Le médiéviste Alain PARBEAU nous fait partager toute une vie de recherches et de connaissances sur le début de l’arme à feu. Certaines dates sont imprécises et signalées « Vers …… ».
Au VIIIème siècle après Jésus christ, invention de la poudre noire par les chinois (et peut-être aussi les Indiens). Il s’agit d’un mélange de Salpêtre (nitrate de potassium), soufre, et charbon de bois. Le salpêtre joue le rôle de comburant, apportant de l’oxygène et activant la vitesse de combustion du charbon de bois et du soufre.
Ce mélange, lorsqu’il est de qualité et comprimé dans un canon, brûle à la vitesse d’environ 300 à 600 mètres par seconde (suivant sa granulométrie), ce qui constitue une explosion de type « déflagration » (vitesse d’inflammation inférieure au km/seconde).
Vers 1150 - 1200, utilisation de la poudre noire par les arabes (qui l’ont empruntée aux chinois via le moyen orient). Sous la forme de canon rudimentaire à main le « Madfaa » qui propulse une flèche trapue à courte distance.
Vers 1280 redécouverte de la poudre en Europe et création de pots de fer à « traire garrot . Ce type de canon primitif, propulse une grosse flèche appelée « Garrot . Il cherche par ce fait à concurrencer l’espringale, sorte de grosse arbalète sur roues.
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En Août 1324, apparait une des premières utilisations en France d’une bombarde pour l’attaque de la ville de la Réole (Gironde). Celle-ci est montée sur un fût en bois, et posée à même le sol. Son pointage rudimentaire, se fait à l’aide de cales de bois glissées sous le fût.
Vers 1370, l’hacquebute (primitive) : Littéralement « canon à croc » du germanique « hakenbüchse , destinée à tirer en crochetant un mur ou une palissade avec son croc de fer situé en dessous de l’arme pour que le mur encaisse le recul à la place du tireur. Elle comporte un long fût de bois (ou parfois de fer), à l’avant duquel est fixé un canon de fer de courte dimension (20 à 25 cm). Son calibre fait généralement de 18 à 28 mm.
Une balle ronde en plomb, de 18 mm de diamètre part à la vitesse de 130 mètres par seconde, avec une charge de 4 grammes (7 grammes au moyen âge) de poudre noire. Allumage au boutefeu à mèche ou par un ringard chauffé au rouge. (Une planche de pin de 3 cm d’épaisseur est traversée à 15 mètres).
Les grenades feront leur apparition en Europe vers 1467. Ce sont le plus souvent des petites « gourdes » de terre cuite remplies de poudre et aussi de petites pierres dures, et équipées d’une courte mèche à allumer, qui sont lancées à la main sur des soldats ou dans les bâtiments.
Vers 1460 jusqu’à 1660, l’arquebuse, mot découlant d’hacquebute : C’est une arme à feu, à fût de bois, véritable ancêtre des carabines, mousquets et fusils, que l’on tient sous l’aisselle ou que l’on commence à épauler. La mise à feu est faite par un « serpentin » en fer fixé sur le côté du fût et tenant une mèche.
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Vers 1510-15 la platine à « rouet » (peut-être inventée par Léonard de Vinci, ou Johan Kuhfuss) permet un allumage sans mèche, sur le principe d’une roue rainurée (le rouet) entrainée par un ressort, et qui frotte sur une pyrite de fer mordue (tenue) par un « chien » produisant ainsi des étincelles, qui allument la poudre. Ce mécanisme fiable mais couteux et fragile sera principalement réservé aux arquebuses de chasse, et aux pistolets. L’arquebuse restera le plus souvent à allumage à mèche pour les usages militaires.
Son calibre fait environ de 14 à 16 mm, pour une longueur de canon de 60 à 90 centimètres. Il existe aussi des arquebuses à crosse très courbée faites pour prendre appui sur la poitrine du tireur. Arme visible au Château de Castelnau en Dordogne.
L’arquebuse étant assez courte, se prêtait mal au tir de guerre sur plusieurs rangs, l’embouchure du canon se retrouvant au niveau de l’oreille du rang précédant. Il fut donc décidé de rallonger l’arquebuse et d’en augmenter le calibre, donc le poids du projectile et la puissance destructrice. Le mousquet était né.
Pour des raisons de vitesse et de facilité de rechargement, le canon resta lisse, et la balle inférieure d’un à deux mm environ au calibre de ce dernier. Cette balle était enveloppée d’un « canepin , pièce de tissu graissé au suif, pour la caler dans le canon.
Vers 1520 Apparition d’une forme très réduite de l’arquebuse à rouet, le pistolet. Le pistolet, arme tenue à la main, est rendu possible grâce à la platine à rouet, qui permet de le porter dans des fontes fixées à l’avant de la selle du cheval, et prêt à faire feu.
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En 1520, l’arquebuse à canon rayé (rainuré) hélicoïdalement : Il semble que le germanique Auguste Kotter, remarquant que les « viretons d’arbalète » (traits aux ailerons inclinés qui partaient en tournant sur eux-mêmes) avaient une plus grande précision que les « traits classiques » comme le « carreau . Il inventa le « rayage (rainurage) hélicoïdal » de l’intérieur des canons d’arquebuses.
