Le choix de son type de cartouches va avoir une réelle influence sur son tir. Il est donc important de choisir sa cartouche en connaissance de cause, en fonction du type de gibier tiré, de la distance à laquelle on a l’habitude de le tirer et de son calibre. En partenariat avec les experts en balistique de la BASC (British Association for Hunting & Conservation), Cinématir, simulateur de chasse 2.0, vous aide à choisir votre cartouche.
L’efficacité d’un coup de fusil dont le but est de tuer net son gibier dépend des deux facteurs suivants :
Le schéma ci-dessous indique l’anatomie de la cartouche. Les percuteurs du fusil viennent taper l’amorce, ce qui a pour effet d’enflammer la poudre et de propulser la grenaille à plus de 400 m/s à la sortie du canon.
Le choix de votre cartouche est très important et aura une réelle influence sur votre tir. Les principaux critères à prendre en compte seront :
La grenaille la plus utilisée est le plomb. Elle est utilisée pour tous les types de gibier. Le plomb n’est pas utilisé uniquement lorsqu’il est interdit. Il est interdit en zone humide (à 30m d’une zone d’eau), lorsque l’on tire vers la zone d’eau. Dans ce cas là on va se pencher vers de l’acier ou du bismuth.
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Le numéro de la grenaille est dépendant du diamètre de la grenaille : plus le numéro est petit, plus le diamètre du plomb est important. Ainsi une cartouche de 6 a des billes de plomb plus grande que celles d’une cartouche de 9.
De la même manière, plus le numéro est grand, plus il y aura de billes dans la cartouche. Voici un exemple du nombre de billes pour une cartouche chargée en 32 grammes :
| Taille de la grenaille | Nombre de billes (pour 32 grammes) |
|---|---|
| 6 | 218 |
| 9 | 410 |
La charge de la grenaille est également un élément important dans le choix de la cartouche. Il est souvent considéré comme lié au calibre de l’arme. Ainsi, avec un fusil de calibre 12 la charge sera de 32 ou 36 grammes ; pour un calibre 16, la charge sera de 30 grammes, pour un calibre 20, elle sera de 28 grammes et pour un calibre 28, elle sera de 24 grammes.
La charges de la grenaille n’a aucun impact sur la vitesse des billes, mais uniquement sur le nombre de plomb présents dans la cartouche. Voici un exemple pour une cartouche de grenaille 6 :
| Charge de la grenaille (grammes) | Nombre de plombs (grenaille 6) |
|---|---|
| 24 | 164 |
| 36 | 245 |
Il est intéressant de noter qu’en comparant les deux tableaux ci-dessus, nous voyons que la charge de la grenaille (calibre) a moins d’influence sur le nombre de billes que le choix de la taille de la grenaille. Il est donc important de bien choisir sa cartouche.
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Le plomb est plus lourd que l’acier, il va donc plus vite de part son inertie plus importante et permet donc de tirer plus loin. De même le bismuth a un poids situé entre celui du plomb et de l’acier, et ralentit donc moins vite que l’acier dans l’air, il est en revanche beaucoup plus cher.
Voici un exemple pour une cartouche de grenaille 6 :
| Distance de tir (mètres) | Vitesse de la grenaille (m/s) |
|---|---|
| 10 | 300 |
| 30 | 250 |
| 50 | 200 |
Nous avons donc vu que la vitesse de la grenaille ne dépendait que de la taille des billes, à grenaille et longueur de canon constantes. Elle ne dépend pas de la charge de la grenaille. Pour réussir à définir quelle est la taille de grenaille idéale pour chaque type de gibier, il est nécessaire de savoir quelle est la vitesse minimale pour tuer net ce dernier. Ainsi plus un animal est fragile, plus la vitesse minimale nécéssaire pour le tuer est faible.
| Gibier | Vitesse minimale de la grenaille (m/s) |
|---|---|
| Perdreau | 200 |
| Canard | 250 |
Voilà ce qui nous intéresse vraiment! Quel plomb dois-je utiliser de préférence pour quel type de gibier que je voudrais tirer entre 35 et 40 mètres?
| Gibier | Taille de plomb idéale |
|---|---|
| Canards, faisans, lapins, pigeons | 6 |
| Lièvres, perdreaux | 4 ou 5 |
Nous remarquons que le plomb le plus polyvalent est le plomb 6, qui permet le tir de canards, faisans, lapins et pigeons. Il peut également être utilisé pour le tir de lièvres et de perdreaux, même si il n’est pas le plus adapté.
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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. 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. 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. 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.
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. 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.
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. Les gaz ne pouvant plus se dilater davantage à l'intérieur de l'étui vont emprunter la seule sortie possible et vont alors pousser 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, le confinement de la poudre est accentué et la combustion va procéder plus rapidement que si ces conditions n'auraient pas été présentes. 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. C'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. 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.
