La composition des balles de fusil utilisées pendant la Seconde Guerre mondiale est un sujet complexe qui implique de nombreux facteurs, allant des matériaux utilisés à la conception des balles elles-mêmes. Cet article explore en détail les différents aspects de cette composition, en mettant l'accent sur les caractéristiques balistiques, les composants des munitions et les types de projectiles utilisés.
Le coefficient balistique (CB), couramment utilisé aujourd'hui, est un facteur important qui affecte la performance d'une balle lors du tir. Selon le Dr Boris Karpov, du laboratoire de recherche de l'armée américaine en 1944, le CB prend en compte non seulement la forme et le poids de la balle, mais aussi sa résistance à l'air à une vitesse donnée.
Les modèles de calcul actuels utilisent huit projectiles standardisés (G1 à G8) pour simplifier les calculs pour chaque nouveau projectile. L'industrie est encore fortement orientée vers le G1 pour des raisons d'accessibilité et financières, mais le G7, plus allongé et avec un rétreint conique à l'arrière, est de plus en plus utilisé pour le tir longue distance.
Le coefficient balistique détermine la capacité d'une ogive à maintenir sa vitesse, sa trajectoire et sa résistance aux vents latéraux et à l'air pendant le tir. Il dépend de la masse, du diamètre, de la forme (sécante, tangente, hybride) et de la longueur de l'ogive. Une ogive avec une forme sécante à l'avant et conique à l'arrière (BT ou Boatail) minimise la résistance et maintient mieux sa vitesse initiale, ce qui lui permet d'aller plus loin.
La trajectoire de la balle est affectée par la gravité, qui la fait descendre. Les effets de la gravité et du vent sont proportionnels au temps d'exposition de l'ogive à ces forces.
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Le G1 s'applique à une ogive "flat base" d'une longueur de deux fois le calibre, avec un bout rond comme les ogives pour armes de poing. Le G7 est rarement publié par les fabricants de munitions, mais il est souvent utilisé par les fabricants d'ogives de qualité comme Berger VLD, Lapua Scenar et Scenar-L, Sierra SMK et Hornady ELD Match.
Une munition est l'ensemble qui charge une arme à feu et contient au minimum une charge propulsive et un ou plusieurs projectiles. Elle est indissociable de l'arme et constitue son essence même. La munition a cinq composantes principales :
Lorsque la détente est pressée et que l'amorce éclate, la flamme intense allume la charge de poudre. La pression générée par la poudre en combustion pousse sur la paroi de l'étui, la déformant jusqu'à ce qu'elle s'applique au maximum contre la paroi de la chambre. Les gaz poussent ensuite le projectile dans le canon.
Si le projectile est lourd et maintenu solidement dans le collet de la cartouche, ou si la pression des rayures sur le projectile est grande, la combustion de la poudre est accélérée. Le projectile entre ensuite dans le canon et s'imprime de la rayure, ce qui le fait tourner sur lui-même (effet gyroscopique) et lui donne de la stabilité.
La formule de Miller permet de déterminer un coefficient de stabilité en tenant compte de la longueur, du poids, du diamètre et de la vitesse de rotation de l'ogive. Plus le canon est long, plus la poudre a de temps de se consumer, ce qui donne plus de pression et de vitesse au projectile. Cependant, il y a des limites à la longueur du canon, car la pression qui pousse le projectile doit toujours être supérieure à la pression devant le projectile.
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Une fois le projectile sorti du canon, il est soumis à la force de gravité et à la force de traînée de l'air, qui le ralentit. Il subit également un choc appelé "percussion initiale" ou "onde de choc" qui tente de le déstabiliser.
Pour stabiliser le projectile, il faut lui imposer une vitesse de rotation autour de son axe longitudinal, réalisée au moyen des rainures dans le canon. Le projectile dévie de sa trajectoire dans le sens de sa rotation (dérivation). La précession est le changement graduel d'orientation de l'axe de rotation d'un objet, tandis que la nutation est un petit mouvement périodique qui s'ajoute à la précession.
Un projectile capable de conserver la stabilité tout au long de son vol ira plus loin et sera plus précis. Une ogive courte passe mieux la zone transsonique car le centre de pression et le centre de gravité sont très proches.
Le rechargement des munitions permet d'adapter la cartouche à l'arme et d'obtenir une excellente précision. Il est important de choisir un projectile ayant un bon coefficient balistique (CB) exprimé en G7 de préférence ou en G1, et des étuis de qualité ayant une bonne densité de matière. Il est également important de former un lot de munitions identique en tout point (même marque d'étui, de projectile, d'amorce et de poudre).
