I - INTRODUCTION - HISTORIQUE

Cette présentation porte sur les armes de petits calibres. Elle se veut généraliste, aussi aucune arme ne sera étudiée en particulier. Le but de ce document est simplement de clarifier quelques concepts qui apparaissent çà et là lorsque l'on parle ou l'on écrit sur ce type d'armes.

On ne peut débuter une présentation, même sommaire, sans faire une brève allusion au passé tant il est vrai que les techniques actuelles ne sont que le fruit des réalisations antérieures.

Les premières armes à feu apparurent au début du XIVème siècle et semblent avoir été des canons utilisés pour la première fois en France, comme on l'a vu dans la page "Histoire de la balistique", par les Anglais à la bataille de Crécy (1346).

Il s'agissait de gros tubes, souvent en bronze, ouverts à un seul bout, que l'on chargeait par la gueule. A l'autre extrémité se trouvait un petit orifice (la lumière) par lequel un servant communiquait le feu à la poudre en utilisant un fer rougi ou un charbon incandescent.

Ce fut vraisemblablement la mèche à combustion lente qui, utilisée comme moyen de mise à feu, permit la création d'armes plus légères, servies par un seul tireur dont les mains libres lui permettaient de viser.
Une des extrémités de la mèche était fixée à un bras, qui prit rapidement la forme d'un "S" (serpentin). La rotation de ce dernier amenait l'extrémité incandescente au contact du bassinet contenant la poudre.

Toute la recherche armurière s'est axée sur l'accroissement de la précision des armes, de la fiabilité de la mise à feu et de la cadence de tir.

A l'origine, les armes étaient chargées par la bouche. Outre que ce procédé était lent, il impliquait d'utiliser des projectiles d'un diamètre légèrement inférieur à celui du canon. Bien que des procédés ingénieux fussent inventés permettant aux projectiles d'avoir un diamètre qui augmentait sous la poussée de la poudre, la précision des armes était médiocre.

• Les évolutions

  - Les rayures

Les premiers canons rayés firent leur apparition vers 1476 (rayures hélicoïdales) et 1498 (rayures rectilignes). Le but était d'imposer une rotation au projectile sphérique ou de l'empêcher. Dans un canon à âme lisse, les frottements entre l'âme et le projectile provoquent une rotation de ce dernier qui induit, lors de son interaction avec l'air, une trajectoire aérienne qui sort du plan de tir c'est à dire une déviation. Ce phénomène est connu sous le nom d'effet MAGNUS. Compte tenu du manque de précision des méthodes de fabrication des canons et des projectiles, les frottements ne sont pas identiques à chaque tir et il en est de même de la déviation de la balle. D'où l'idée, soit d'imposer une rotation par des rayures hélicoïdales dont il sera tenu compte sur le système de visée, soit d'empêcher la rotation grâce à des rayures rectilignes.

- Chargement des armes légères par la culasse

A la même époque, on commence à voir des armes se chargeant par la culasse. Cependant, l'étui n'existant pas encore, le fonctionnement est hasardeux. Plus tard, sont créées des armes à chambres amovibles devant être pré chargées.

- Les systèmes de mise à feu (Rouet, platine à silex)

Le rouet apparaît à Nürenberg vers 1517. En frottant contre un silex, une roue crée une gerbe d'étincelle qui enflamme la poudre.
Un peu plus tard (vers 1610), la platine à silex dérivée de modèles antérieurs (platine à chenapan et à miquelet) fait son apparition. Le chien, sur lequel est fixé un morceau de silex, dans son action, fait pivoter le " couvre bassinet " appelé alors percuteur et enflamme la poudre par la même occasion.

• Les armes à percussion

Elles font leur apparition au début du XIXème siècle. Le choc du marteau sur du fulminate de mercure placé à l'orifice de la lumière provoque l'inflammation de la poudre (Révérend Fortsyth - 1793). Vient alors l'idée d'enfermer le fulminate de mercure dans une capsule, ancêtre de l'amorce moderne.
Le chargement par la culasse ayant fait de gros progrès, les premières cartouches dans lesquelles est logée l'amorce, initiée par la percussion d'une aiguille, font leur apparition (Pauly - 1808).
Cette idée est perfectionnée par Dreyse en 1838 qui invente le premier fusil à aiguille dont la culasse se verrouille par rotation. La cartouche est faite d'un emballage de carton pâte contenant la balle portant son amorce à l'arrière et la charge de poudre. L'aiguille du fusil perfore l'arrière de la cartouche, traverse la poudre et vient percuter l'amorce. Cette arme présente de nombreux problèmes (étanchéité de la culasse puisque la cartouche est entièrement combustible, corrosion et rupture du percuteur) qui masquent quelque peu, au début, l'intérêt d'un tel principe. Mais l'idée est lancée et elle va faire son chemin.

• Les armes à répétition

Elles apparaissent dès le début du XVIème siècle. Ce sont des armes à revolver ou des armes multitubes. L'absence de système de mise à feu fiable bloque, pour un temps, leur essor.

Après ce survol rapide du passé, nous allons entrer dans le domaine des armes récentes qui ne sont, rappelons-le, qu'une évolution des systèmes que nous venons de voir.

Le domaine de l'armement englobe des armes et des munitions qui sont nombreuses et variées. C'est un sujet complexe. D'autant plus que les nomenclatures et appellations ne découlent pas toujours d'une démarche logique.

II - LES ARMES À FEU : LES SIMILITUDES ET LES DIFFÉRENCES

Toutes les armes à feu étant destinées à lancer des projectiles, il est naturel qu'elles présentent des similitudes. En les analysant de plus près, on constate cependant de fortes différences dans leurs principes de fonctionnement. Commençons par nous intéresser au principe de fonctionnement de base d'une arme à feu.