Par cette comparaison on verra que le coefficient du projectile de 175 grains est à peine quelques centièmes plus stable que celui de 155 grains dans un même pas de rayure. 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. 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.
Toutefois, il y a des limites dans la longueur du canon car il faut veiller à ce que la pression qui pousse derrière le projectile soit toujours supérieure à la pression qui se trouve devant le projectile. Une fois le point d'égalité étant atteint, le projectile serait alors freiné à l'intérieur du canon... Tous les paramètres de la balistique interne sont identiques, c'est la longueur du canon qui a permis une combustion plus complète de la poudre à l'intérieur ce qui a généré plus de pression, plus longtemps, pour pousser le projectile et donc plus de vitesse à la bouche du canon.
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.
Supposons que notre carabine soit posée avec le canon parfaitement à l’horizontal sans tenir compte d’un axe de visée. On se retrouve dans la même situation que si le projectile se déplaçait dans les gaz, le culot en avant et à une vitesse supersonique. Il est aisé de se représenter les phénomènes de déstabilisation auxquels il est soumis, la précession et la nutation. 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. 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.
La précession est le nom donné au changement graduel d'orientation de l'axe de rotation d'un objet ou, de façon plus générale, d'un vecteur sous l'action de l'environnement, par exemple, quand un couple lui est appliqué. Ce phénomène est aisément observable avec une toupie mais tous les objets en rotation peuvent subir la précession. Lors de la précession, l'angle que fait l'axe de rotation ou le vecteur avec une direction donnée reste fixé. Le vecteur ou l'axe de rotation décrit ainsi au cours du temps un cône dont l'axe est la direction fixée. 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. Ce petit mouvement s'ajoute à la précession.
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.
Pour calculer le coefficient de stabilisation gyroscopique je vous propose un fichier tout fait sous Excel, il s'agit ici de la formule de Miller complète qui tient compte de la vitesse de l'ogive, de la température de l'air ainsi que de la pression atmosphérique. Il y a également un convertisseur de mesure métrique en mesure anglosaxone qui aidera à l'encodage des données si le besoin se faisait ressentir. Exemple de vol pour une ogive de .308 Win.
Je précisais que pour les novices, qu'il était préférable de commencer avec une munition manufacturée de bonne qualité de type HPBT car elle offrait déjà des possibilités de résultat à longue distance. Ces munitions de qualité HPBT offre des écarts de vitesse entre chaque cartouche tirée de l’ordre de 9 m/s à 12 m/s pour les meilleurs. Cet écart de vitesse permet de toucher une cible à 1000m avec une tolérance moyenne de 30 cm environ (1 MOA à 1000m) à condition que vous soyez extrêmement précis lors de vos tirs.
Et surtout, lorsque vous rechargez, 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. Par comparaison et pour exemple, vous pouvez aller revoir le tableau des munitions 308 Winchester ci-dessus et vous inspirer des vitesses manufacturées en fonction du poid du projectile.
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. Son équilibre et sa précision découlent d’un choix raisonné des composants utilisés. Très peu d’armes sont des cas désespérés. Il suffit parfois de choisir LA balle qui convient le mieux à l’arme en question et surtout à son canon. Forme, diamètre, poids d’un projectile doivent être adaptés au pas des rayures et aux caractéristiques physiques du canon.
Comme le rechargement permet de disposer à volonté d’une très large plage de vitesses initiales et d’un vaste choix de composants, il est possible de régler la cartouche pour obtenir une excellente précision. Cela peut passer par le choix d’une poudre différente, par celui d’une longueur hors tout de la cartouche (et ipso facto de l’enfoncement de la balle dans l’étui) adaptée à la configuration de la chambre et du canon, par des changements de type d’amorce. Une fois ce stade atteint, les manipulations qu’on peut faire subir à l’étui (uniformisation des puits et des évents d’amorce, tournage extérieur des collets, sélection par poids ou par capacités) offrent un grand nombre d’opportunités qui permettent d’affiner encore cette précision. La valeur d’enfoncement de la balle, elle aussi, représente un vaste domaine qui influe de façon non négligeable sur la précision intrinsèque d’un couple arme munition.
Les charges idéales ne peuvent pas être prédites. Chacun doit trouver pour son propre compte celle qui convient dans les plages de données des différentes tables. D’autre personnes utilisent des techniques différentes que je respecte. 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).
Et lorsque c'est fait, vous vous rendez au stand de tir pour effectuer les tirs d'essais et mesurer les vitesses de tous les projectiles. 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. Pour l'exemple nous allons dire que la charge retenue lors de ce premier essais est 41 grains.
De nouveau et lorsque c'est fait, vous vous rendez au stand de tir pour effectuer les tirs d'essais et mesurer les vitesses de tous les projectiles. 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. Encore une fois vous allez remarquer que plus vous approchez de la charge idéale et plus le groupement va se resserrer et les vitesses s'uniformiser. 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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