La charge idéale est celle qui permet de tirer le meilleur parti d'une arme donnée en tenant compte de la valeur de la chambre et de l'état d'usure du canon. La forme, le diamètre et le poids du projectile doivent être adaptés au pas des rayures et aux caractéristiques physiques du canon.
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La valeur d'enfoncement de la balle influe également sur la précision. Les charges idéales ne peuvent pas être prédites et doivent être trouvées par des essais au stand de tir. Il est important de mesurer les vitesses de tous les projectiles et de choisir la charge qui donne le groupement le plus serré et les vitesses les plus uniformes.
Un grand nombre de munitions de la Seconde Guerre mondiale n'ont pas explosé à l'impact et restent dangereuses pour les populations et l'environnement. Ces munitions peuvent se réveiller sur le domaine public ou privé, mutilant et tuant si elles ne sont pas manipulées par des démineurs. Elles relarguent également des substances toxiques dans l'environnement, comme les explosifs initiateurs (mercure et plomb) et les explosifs secondaires (composés toxiques et solubles). Les balles sont durcies à l'arsenic et à l'antimoine.
Des recherches systématiques devraient être entreprises dans les nappes phréatiques au droit des sols bombardés et des sites de regroupement et de destruction des munitions. Les déchets de guerre jugés intransportables sont détruits sur place sans étude d'impacts de la pollution des sols et de la pollution atmosphérique.
Les décharges sous-marines de munitions sont hors de tout contrôle et peuvent laisser échapper des munitions qui se retrouvent à la côte.
La cartouche réglementaire allemande pour arme longue en usage entre 1898 et 1945 était l’excellente cartouche de calibre 7,92 mm pour une longueur d’étui de 57 mm. Le calibre « 7,92 mm » fait référence au diamètre moyen du canon portant la munition adoptée en 1888 : dénommé «8×57 I » par la CIP, le canon est doté d’un diamètre 7,80 mm en plat de rayure et de 8.02 mm en fond de rayure pour un projectile de 8.09 mm. Celle-ci fût remplacée en 1905 par la munition dite « Spitzgeschoß » aussi appelé plus simplement « S ».
Les Allemands utilisèrent principalement trois matériaux pour fabriquer les étuis. Les projectiles eux, offrent, une multitude remarquable de variantes et de compositions, signe du dynamisme et de l’esprit fécond des ingénieurs de l’armement allemand.
Dès la Première Guerre Mondiale furent développées des munitions dont le projectile, qui outre du plomb, contenait une charge de phosphore blanc. Pour mémoire, le phosphore blanc, du grec purophoros « qui porte le feu », est un composé chimique solide dit « pyrophorique », c’est-à-dire, qui s’enflamme spontanément au contact de l’oxygène de l’air. Sa combustion dégage une très forte température (annoncée comme pouvant atteindre 2 760°C) ainsi qu’un nuage de fumée blanche très dense, ce qui lui vaut un usage fréquent pour la composition de fumigène.
Une version précoce de munition contenant du phosphore semble avoir été inspirée par des munitions britanniques de calibre .303 British fréquemment qualifiées de « smoke-tracers » par les anglo-saxons. La munition allemande développée en 1916, elle fût dénommée « Pr.L » (sans doute pour Phosphor Leuchtspur, soit « traçante au phosphore ») et céda rapidement la place à une autre version dénommée « S.Pr » Spitzgeschos mit Phosphor : balle pointue au phosphore.
Un manuel Français de « renseignements sur les cartouches étrangères que l’on peut rencontrer sur les champs de bataille édité le 19 mars 1920 par la section d’artillerie du ministère de la guerre » nous permet d’observer un plan en coupe de ce projectile incendiaire « S.Pr. ». Il présente un noyau en plomb durci surmonté d’un noyau acier, lui-même surmonté par la charge incendiaire de phosphore blanc. Cette disposition est logique au regard de la balistique externe, le centre de gravité devant être vers l’arrière du projectile pour des questions de stabilité en vol.
Un examen attentif permet d’observer la présence d’un trou « operculé » par une goutte d’alliage Darcet. Il s’agit d’un alliage à bas point de fusion (95 °C), constitué par 50 % de bismuth, 25 % de plomb et 25 % d’étain, utilisé pour fabriquer des éléments fusibles de sécurité. Ce point est visible à gauche sur le plan, au niveau du noyau acier. Quand la munition est assemblée, cet opercule est couvert par le collet de la douille, ce qui lui assure une bonne protection lors des manipulations.