Cela apporta une précision nettement plus efficace de l’arme par stabilisation gyroscopique de la balle dans l’espace, et une augmentation de puissance en supprimant les fuites de gaz propulseurs des armes à canon lisse dont la balle était plus petite que l’âme du canon. L’ancêtre de la carabine était né.
Le nom « carabine » provient d’un corps de gardes à cheval du roi de France Henri III qui étaient équipés d’une arquebuse à canon rayé, et d’un habit satiné qui les faisaient ressembler à un « Escarabin » (Le scarabée fouisseur de cadavre) mais aussi à cause de leur tir précis qui transformait souvent leur cible en cadavre (pour « scarabée ). Ils furent donc nommés « carabins » et par analogie leur arme carabine.
(Louis XIII quarante ans plus tard, remplacera leur carabine par un mousquet à chargement plus rapide grâce au canon lisse, ce qui les fera nommer tout naturellement « mousquetaires »).
Le système primitif est d’origine hollandaise vers 1560. Puis vint la platine dite à « Miquelet » inventée vers 1600 en Espagne, dont le mécanisme est extérieur.
Initiée par Louvois, ministre d’état, et sur le conseil du maréchal de Vauban, Louis XIV, généralisera par ordonnance la platine à silex à la française (déjà partiellement en service dans l’armée depuis 1660 sur des mousquets allégés dits à fusil) , sur les mousquets en allégeant leur poids en 1703. Les piquiers seront aussi supprimés et la baïonnette à douille généralisée sur les « mousquets à silex » (la baïonnette à douille autour du canon et permettant le tir, a remplacé la baïonnette-bouchon introduite dans le canon, sur l’initiative de Vauban en 1689).
1728-40 Généralisation en France de la cartouche de guerre en papier, comportant 10 à 12 grammes de poudre noire (suivant la qualité de la poudre) et une balle de 16,3 mm en général. La balle est plus petite d’environ 1,2 mm que le calibre de 17,5 mm, pour qu’elle rentre facilement lors du rechargement, même si le canon est un peu encrassé par le tir précédent. Il n’y a plus de calepin de tissu graissé avec la cartouche, le papier de celle-ci en faisant office, tassé avec elle lors du rechargement.
1763 Modification définitive de la crosse à l’origine en pied de vache (crosse courbée) du fusil réglementaire français, en la transformant en crosse droite.
1766 Allègement important du poids et renforcement du chien.
Les travaux sur les agents chimiques explosant suite à un choc, réalisés par le chimiste français Bertholet, comme le fulminate de mercure et le muriate de potassium, amenèrent le pasteur écossais Alexandre John Forsyth en 1808 à concevoir la première platine à percussion par chien (sans pierre) dite à « flacon de parfum , n’utilisant pas le silex, mais le fulminate de mercure, sur un fusil de chasse.
La guerre de Sécession se déroule à un moment où l’évolution technique des armes à feu, longtemps demeurée lente, s’est considérablement accélérée. Alors qu’au début du XIXème siècle, le fusil standard de toutes les armées du monde est un mousquet à silex, à canon lisse et tirant des balles sphériques, il en va tout autrement en 1861.
Juste avant la guerre, le fusil réglementaire de l’infanterie fédérale est le Springfield modèle 1855. Sur le plan technique, c’est une arme moderne, typique des fusils apparus dans les années 1850.
L’antique platine à silex, qui mettait le feu à la poudre grâce à l’étincelle produite par le frottement d’une pierre, à été remplacée par une platine à percussion. Dans celle-ci, le chien va heurter une petite capsule contenant un composé chimique, le fulminate de mercure, dont la réaction au contact de la poudre va provoquer la détonation. De surcroît, la platine à percussion permet d’augmenter la cadence de tir de façon significative.
Le Springfield modèle 1855 se caractérise par un canon rayé : l’intérieur de l’arme est creusé de fines rayures suivant un trajet hélicoïdal. Cette caractéristique va de pair avec l’emploi d’une nouvelle munition, la balle Minié, du nom du Français qui en a, le premier, déposé le brevet.
Lorsque la charge de poudre explose, sa combustion produit une quantité de gaz très chauds : c’est leur expansion brutale qui propulse le projectile, comme dans toute arme à feu. Mais avec la balle Minié, ces gaz pénètrent aussi dans la chambre creuse à l’arrière de celle-ci. La surpression ainsi engendrée va dilater l’arrière de la balle, lequel va, avec l’aide des stries situées sur sa face extérieure, être forcé à suivre les rayures du canon.
Si la balle tourne sur elle-même, sa trajectoire s’en trouve stabilisée, et sa vitesse initiale (c’est-à-dire sa vitesse à la sortie du canon, qui est toujours, pour une arme à feu, la vitesse maximale que peut atteindre le projectile) est accrue. Concrètement, cela signifie qu’un fusil à canon rayé a un tir plus précis, plus loin.
Plus de 90% des blessés nordistes le seront par balles. Non seulement la balle Minié trouve plus facilement sa cible, mais elle cause également de terribles blessures.