II-I - LES PRINCIPES DE BASE D'UNE ARME A FEU

• Une arme à feu, c'est avant tout un tube ouvert à un bout (en général)

Quels que soient son type et sa forme extérieure, une arme à feu est composée d'un canon qui n'est autre qu'un tube ouvert à une extrémité pour laisser sortir le projectile. L'extrémité opposée, appelée "chambre" est le lieu où se produit l'explosion de la poudre propulsive. L'arrière de la chambre est fermée par une pièce métallique, la culasse. Sur les armes de petits calibres modernes, l'étanchéité de cette partie du canon est principalement assurée par l'étui de la munition.

Principe d'une arme à feu

La figure ci-dessous nous présente un schéma d'une arme moderne.

II-II - LES ARMES À FEU : LES SIMILITUDES

• Malgré leurs différences apparentes, toutes les armes à feu possèdent des points communs essentiels

Cette constatation n'a rien de surprenant compte tenu que toutes les armes à feu sont conçues dans le but de lancer des projectiles.

On trouve sur pratiquement toutes les armes à feu les éléments suivants :

Un tube : elles possèdent un tube ouvert à une extrémité appelé canon. Il sert de guide au projectile et permet à la poussée des gaz de s'appliquer correctement sur ce dernier afin de lui transmettre l'accélération nécessaire pour atteindre la vitesse initiale souhaitée à la sortie de l'arme. Il peut également avoir pour rôle d'imprimer au projectile une rotation selon son axe longitudinal pour assurer sa stabilisation gyroscopique ;




Une chambre : elle est située à l'opposé de la partie ouverte du tube. C'est la partie la plus épaisse du canon car c'est là que s'exerce la plus forte pression des gaz. Elle doit être étanche soit en elle même, soit grâce à d'autres éléments de l'arme ou de la munition, notamment l'étui. Notons que pour les spécialistes de la balistique intérieure, une chambre est forcément d'un diamètre supérieur à celui du canon. C'est le cas des armes puissantes comme celles d'épaule ou de certaines armes de poing qui tirent des cartouches à étuis "bouteille" ;




Une culasse mobile : qui obture la partie arrière de la chambre lors du tir et permet le rechargement par son ouverture. Sur les revolvers, il n'existe pas de culasse mais un rempart chargé d'encaisser l'impulsion transmise par le culot de l'étui au moment du départ du coup ;




Un chargeur ou magasin : qui contient les cartouches. Si l'on souhaite augmenter la cadence de tir, il est nécessaire que les cartouches soient immédiatement disponibles. On les intègre à l'arme grâce à un magasin, partie constitutive de l'arme, ou par l'usage d'un chargeur amovible. Les armes à feu les plus simples ne possèdent pas de magasin et ne sont pas prévues pour utiliser un chargeur ;




Une poignée : sur certaines armes, on peut en trouver deux. Ainsi, il est possible de la tenir à deux mains afin d'accroître sa maîtrise lors du recul et ainsi améliorer la précision du tir ;




Une queue de détente : c'est la partie externe du mécanisme de détente. C'est sur cette pièce qu'exerce l'action de l'index dans le but de provoquer le départ du coup ;




Des appareils de visée : comme leur nom l'indique, ils permettent de prendre la visée dans le but d'envoyer le projectile où l'on souhaite qu'il aille.

Les deux images ci-dessous présentent les principales similitudes des armes de poing qui peuvent cependant être à l'origine de certaines confusions.

1 : canon - 2 : culasse mobile - 3 : poignée - 4 : queue de détente - 5 : appareils de visée (guidon à l'avant et cran de mire à l'arrière) - 6 : chargeur - 7 : marteau et chien - 8 : barillet - 9 : rempart

Sur les armes plus puissantes on trouvera :

Une crosse : qui prend appui au défaut de l'épaule afin d'absorber l'impulsion du recul. On appelle ces armes des carabines ou des fusils. Les carabines étant classiquement plus légères et moins puissantes que les fusils.

Fusil équipé d'une lunette de tir

Fusil d'assaut M 16 Calibre .223 Rem. (5,56 mm)

La plupart des armes à répétition manuelle ou automatique, sont équipées de :

Un magasin ou un chargeur : fixé à demeure sur l'arme (barillet, magasin vertical ou tubulaire) ou bien amovible (chargeur). Ils permettent d'accroître la cadence de tir de l'arme en tirant des coups successifs en l'approvisionnant avec plusieurs cartouches.

Entre le groupe des pistolets et revolvers et celui constitué par les fusils se trouvent des armes de dimensions et de puissances intermédiaires : les pistolets mitrailleurs et des versions d'armes compactes.

Retour vers le passé

P.M. Thompson. Calibre 45 ACP (11,43 mm)

P.M. MP 40. Calibre 9x19 mm Parabellum.

Pour les nostalgiques

Pistolet mitrailleur MAT 49 calibre 9x19 mm Parabellum

Les " compacts " modernes

Heckler & Koch Calibre .223 Rem. (5,56x45 mm)

FN Herstal. P 90 Calibre 5,7 x 28 mm

II-III - LES ARMES À FEU : LES DIFFÉRENCES

La première différence notable entre les armes à feu concerne les dimensions et la manière dont on les tient. Cette distinction conduit à deux catégories d'armes : les armes de poing et les armes d'épaule.

• Les armes de poing

La première distinction est simple. Une arme que l'on peut utiliser d'une seule main (dans le poing) est une arme de poing. Rien n'empêche cependant d'utiliser les deux mains. Des méthodes de tir à deux mains existent depuis longtemps et elles font partie de la formation des forces armées et des forces de l'ordre. Le tir à deux mains existe également dans le domaine sportif. Les armes de poing typiques sont les pistolets et les revolvers.

Armes de poing
Pistolet semi automatique Glock 17 calibre 9 mm Parabellum	Revolver Manurhin MR 73 calibre .357 Magnum

Les deux images ci-dessus permettent de différencier un pistolet (image de gauche) d'un revolver (image de droite). Un pistolet automatique ou semi automatique possède un chargeur contenant les cartouches. Il est généralement logé dans la poignée. Un revolver possède un barillet qui est un magasin rotatif, d'où son nom issu de l'américain "to revolve", lui même venant du latin "revolvere", tourner en arrière.