Au moment du tir, l’opercule de l’alliage Darcet est fondu par la montée en température liée à la friction de la chemise du projectile sur les parois du canon. Ainsi, lorsque le projectile quitte le canon, le phosphore se met à brûler au contact de l’oxygène de l’air. La combustion du phosphore produit une vive lueur et comme évoqué plus haut, une fumée blanche très dense. Ainsi, la trajectoire du projectile est matérialisée par l’émission de la lueur et de la fumée : le projectile se comporte comme une munition traçante, et plus particulièrement comme une munition « traçante fumigène » telle que connue pour les munitions de .303 British.
La chaleur et la flamme inextinguible du phosphore en phase terminale et lors de l’impact enflamme facilement tous les combustibles rencontrés. Nous pensons particulièrement au carburant des véhicules terrestres ou aériens mais aussi au gaz des différents Zeppelins et ballons d’observation alors en usage comme déjà signalé plus haut.
Le contact entre le phosphore contenu dans le projectile et l’air ambiant à l’extérieur est assuré par le trou obturé par l’alliage Darcet dans la chemise, le noyau en acier n’est pas strictement cylindrique. Un noyau de profil tronconique et ne touchant la chemise qu’en quatre points, le reste du noyau ayant un diamètre plus faible.
Finalement, la fin de la première guerre mondiale vu naitre une munition réellement « perforante et incendiaire » baptisée « Flugzeugbrand » soit « F », ce qui signifie « incendiaire pour avion ». Son noyau perforant, d’une taille conséquente est surmonté par une faible charge de phosphore blanc. Contrairement à la S.Pr, cette charge est uniquement libérée par le déchirement de la chemise à l’impact.
À la fin des années 30, les projectiles incendiaires au phosphore furent repensés, avec une munition qui constitue finalement la synthèse de la S.Pr. et de la F. Le « K » de la dénomination signale la présence d’un noyau (perforant) en acier, en Allemand « Stahl Kern ». Ici, le noyau en acier est traité de façon à augmenter ses capacités perforantes. Celles-ci sont systématiquement montées, sauf à de rarissimes exceptions près, avec des étuis laitons. Le projectile d’une longueur de 37,30 mm pèse 10,15 grammes. Il contient un noyau en acier trempé de 2,4 grammes de forme ogivale pointue avec un pédoncule basal. Ce pédoncule de diamètre plus réduit que la tête du projectile baigne dans une charge de 0,5 gramme de phosphore blanc.
On note que la présence du noyau perforant constitue un renfort structurel pour le projectile, qui en plus de lui conférer une capacité de perforation accrue, peut se prévaloir d’une solidité face à la manipulation bien supérieure à la S.Pr..
La découverte d’une poignée de ces cartouches a donné l’occasion de procéder à des essais de ces vénérables reliques du patrimoine industriel militaire de la Seconde Guerre mondiale. Étant titulaire d’une autorisation de commerce et de fabrication d’armes de catégorie « A » adéquate, cet essai a pu être effectué dans le respect de la législation des armes en France. Nous avons utilisé comme cible quelques petits conteneurs de butane en tôle fine. Ceux-ci furent disposées sur une souche elle-même posée contre une bouteille d’oxygène industriel servant de cible depuis des années. Cette dernière est destinée à déformer et fragmenter l’ogive par sa résistance à la pénétration, ceci pour faciliter la libération instantanée du phosphore. L’utilisation de ces conteneurs à gaz nous permet de simuler, de façon maitrisée (pas de projection de liquide) et économique, un réservoir de carburant.
Un Mauser K98 k fut utilisé pour l’essai et le tireur se plaça à une distance raisonnable pour éviter tout risque de blessures. Lors du tir, nous avons enflammé instantanément le gaz s’échappant du conteneur facilement percé par la balle, nous avons obtenu une belle boule de feu. L’intensité de la flamme augmente à partir de quelques mètres et sa couleur devient plus rougeâtre. Le passage de l’ogive à travers de la masse de gaz comprimé enflamme instantanément ce dernier.
Ce résultat nous permet de tirer quelques conclusions intéressantes : malgré 80 ans d’âge ces cartouches sont toujours parfaitement fonctionnelles et leur pouvoir incendiaire semble intact. Aussi, la force de perforation du noyau de 2,40 grammes seulement est non négligeable. Avec une dotation de ce genre de cartouche le moindre fantassin armé d’un simple fusil pouvait infliger des dégâts immenses dans les véhicules adverses et générer ainsi une panique importante.
Concernant son utilisation dans le cadre de combats aériens, rappelons-nous que la cadence de tir d’une MG 81 varie entre 1400 et 1600 coups par minute, cadence à doubler pour la version jumelée de l’arme qualifiée de MG 81 Z (Z pour Zwilling « jumelée »). La cadence d’une mitrailleuse MG 15 est de 1000 coups par minute en moyenne.