Bien que plus petite que la balle sphérique du fusil à canon lisse - 0,58 pouce (14,7 mm) contre 0,69 (17,5 mm), sa vitesse accrue et son mouvement tournoyant la rendent bien plus létale.
Au bout du fusil, on trouve, naturellement, la baïonnette. Le vieil adage de Souvorov, « la balle est folle, la baïonnette est sage », avait encore cours dans les armées occidentales, bien qu’il eût été proféré à une époque où les armes à feu étaient bien moins performantes que les fusils à canon rayé.
Si le Springfield modèle 1855 constitue le fusil réglementaire au début de la guerre, il n’a toutefois pas été produit en quantités suffisamment importantes pour être universel. Les arsenaux renferment de grandes quantités de fusils plus anciens, que les deux belligérants utiliseront abondamment lors des premiers mois du conflit.
Beaucoup se contentèrent, au départ, de leurs armes personnelles, souvent de médiocres fusils de chasse à silex. D’autres armes plus ou moins disparates furent employées, en fonction des productions et des disponibilités.
En 1861, le département de l’armement de l’armée fédérale décida de modifier le Springfield modèle 1855 pour le simplifier et en faciliter la production à grande échelle. Ainsi naîtra le Springfield modèle 1861, encore amendéen 1863, et qui constituera le fusil standard de l’infanterie nordiste durant la guerre. La Confédération en produira des clones, car en s’emparant, en avril 1861, de l’arsenal de Harper’s Ferry, le Sud mit la main sur les précieuses machines-outils servant à le fabriquer.
Le fusil Enfield modèle 1853, produit près de Londres, fut ainsi largement utilisé, en particulier par les Confédérés dont il devint l’arme de prédilection. Il présentait notamment le grand avantage d’utiliser le même calibre que les Springfield, ce qui permettait d’employer les mêmes munitions.
Bien que d’un calibre plus petit (0,54 pouce, soit 13,7 mm), le fusil autrichien Lorenz fut également importé et employé massivement.
Dans les années qui précèdent la guerre de Sécession, la cavalerie fédérale utilise encore assez largement le mousqueton Springfield modèle 1847. Cette arme est essentiellement une version plus petite du fusil d’infanterie modèle 1842. Destinée prioritairement aux deux régiments de dragons, il en existe également des versions spécifiques distribuées aux artilleurs et aux soldats du génie. Considéré comme relativement médiocre, ce mousqueton sera assez peu apprécié de ses utilisateurs.
Un canon de section circulaire n'est pas capable de donner une mouvement de rotation à un projectile, c'est pourquoi les canons rayés ont une section non circulaire. En général, le canon rayé contient une ou plusieurs rainures qui parcourent sa longueur, ce qui lui donne une section qui ressemble à un engrenage, mais il peut également prendre la forme d'un polygone, généralement avec des angles arrondis.
Les caractéristiques de ces crêtes et ces rainures peuvent varier, tel que le nombre, la profondeur, la forme, le sens de rotation (à droite ou à gauche), et le taux de rotation.
La présence de rayures en hélice améliore considérablement la stabilité du projectile, améliorant ainsi la portée et la précision. Généralement les rayures ont un taux constant dans le canon, généralement mesurée par la longueur pour produire un tour complet.
Plus rarement, certaines armes à feu possèdent des rayures ayant un taux de rotation progressif, ce taux augmentant de la chambre à la bouche du canon. Bien que cette conception soit rare, il est fréquent de noter de légères augmentation de ce taux de rotation à cause des variations de fabrication.
Malgré les différences dans la forme, l'objectif commun des rayures est d'accroitre la précision du projectile. En plus de donner le mouvement de rotation à la balle, le canon doit maintenir le projectile concentrique tout au long de son déplacement à l'intérieur de celui-ci, et ce, en toute sécurité.
Le canon doit être dimensionné de sorte que le projectile soit matricé lors du tir pour s'ajuster à l'alésage. Le diamètre du canon doit être cohérent, et ne doit pas augmenter vers la bouche. Les rayures doivent être régulières sur la longueur de l'alésage, sans changement de section, de largeur ou d'espacement. Le canon doit être lisse, sans rayures perpendiculaires à la direction de l'alésage, afin de ne pas érafler la matière du projectile.
| Arme | Projectile | Taux de Rotation |
|---|---|---|
| Fusils à chargement par la bouche (projectiles ronds) | Balles rondes | 1 tour en 1500 mm (60 pouces) |
| Fusil M16A2 | Balle SS109 | 1 tour en 180 mm (7 pouces) |
| Fusils civils AR-15 | Divers | 1 tour en 300 mm (12 pouces) ou 1 tour en 230 mm (9 pouces) |
En 1879, George Greenhill a mis au point une règle empirique pour le calcul du taux de rotation optimal pour les balles au plomb :
C = 150 (prendre 180 pour les vitesses de bouche supérieur à 2 800 pied/s)
D = diamètre de la balle en pouce
L = longueur de la balle en pouce
d = densité de la balle (10,9 pour des balles en plomb
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