Cette première distinction entre pistolet et revolver étant établie, entrons un peu plus dans les détails. Les deux images ci-dessous présentent une nomenclature sommaire des pièces constitutives d'un pistolet semi automatique et d'un revolver.

Pistolet semi automatique Beretta 92 FS - Calibre 9 mm Parabllum

Revolver Smith & Wesson - Calibre .357 Magnum

• Détente à simple ou double action

Selon les armes, le mécanisme de détente permet le tir soit en simple action, soit en simple et double action. Pour le tireur, la différence réside dans la course et le poids de la détente. La course de la détente correspond à la distance qu'elle doit parcourir, à partir de sa position de repos, pour déclencher le tir. Le poids de détente définit la force que le doigt du tireur doit appliquer sur cette dernière pour déclencher le tir.

- Le tir en simple action

Dans ce mode de tir, le marteau ou le chien (marteau sur lequel est fixé le percuteur) est armé. Un appui sur la détente libère le marteau ou le chien qui vient percuter l'amorce de la cartouche et entraine le départ du coup. En simple action, la course de la détente est courte et la force à appliquer (le poids de la détente) est faible voire très faible, parfois de l'ordre de 1,5 kg, puisque juste nécessaire à libérer le cran de l'armé du marteau ou du chien de la tête de gâchette. Le doigt se pose sur la détente uniquement lorsque l'on décide de tirer. Si on change d'avis, on retire son doigt de la détente. Cette bonne habitude évite les déconvenues.
Par extension, tout système de percussion dont le marteau ou le chien se trouve à l'armé avant le tir fonctionne en simple action.

- Le tir en double action

Dans ce mode de tir, le marteau ou le chien se trouve initialement à l'abattu. L'action du doigt sur la détente entraine un certain nombre d'évènements : rotation vers l'arrière du marteau ou du chien, compression du ressort de percussion. Selon le type de dispositif de sécurité, il y a un effacement progressif des éléments de sécurité à la percussion et au choc ou la mise en place de la barette de transmission entre le marteau et le talon du percuteur. Lorsque l'angle de rotation requis est atteint par le marteau ou le chien, ce dernier est libéré et vient percuter l'amorce de la cartouche, soit directement dans le cas du chien, soit en frappant le talon du percuteur dans le cas du marteau.  Dans ce mode de tir, la course de la détente est longue et le poids de la détente important puisqu'il est nécessaire de comprimer le ressort de percussion jusqu'à la libération du marteau ou du chien. En double action, la force à appliquer sur la détente pour déclencher un tir peut atteindre 5 kg, notamment sur les revolvers en dotation dans les administrations, un poids de détente élevé étant considéré comme un élément de sécurité. Bien que le poids de détente soit plus important en double action qu'en simple action, le doigt entre en contact avec la queue de détente uniquement lorsque l'on a décidé de tirer.

Le tir en simple et double action a été longtemps la caractéristique des seuls revolvers. À l'origine, les pistolets semi automatiques ne pouvaient tirer qu'en simple action. Depuis, la possibilité de tirer en double action a été implémentée dans de nombreux pistolets semi automatiques modernes. Il est à noter cependant que, dans le cas des pistolets semi automatiques, le tir en double action nécessite le chargement préalable de l'arme et, dans le cas de tirs successifs, seule la première cartouche est tirée en double action puisque le marteau se trouve préalablement à l'abattu. Les autres cartouches sont tirées en simple action car le marteau a été placé à l'armé lors du mouvement arrière de la culasse à l'occasion du tir précédent. Cette situation peut entraîner des inconvénients car le tireur, passant de la double action, lors du premier tir, à la simple action, lors des tirs suivants, doit faire face à une différence importante au niveau de la course et du poids de la détente qui nécessiterait, s'il en avait le temps, de rechausser son arme.

Les deux images ci-dessous montrent deux revolvers dont le chien est en position pour tirer en simple et en double action.

• Les armes d'épaule

Plus puissantes, les armes d'épaule présentent un recul qui n'est plus acceptable par une ou même deux mains et nécessitent un appui sur une partie du corps. L'épaule a été finalement le choix le plus pratique. La masse du tronc absorbe relativement bien la quantité de mouvement de l'arme lors du départ du coup et la proximité de l'œil permet la visée. Tout naturellement, ces armes sont dénommées armes d'épaule. Elles sont munies d'une crosse qui prend appui non pas réellement sur l'épaule mais dans le creux déterminé entre celle-ci et le thorax. Parmi ce type d'armes, on trouve les fusils, les carabines et même les pistolets mitrailleurs dont le tir en rafale est mieux maitrisé lorsqu'ils sont en appui sur cette région anatomique.

Armes d'épaule

Fusil d'assaut Colt M4-A1 calibre .223 Remington

Fusil à répétition manuelle

Pistolet mitrailleur UZI calibre 9x19 mm Parabellum

Pistolet mitrailleur FN Herstal P90 calibre 5,7x28 mm

• Les modes de chargement des armes à feu et la cadence de tir

Le mode de chargement en munitions des armes est un facteur important de leur efficacité puisqu'il détermine leur cadence de tir. La cadence de tir correspond au nombre de coups que l'arme peut tirer en un laps de temps donné, généralement la minute. On parle de "coups à la minute". Lors que l'on souhaite caractériser l'efficacité d'une arme par le nombre de coups qu'elle peut tirer en une minute, on est amené à définir deux cadences de tir : la cadence de tir théorique et la cadence de tir pratique.

La cadence de tir théorique  correspond au nombre de coups que l'arme peut mécaniquement tirer. La cadence pratique de tir tient compte du couple arme / tireur et de la justesse du tir en cible qui nécessite en général une reprise de la visée après chaque coup ou chaque rafale. La cadence pratique de tir est toujours inférieure à la cadence théorique.

La cadence de tir a beaucoup évolué, passant des 2 à 3 coups à la minute des fusils de l'époque napoléonienne aux 3900 coups à la minute du canon de 30 mm GAU 8 Avenger.