Dans la nuit du 14 au 15 Juin 1944 un bombardier allemand Dornier Do.217 K-3 numéro 4749 immatriculé 6N+HR de la Kampfgeschwader 100 (KG100) s’est écrasé . En 2013 une expédition archéologique fut organisée sous le patronage de la Direction Régionale des Affaires Culturelles du ministère de la Culture. Une grande quantité de vestiges découverts dont des cartouches déformées et tordues par la violence du choc.
L’examen raisonné de cette cartouche ramassée sur le site du crash aérien d’un Dornier DO 217 K-3 est riche d’enseignements. Tout d’abord on constate que la cartouche est fortement déformée et encore chargée mais que la chemise du projectile ne s’est pas déchirée, preuve que que sa structure est suffisamment solide au regard des besoins opérationnels. On peut aussi en conclure qu’elle a vraisemblablement été immédiatement éloignée du brasier terminal.
On remarque également un détail plus original, la composition incendiaire de phosphore blanc a fini par s’échapper de la base du projectile où elle était contenue (la fine chemise ayant probablement cédé à cause de l’oxydation) et se trouve présente sous forme d’une boursouflure de matière désormais inerte blanche.
La lettre « v » pour « verbesserte » (« amélioré » dans la langue de Goethe) dont la dénomination indique un chargement optimisé de la cartouche avec de la « Nitropenta Gewehr Röhrenpulver », une poudre propulsive double base se présentant sous forme de bâtonnets cylindriques noirs. Destinée aux mitrailleuses d’aviation, la Nitropenta développe une pression (et une vitesse) nettement supérieure(s) aux munitions « ordinaires ».
Le Forum Passion-Militaria est une ressource précieuse pour l'identification, l'authentification et l'estimation des armes et munitions. Plusieurs utilisateurs ont partagé leurs connaissances et expériences pour identifier des munitions retrouvées, notamment :
Découvrez la très célèbre “.50 Browning” (calibre de 0.5 pouce, soit 12,7 mm), une cartouche américaine emblématique datant d’avant la Seconde Guerre mondiale.
Cette fameuse cartouche US était initialement tirée à partir des mitrailleuses d’ailes ou de tourelles d’avions à hélices, engagées pour la chasse, l’attaque au sol ou le bombardement. Son usage s’est ensuite étendu : on la retrouvait également à bord de vedettes fluviales, de chalands de débarquement, et elle servait de projectile secondaire par les chars de combat en complément d’obus antichars ou antipersonnel. Elle pouvait même constituer l’armement principal des véhicules blindés ou non, de toutes catégories.
C’est certainement la balle ou la cartouche la plus courante, avec celles du Mauser et du Lebel. Qui n’en a pas, un jour, découvert un spécimen ?
Cette cartouche de mitrailleuse, mise en service en 1923, fut la plus employée de par le monde. Son étui est à gorge, généralement en laiton, bien qu’il ait aussi été fabriqué en acier laqué.
Pour une meilleure compréhension de ses dimensions, voici les cotes moyennes de la cartouche :
La cartouche .50 Browning est principalement utilisée par les mitrailleuses Browning M2 et M3. Ces armes automatiques, fabriquées lors de la Seconde Guerre mondiale, étaient alimentées par des bandoulières à cartouches et refroidies par air.
La M2 est transportable par quelques hommes, à condition de ne pas emporter trop de munitions. Une bandoulière métallique est utilisée pour introduire les munitions dans l’arme. En remplaçant certains éléments de la mitrailleuse, les munitions peuvent être introduites du côté gauche ou droit. La mitrailleuse est capable de tirer au coup par coup ou en rafales automatiques.
Elle était et est toujours utilisée en appui d’infanterie au sein des compagnies d’armes lourdes, avec une cadence de tir de 450 à 550 coups/minute et une portée efficace de 1830 mètres. Le chargeur de la M2 contient 150 cartouches en bande panachée.
Au fil du temps, différents types de balles ont été développés pour la .50 Browning, adaptées à des usages spécifiques :
| Marquage | Signification |
|---|---|
| S67 | Fabrique de munition de SPANDAU. Indique un étui en alliage laiton à 67% de cuivre. Egalement utilisé en Pologne de 1921 à 1939. |
| P | Polte Magdeburg. |
| D | Königlische Arsenal Dresden. Arsenal Royal de Dresde, Saxe. |
| P132 | Draht-u Metallwarenfabik GmbH, Salzwedel, Sachsen. |
| S* | Indique un étui en alliage laiton à 72% de cuivre. A partir de la fin de la guerre 14-18 jusqu'en 1945. |
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