscan connu sous le nom de Taccola. Deux dates sont retenues pour l’usage de ces mines en sape lors des sièges de Sarzanello (Ligurie) en 1487, puis en 1495 de Castel Nuovo à Naples.
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Des informations très utiles sont rassemblées dans un manuscrit conservé à la bibliothèque d’Épinal, étudié et publié en 1861. Ce document, signé par le Maréchal de Créqui, détaille les conditions de la reddition sans combat de la forteresse de Châtel, reddition décidée en raison de la dureté de la prise récente d’Épinal en septembre 1670 par le Maréchal de Créqui. Parmi les pièces, se trouvent deux inventaires détaillés. Le premier concerne les pièces et munitions d’artillerie prises, le second fait « l’estat de consommation de poudre qui a esté employée pour les mines et fourneaux de Chastel, lorsqu’on a démoly la ville et le chasteau, avec les noms de chacune des tours, et la date de chacun jour, à commencer du vingt quatrième décembre 1670 jusqu’à parfaite démolition ».
Au début de son histoire, la fabrication de la poudre noire n’était pas une opération simple. Les produits de base contenaient de nombreuses impuretés et les mélanges étaient effectués dans des proportions arbitraires, dans l’état naturel des produits, grossièrement pilés et brassés à la main. Les Arabes furent les premiers à apporter à la poudre noire une amélioration importante en utilisant des produits purifiés notamment le salpêtre auquel ils appliquaient un traitement à base de cendres de bois.
La transformation du salpêtre naturel en nitrate de potassium à peu près pur représente une amélioration considérable de la poudre noire qui, de poudre « lente » devient une poudre « vive » à la combustion plus rapide constituant un véritable produit explosif déflagrant pouvant propulser des projectiles à grande vitesse dans un tube principe de base de toute arme à feu.
Voici un aperçu de l'évolution des systèmes de mise à feu à travers les siècles :
Elle produit d’abondants résidus solides (sulfure de potassium) qui encrassent les armes. Aussi, au XIXe siècle, les chercheurs tentent de mettre au point une nouvelle poudre ne présentant pas ces défauts. En 1846, le chimiste allemand Christian Schönbein découvre la nitrocellulose. Le coton étant souvent utilisé pour sa fabrication, on l’appelle aussi coton-poudre ou fulmicoton.
En 1884, Paul Vieille, ingénieur principal au Laboratoire Central des Poudres et Salpêtres à Paris, met au point un procédé de gélatinisation de la nitrocellulose à l’aide d’un mélange d’éther et d’alcool. Cette poudre est connue aussi sous le nom de poudre B ou poudre sans fumée. Comme son nom l’indique, elle ne produit pas de fumée. Toutes les poudres sans fumée modernes sont dérivées des poudres inventées par Paul Vieille, modifiées par Alfred Nobel (à partir de la nitroglycérine).
Aujourd’hui, la poudre noire n’est plus utilisée que dans un but ludique ou sportif. Elle a donné naissance à une activité appelée : tir à la poudre noire ou tir à l’arme ancienne. Elle a de nombreux amateurs et fait l’objet de compétitions. Celles-ci utilisent des armes d’origine ou des répliques d’armes anciennes représentant les divers systèmes de mise à feu historiques (mèche, silex, percussion).
Le revolver modèle 1873 est conçu pour utiliser des cartouches métalliques à poudre noire de calibre 11mm (11x17R). Ces cartouches se composent de plusieurs éléments :
Les cartouches étaient livrées en paquets marqués, notamment en boîtes de 6 cartouches étanches destinées aux colonies.
En 1890, une amélioration de la cartouche est décidée, car elle est jugée trop peu puissante. La charge de poudre est augmentée à 0,80 grammes, et l'ogive est modifiée pour être plus pointue, passant de 11,7 grammes à 10,6 grammes.
Le rechargement des cartouches à poudre noire pour le revolver 1873 nécessite une grande prudence et des connaissances spécifiques. Il est fortement conseillé de consulter un manuel de rechargement, de se renseigner auprès d'un club de tir ou de personnes expérimentées avant de se lancer dans cette activité. Le rechargement ne doit pas être improvisé.
Depuis le 1er Septembre 2023, la législation française a évolué concernant les cartouches à poudre noire. Les munitions d'arme de poing à percussion centrale, rechargées à la poudre noire (ou autre poudre), et qui ne sont pas des munitions d'origine, sont désormais classées en catégorie B. Elles sont classées en B13 si elles sont chargées à la poudre noire, et en B10 si elles sont chargées à la poudre vive.
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