Le mode de chargement est un facteur important, voire primordial, de l'efficacité des armes. On en définit classiquement quatre :

Le momocoup ;




La répétition manuelle ;




Le mode semi automatique ;




Le mode automatique ou en rafale.

 

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- Le monocoup

Ce mode de chargement concerne les armes à un seul canon, dépourvues de magasin qu'il est nécessaire de recharger manuellement après chaque tir. Tel est le cas de quelques fusils de chasse et de certaines armes de poing dont l'image ci-dessous donne un exemple.

Contender - Pistolet monocoup à canon interchangeable

Après chaque tir, on bascule le canon, on éjecte l'étui, on prend une cartouche que l'on introduit, on referme le canon et on peut procéder à un nouveau tir. Au stand de tir cette suite de manipulation prend du temps, que dire si le stress du combat venait s'y ajouter.

 

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- La répétition manuelle

La répétition manuelle est une évolution du mode de chargement précédent. Les armes sont munies d'une culasse mobile actionnée par le tireur. Elles sont approvisionnées par un magasin interne ou d'un chargeur amovible contenant les cartouches. L'action du tireur se limite, après approvisionnement de l'arme, à la charger. La culasse étant en position arrière, le tireur pousse la culasse vers l'avant, par l'intermédiaire du levier de culasse, pour assurer la fermeture et le verrouillage. Lors de son mouvement vers l'avant, la culasse entraine la première cartouche et l'introduit dans la chambre. L'espace dans le magasin, libéré par la première cartouche est aussitôt occupée par la seconde cartouche qui monte sous l'action du ressort élévateur et se place en appui sous la culasse. Il s'agit du premier demi transport.  Le tir effectué, le tireur déverrouille la culasse et la tire vers l'arrière, extrayant l'étui de la cartouche tirée. La cartouche qui était en appui sous la culasse est libérée, elle monte et se trouve en contact avec les lèvres d'alimentation du chargeur ou du magasin. Il s'agit du second demi transport. Le cycle peut recommencer.

Les trois images ci-dessous présentent deux exemples d'armes à répétition manuelle : un revolver et un fusil, ainsi que l'agencement des cartouches dans le magasin du fusil.

Revolver Colt "Anaconda" calibre .44 Magnum

Fusil MAS 36 calibre 7,5x54 mm

Mécanisme du fusil MAS 36 et agencement des cartouches

- Le mode semi automatique

Dans ce mode de fonctionnement, on délègue une partie du cycle d'alimentation à l'arme elle-même en utilisant l'énergie de la munition. Ce mode de fonctionnement présente au moins deux avantages. Le premier est que le tireur n'ayant plus besoin de manipuler la culasse, il demeure en position de tir. Le second avantage est que le cycle d'alimentation est bien plus rapide sans intervention humaine. Notons cependant que pour le tir de précision, les tireurs d'élites ou "snippers" utilisent toujours des fusils à répétition manuelle. La cadence de tir étant sacrifiée au bénéfice de la précision.

En mode semi automatique, le chargement de la première cartouche nécessite l'action du tireur sur la culasse ou sur l'ensemble mobile s'il existe une pièce de manœuvre. Ce premier chargement effectué manuellement, l'action du tireur se limite à déclencher le tir en appuyant sur la queue de détente. L'ensemble du cycle d'alimentation est assuré de manière automatique par l'arme elle-même. À chaque appui sur la détente, un coup et un seul part jusqu'à épuisement des cartouches du magasin ou du chargeur. Bien que le cycle d'alimentation soit automatique, l'arme disposant de ce mode de fonctionnement est dite semi automatique car le tireur doit actionner la détente pour chacun des coups tirés.  Cette arme ne peut pas tirer en rafale continue. On distingue donc les armes semi automatiques à rechargement automatique mais ne tirant qu'au coup par coup des armes automatiques tirant en rafale.

La distinction entre semi automatique et automatique n'est, cependant, pas toujours très claire. Dans certains cas, on peut voir l'appellation P.A modèle X pour Pistolet Automatique modèle X, alors que l'arme fonctionnant en mode semi automatique devrait donc s'appeler P.S.A. modèle X pour Pistolet Semi Automatique modèle X. Un exemple typique est celui du pistolet français dont l'appellation officielle est P.A. MAC 50 (Pistolet Automatique MAC 50) et du fusil F.S.A. modèle 49-56 (Fusil Semi Automatique MAS 49-56). Ces deux armes tirent pourtant toutes les deux au coup par coup avec rechargement automatique. Reconnaissons que dans le langage parlé, il est plus simple de prononcer P.A. que P.S.A.

Fusil Semi Automatique MAS 49 modifié 56

- Le mode automatique

Ce mode de fonctionnement est propre aux armes tirant par rafale. Tant que le tireur appuie sur la détente, les coups s'enchaînent jusqu'à ce que le chargeur soit vide. Certaines armes, par conception,  ne peuvent tirer que par rafale. D'autres, généralement plus modernes, disposent d'un sélecteur de mode de tir qui permet, la plupart du temps, de choisir entre le tir au coup par coup, par rafale de trois cartouches et par rafale continue. Les armes automatiques sont alimentés par chargeurs ou par bande ce qui permet de diminuer le plus possible le temps entre deux phases d'approvionnement.

Les deux images ci-dessous présentent le pistolet mitrailleur MAT 49 ne tirant que par rafale et le fusil d'assaut H&K G36 disposant dun sélecteur de mode de tir.

Pistolet mitrailleur MAT 49 calibre 9x19 mm Parabellum

Fusil d'assaut H&K G36 calibre 5,56x45 mm doté d'un sélecteur de mode de tir

III - LES MODES DE FONCTIONNEMENT DES ARMES

Il existe plusieurs principes de fonctionnement des armes et leurs mécanismes ne sont limités que par l'ingéniosité des concepteurs. Aussi, dans les lignes qui suivent, nous nous contenterons de présenter les systèmes les plus classiques que l'on peut rencontrer sur les armes de petits calibres.

Les premières armes étaient des armes à un coup ne disposant pas de magasin. Elles n'étaient capables de tirer qu'un seul coup entre chaque rechargement manuel.
Un des facteurs de l'efficacité d'une arme étant sa cadence de tir, on a tôt fait d'adjoindre un magasin ou des chargeurs afin de pouvoir tirer plus de coups entre chaque approvisionnement.
L'alimentation de l'arme, qui nécessite une force motrice, était assurée par le tireur qui usait, en l'occurrence, de sa force musculaire (action de la main sur la culasse, du doigt sur la queue de détente dans le cas d'une détente à double action, etc.). Ces armes sont à répétition manuelle.

Dans le but d'accroître la cadence de tir, on a inventé des mécanismes d'alimentation utilisant comme moyen moteur une partie de l'énergie des gaz générés par la poudre propulsive. Il s'agit des armes automatiques tirant par rafales, ou semi automatiques tirant au coup par coup.

Pour qu'une arme automatique ou semi automatique fonctionne correctement, il faut, entre autre, respecter un certain délai entre la mise en mouvement et l'accélération du projectile sous l'action de la pression des gaz et le début du cycle d'alimentation suivant : déverrouillage, ouverture de la culasse. En clair, il faut laisser le temps au projectile de quitter le canon avant que ne s'enclenche la suite des opérations qui permettront le tir suivant. Si l'ouverture de la culasse se produisait trop tôt, une partie des gaz s'échapperait par l'arrière du canon provoquant une chute de pression dans ce dernier. Le projectile n'atteindrait pas sa vitesse initiale nominale, voire resterait bloqué dans le canon. Du côté du tireur, un retour accidentel des gaz lors de l'ouverture imprévue de la culasse n'est pas une expérience agréable.

Ce délai, qui doit être impérativement respecté entre la sortie du projectile du canon et le début du cycle d'alimentation suivant, a conduit à imaginer différentes méthodes d'utilisation de la force motrice des gaz, principalement selon la puissance des armes.

• L'action directe des gaz

- Les armes de faible puissance

La veine gazeuse présente dans le canon agit directement sur la culasse, par l'intermédiaire du culot de l'étui. Sur les armes de poing de faible puissance (.22, 6,35 mm, 7,65 mm), l'inertie de la culasse associée à la force du ressort récupérateur d'énergie sont suffisantes pour permettre au projectile de quitter le canon avant l'ouverture, c'est à dire avant la séparation du canon et de la culasse. Le projectile ayant quitté le canon, la culasse continue son mouvement de recul sous l'impulsion qui lui a été transmise par les gaz. Le cycle d'extraction, d'éjection de l'étui puis d'alimentation débute.

La figure ci-dessous représente schématiquement le principe de l'action directe des gaz.

PRINCIPE DE L'ACTION DIRECTE DES GAZ

- Sur les armes plus puissantes

Si les dimensions de l'arme le permettent, il est possible d'augmenter la masse de la culasse qui devient alors une pièce percutante. C'est le cas par exemple du pistolet mitrailleur français MAT 49 de calibre 9 mm Parabellum dont la culasse est une pièce d'acier usinée pesant un peu plus de 500 g. Lors du départ du  coup, l'inertie de la culasse est suffisante pour qu'elle n'ait parcouru qu'une fraction de la longueur de la cartouche vers l'arrière avant que le projectile ne quitte le canon.

Sur les armes de poing de calibre 9x19 mm Parabellum et au-delà, l'inertie de la culasse, épaulée par la force du ressort récupérateur d'énergie, n'est plus suffisante. Il est nécessaire de retarder la séparation du canon de la culasse. Dans ce but, le canon et la culasse sont solidarisés par un dispositif de verrouillage. Durant la phase d'accélération du projectile dans le canon, l'ensemble canon-culasse commence à reculer. Après quelques millimètres de course vers l'arrière de l'ensemble culasse-canon, le projectile à eu le temps de sortir du canon. A ce moment là, la séparation du canon et de la culasse (l'ouverture) peut se produire, après déverrouillage. La culasse continue seule son mouvement de recul, entamant ainsi un nouveau cycle d'alimentation. Le canon aura accompagné la culasse un bref instant, sur une courte distance, durant la phase initlale du tir. C'est ce que l'on appelle le "court recul du canon".

La figure ci-dessous présente schématiquement le principe du court recul du canon.

PRINCIPE DE L'ACTION DIRECTE DES GAZ AVEC COURT RECUL DU CANON

La vidéo ci-dessous présente les phases d'un cycle d'alimentation d'un pistolet semi automatique de calibre 9 mm Parabellum.

La percussion à lieu au temps t₀. Entre t₀ et t₁, le projectile parcourt le canon et l'ensemble canon-culasse commence à reculer conformément au principe de conservation de la quantité de mouvement. A t₁ le projectile quitte le canon et l'ensemble canon-culasse continue sa course vers l'arrière jusqu'au temps t₂ où s'effectue le déverrouillage et l'ouverture.

Exemple de deux mécanismes permettant le court recul du canon

Pour clore ce paragraphe concernant le court recul du canon, nous proposons, à titre d'exemple, deux mécanismes assurant cette fonction.

Le système utilisé sur certains pistolets Beretta

Pistolet semi automatique Beretta 92 FS de calibre 9x19 mm Parabellum, démonté

L'image ci-dessus présente un pistolet Beretta 92 FS démonté. Les pièces à considérer concernant le système à cours recul du canon sont le verrou de canon et son poussoir. Le verrou de canon permet, durant la phase initiale du recul, de rendre solidaires le canon et la culasse mobile.

Dans l'image, le verrou de canon est libre et se trouve en position basse. Lorsque l'arme est en fonction et avant le tir, le verrou, forcé par la carcasse de l'arme se trouve en position haute. Ses tenons de verrouillage latéraux sont en place dans deux logements situés sur la face interne de chacun des deux côtés de la culasse mobile, assurant ainsi le verrouillage entre cette dernière et le canon.

Au départ du coup, l'ensemble canon et culasse mobile recule. Après une course de 9 millimètres, le talon du poussoir du verrou de canon vient prendre appui sur une partie de la carcasse. Le poussoir du verrou ainsi bloqué, sa tête entre en contact avec une rampe usinée sur le verrou et force ce dernier à descendre. Les tenons latéraux sortent de leur logement sur la culasse mobile provoquant la désolidarisation du canon et de la culasse mobile. 

Le système à tube oscillant

Système à tube oscillant

Ce système est utilisé sur le pistolet semi automatique français MAC 50 qui est présenté démonté dans l'image ci- dessous.

Pistolet semi automatique MAC50 de calibre 9x19 mm Parabellum démonté

Le schéma ci-dessous montre le pistolet MAC 50 en configuration de tir.

Pistolet MAC 50 en configuration de tir

Le canon est relié à la carcasse de l'arme par la biellette fixée sur cette dernière par la clavette d'assemblage. Avant le tir, le canon et la culasse mobile sont solidarisés par les tenons de verrouillage du canon qui sont engagés dans leur logement sur la culasse mobile.

Lors du départ du coup, l'ensemble canon et culasse mobile recule et la biellette commence sa rotation autour de l'axe de la clavette d'assemblage. Cette rotation entraine un abaissement de l'arrière du canon et, après une course de 8 mm, une sortie des tenons de verrouillage du canon de leur logement sur la culasse mobile. A partir de là, le canon et la culasse mobile sont désolidarisés.

- Sur les armes encore plus puissantes

Le principe de l'action directe des gaz peut s'appliquer sur des armes plus puissantes telles que celles tirant des munitions de 7,62 mm NATO. Un bon exemple est celui de l'arme automatique française modèle 1952 tirant des munitions de 7,5 mm (AA 52) ou l'arme automatique de calibre 7,62 NATO modèle F1 (AA 7,62 N - F1). Il s'agit de la même arme mais celle tirant la munition de 7,5 mm (AA 52) était en dotation en France lorsque la nation ne faisait pas partie de l'OTAN. Sur cette arme, le mécanisme permettant au projectile de quitter le tube sans retour de gaz au niveau de la culasse est plus complexe et mérite d'être analysé.

La culasse est constituée de deux éléments : une partie antérieure appelée tête mobile et une partie postérieure, appelée culasse mobile qui joue le rôle, en quelque sorte, d'une masse additionnelle. Sous l'effet de la pression des gaz, la force exercée par le culot de l'étui sur la partie antérieure de la culasse, la tête mobile, provoque le recul immédiat de cette dernière mais ce mouvement est ralenti par un mécanisme à levier.

La figure ci-dessous présente un schéma du dispositif.

Action directe des gaz et ralentissement de l'ouverture

Au départ du coup, la tête de culasse recule immédiatement. Dès que le levier amplificateur prend appui sur le coin d'appui fixé dans le boitier de culasse, il met en mouvement la culasse mobile. Pour chaque x mm parcouru par la tête mobile, la culasse mobile recule de ax mm, a étant le rapport d'amplification. Le rapport d'amplification n'est pas constant pour chaque millimètres parcouru mais vaut 4, en moyenne.  Au moment où le levier amplificateur s'efface, la culasse mobile recule à la même vitesse que la tête mobile.

Contrairement à ce que l'on peut trouver dans les manuels et guides techniques, il n'y a pas de retard à l'ouverture, celle-ci se réalisant dès que la tête de culasse est soumise à la force des gaz transmise par le culot de l'étui. Il y a ralentissement de l'ouverture.

La culasse mobile, jouant le rôle d'une masse additionnelle, est sollicitée, dans son mouvement arrière,  par une force atténuée dans le rapport inverse des bras du levier. Dans la tradition, que nous avons bien connue, le levier amplificateur est souvent appelé, à tort, levier amplificateur d'inertie (LAI). L'inertie étant liée à la masse et celle de la culasse mobile étant évidemment constante, on ne peut l'amplifier. Il vaudrait mieux utiliser l'appellation : levier amplificateur de recul.

• L'action indirecte des gaz. L'emprunt des gaz

Ce principe appelé "à emprunt de gaz" est utilisé sur les armes puissantes telles que les fusils. La veine gazeuse n'agit pas directement sur la culasse par l'intermédiaire du culot de l'étui. Une partie des gaz est prise en un point du canon et exerce une action mécanique à distance. La culasse reste verrouillée ou bloquée sur la carcasse de l'arme par rapport au canon tant que la pression n'a pas atteint le point de prélèvement des gaz. On parle, dans ce cas, de système à culasse calée par opposition aux dispositifs utilisant l'action directe de la veine gazeuse avec culasse non calée.

Les gaz peuvent être prélevés en divers endroits du canon :

- à l'arrière du canon ;

- à la bouche ;

- entre la bouche et la culasse.

- Emprunt des gaz à l'arrière du canon

Ce système, employé notamment sur le pistolet Roth, est très peu utilisé. Il nécessite un étui spécialement organisé au niveau de l'amorce. Après percussion, l'amorce, soumise à la pression des gaz, recule et, faisant office de piston, force le percuteur à reculer. Dans son mouvement, ce dernier provoque le déverrouillage de la culasse.

La figure ci-dessous présente un schéma illustrant le principe.

Emprunt des gaz à l'arrière du canon (Système Roth)

- Emprunt des gaz à la bouche de l'arme

Lorsqu'ils atteignent la bouche de l'arme, les gaz sont animés de la même vitesse que celle du projectile. Le principe est équivalent à celui utilisé pour les freins de bouche des canons d'artillerie, mais l'effort des gaz dirigé vers l'avant est utilisé pour le déverrouillage et le recul de la culasse.

La figure ci-dessous présente ce principe qui avait été utilisé sur la mitrailleuse Puteaux 1905.

Arrivés à la bouche du canon, les gaz interagissent avec le dispositif D induisant un effort vers l'avant transmis, en A, à un levier fixé à la culasse en C, qui, par rotation selon l'axe B, provoque le déverrouillage et le recul de cette dernière.

Emprunt des gaz à la bouche du canon (Puteaux 1905)

- Emprunt des gaz entre la bouche et la culasse

Emprunt des gaz entre la bouche du canon et la culasse

C'est le principe le plus utilisé. Un trou, calibré au moyen d'un évent réalisé dans un matériau résistant à la corrosion, est percé dans le canon. Lorsque le projectile a dépassé l'évent, une partie des gaz s'y engouffre. Deux dispositifs peuvent être utilisés. Soit les gaz sont conduits par un tube long au mécanisme commandant le déverrouillage, soit ils sont amenés par une tuyauterie courte à un cylindre contenant un piston long agissant à distance pour permettre le déverrouillage. Ce principe est la base, pour les armes plus puissantes, de mécanismes plus complexes dotés de plusieurs pistons ou de deux évents qui permettent un meilleur équilibrage des forces et une meilleure précision de l'arme.

IV LES MUNITIONS

Il existe une grande quantité de munitions. Leur appellation ne suit bien souvent aucune logique. Des munitions identiques peuvent porter des noms différents. Le calibre réel est parfois relativement éloigné de celui de l'appellation commerciale. Aussi nous nous bornerons, ici encore, à parcourir les grandes lignes et à définir les points communs des munitions modernes.

• La cartouche

Les divers éléments ayant pour fonction de propulser un projectile sont encartouchés. Une cartouche moderne, indépendamment de son calibre, se présente à quelques variantes près selon le schéma ci-dessous :

La cartouche présentée ci-dessus est une cartouche de fusil. La forme de son projectile et de son étui, de même que leurs dimensions, varient selon l'arme à laquelle elle est destinée. Cependant, on retrouve toujours les mêmes constituants de base :

Le projectile ;




L'étui. Dans certains ouvrages il est appelé douille ;




La poudre propulsive ;




L'armorce chargée d'enflammer la poudre ;

• Différents types de projectiles

Le projectile dit "ordinaire" pour les forces de l'OTAN est formé d'un noyau en plomb enfermé dans un chemisage en métal, généralement du laiton (balle full metal jacketted). Si l'on souhaite augmenter les performances de pénétration du projectile, on peut placer, en son centre un insert en acier (hard core). D'autres types de projectiles perforants existent, bien sûr.

Si l'on souhaite, au contraire que le projectile s'arrête plus rapidement dans la cible, on facilite son expansion. A cette fin, on garde toujours une partie du chemisage métallique afin d'avoir une bonne prise de rayures dans le canon, mais on modifie l'extrémité de façon à laisser le plomb nu (balle " soft point "). Ce dernier, matériau relativement mou, se déforme aisémant et facilite l'expansion recherchée. Une cavité à l'extrémité (balle " hollow point " ou " soft hollow point ") accroît encore plus la capacité d'expansion.

L'image ci-dessous présente quelques projectiles au comportement en cible différents.

Différents projectiles, différents effets en cible

* Les projectiles présentés ci-dessus ne sont pas à l'échelle.

• Cartouches pour armes de poing

On trouve, ci-dessous, quelques variantes de cartouches pour revolvers munies de projectiles correspondant aux effets souhaités en cible.

Balle tronconique ;




Balle à pointe creuse (hollow-point) ;




Balle chemisée à tête plate (flat-nose) ;




Balle expansive à tête en plomb (soft-point) ;




balle expansive à tête creuse en plomb (hollow-soft-point).

Il s'agit de cartouches destinées à être tirées dans des revolvers (bourrelet au bas de l'étui), le  "Desert Eagle" étant le seul pistolet semi automatique à être vendu dans une version capable de tirer ces munitions. Ce sont toutes des cartouches de .357 Magnum sauf la (2) qui est de calibre .38 Special (plus courte). Les projectiles présentent des differences au niveau de leur tête qui provoquent un comportement en cible différent.

On retrouve les mêmes variantes de projectiles sur les cartouches destinées aux armes à rechargement automatique, sous réserve que les ogives soit adaptées à l'interaction avec la rampe d'introduction.

• Cartouches pour armes longues

Ci-dessous, figurent des cartouches destinées à être tirées dans des armes longues à répétition, automatiques ou semi automatiques (fusils, fusils d'assaut). Toutes les trois sont dotées d'un projectile entièrement chemisé afin d'être en conformité avec les conventions de La Haye.

On trouve, de gauche à droite une cartouche de :

7,62 x 51mm OTAN (.308);




5,56 x 45mm OTAN (.223 Remington) ;




7,62 x 39 mm (AK 47), ex-pacte de Varsovie ;




5,45 x 39 mm (AK 74), ex-pacte de Varsovie ;

Cartouches pour armes longues des forces de l'Otan et de l'ex-pacte de Varsovie

• Les étuis à bourrelets et les étuis à gorges

Les culots des étuis doivent être adaptés au système d'extraction de l'arme à laquelle ils sont destinés. Sur les armes de petits calibres, il existe deux principaux systèmes d'extraction qui sont analysés plus bas. L'un agit sur le bourrelet de l'étui, l'autre sur la gorge. Chacun de ces éléments doit être adapté au mécanisme correspondant.

Étui pour arme à rechargement automatique Utilisation de la gorge pour l'extraction	Étui pour revolver Utilisation du bourrelet pour l'extraction

Sur l'image ci-dessus, on constate que les deux étuis sont pourvus d'une gorge et d'un bourrelet. La distinction réside dans les dimensions de ces deux éléments par rapport au diamètre de l'étui. L'étui A, prévu pour être utilisé dans une arme à rechargement automatique, présente une gorge destinée à accepter la griffe de l'extracteur. Elle est plus large que celle de l'étui B qui est doté d'un bourrelet, de diamètre supérieur à celui du corps de l'étui et adapté à l'extracteur à étoile d'un revolver.

• L'extraction de l'étui. Extracteur à griffe, extracteur à étoile

Après que la cartouche a été tirée, ne reste dans l'arme que l'étui dont il faut se débarrasser en l'extrayant, dans un premier temps, de la chambre. Cette action est dévolue à une pièce mécanique que l'on nomme tout naturellement l'extracteur. Il existe plusieurs systèmes d'extraction et nous ne présenterons que les plus courants.

- L'extracteur à griffe

L'image ci-dessous présente un schéma d'un système d'extraction par extracteur à griffe.

Schéma d'un système d'extraction par extracteur à griffe

Il existe d'autres systèmes dont nous présentons, ci-dessous, deux schémas de principe.

Mécanismes d'extraction

L'image ci-dessous présente un schéma type d'une tête de culasse dans le cas d'un extracteur à griffe. La cuvette de tir étant le lieu où vient prendre appui le culot de l'étui.

Schéma d'une tête de culasse

- L'extracteur en étoile

L'image ci-dessous présente un barillet de revolver et son extracteur en étoile.

Un barillet et son extracteur en étoile

On ne peut terminer ce paragraphe sans citer au moins deux exceptions à la règle. Il existe une version du pistolet semi automatique Desert Eagle, conçu par Magnum Research, aux États-Unis et par Israel Military Industries, en Israël, tirant des munitions destinées aux revolvers. De même, la société française Manurhin a commercialisé un revolver qui était livré avec deux barillets, l'un destiné aux munitions classiques pour revolvers, l'autre permettant de tirer des cartouches de 9 mm Parabellum.

• L'éjection

Après l'extraction de l'étui vient le temps de son éjection.

Sur les revolvers, le chargement étant réalisé à la main, l'extracteur suffit. Si on dispose de temps, en stand de tir sportif par exemple, on peut retirer les étuis un par un. Si, pour quelque raison, on est pressé, il suffit d'agir séchement sur la tige de l'extracteur tout en accompagnant, si besoin, cette action d'un mouvement brusque du poignet pour éjecter les étuis. Sur les armes à chargement automatique, l'étui ayant été extrait, il faut s'en débarasser, le jeter au loin afin qu'il ne perturbe pas le cycle d'alimentation. La présence d'un éjecteur est donc nécessaire. Comme dans tout mécanisme, il existe différents systèmes et nous en présentons trois.

Le schéma A ci-dessous présente un système où l'éjecteur est fixé sur la carcasse ou bien sur le boitier de la culasse. Il est donc immobile par rapport à la culasse qui recule. A un point de la course arrière de cette dernière, le culot de l'étui heurte l'éjecteur.

Ejecteur fixé sur la carcasse ou le boitier de la culasse

Le schéma B ci-dessous présente un dispositif dans lequel la pièce d'éjection est fixée sur la culasse. Lors du recul de cette dernière, le talon de l'éjecteur entre en contact avec la butée de la partie fixe de l'arme. La tête de l'éjecteur fait alors saillie dans la cuvette de tir et frappe le culot de l'étui.

Ejecteur fixé sur la culasse et venant en butée

Le schéma C ci-dessous décrit un mécanisme dans lequel la tête de l'éjecteur, poussé par un ressort, fait toujours saillie dans la cuvette de tir. Lors de l'introduction de la cartouche, celle-ci, contrainte par la chambre de tir, force l'éjecteur à reculer et le met ainsi son ressort en compression. Lors du recul de la culasse, au moment où l'étui quitte la chambre de tir, ce dernier est expulsé sous la force du ressort de l'éjecteur.

Ejecteur fixé sur la culasse et poussé par un ressort

Pour que l'éjection soit efficace, l'extracteur et l'éjecteur doivent appliquer un couple de forces à l'étui, l'un le retenant et l'autre le poussant. La meilleure disposition pour ces deux pièces est qu'elles soient situées diamétralement opposées dans la cuvette de tir ou proches de ce placement.

• Percussion centrale, percussion annulaire

La poudre propulsive contenue dans l'étui doit être enflammée. A cette fin, on utilise un explosif sensible à la friction (amorçage par percussion mécanique) ou à une augmentation brutale de la température (amorçage électrique). La poudre propulsive des armes de petits calibres est enflammée par percussion mécanique d'une composition explosive. Il existe deux types de percussion : la percussion centrale et la percussion annulaire.

- La percussion centrale

La composition explosive d'amorçage est placée dans un petit conteneur métallique, l'amorce. Cette dernière est sertie au centre du culot de l'étui, d'où le nom de cartouche à percussion centrale.

La figure ci-dessous présente une image de culots d'étuis sur lesquels est sertie une amorce. Les images de gauche et de droite montrent respectivement un amorçage Berdan et Boxer.

Amorçage Berdan à gauche et Boxer à droite

L'image ci-dessous présente les éléments caractéristiques le la percussion centrale.

Percussion centrale

Le schéma A représente la configuration type d'une tête de culasse d'une arme à percussion centrale. Le schéma B montre le culot d'un étui destiné à la percussion centrale et le dessin C présente le même culot après que l'amorce a été percutée.

- La percussion annulaire

Les étuis de certaines munitions ne sont pas pourvus d'amorce. Le fond de l'étui est enduit d'une composition explosive d'amorçage. Les étuis sont dotés d'un bourrelet et la percussion consiste à écraser, par l'action du percuteur, une partie de ce bourrelet contre la tranche arrière du canon. La percussion se réalisant à la périphérie du culot, on parle de percussion annulaire.

L'image ci-dessous présente une coupe de deux culots prévus respectivement, de gauche à droite, pour une percussion centrale et annulaire.

Percussion centrale à gauche Percussion annulaire à droite

L'image ci-dessous présente les éléments caractéristiques le la percussion annulaire.

Percussion annulaire

Le schéma A représente la configuration type d'une tête de culasse d'une arme à percussion annulaire. Le schéma B montre le culot d'un étui destiné à la percussion annulaire et le dessin C présente le même culot après qu'il a été percuté.