Petit cours de balistique sur les armes à feu. 1er partie .

UN BREF COURS DE BALISTIQUE
Ces informations sont tirées d’un document disponibles sur le site Web de HORUS-VISION (Système de tir associé à la lunette de visée) et basé sur le logiciel AtragXX. Traduction F.Papezyk-1Février 2003- francois.papezyk@wanadoo.fr
Si vous êtes tireur à longue distance, vous devez lire soigneusement cet article écrit par William Davis, un maître en balistique, qui donne dans un anglais simple une explication concise et instructive sur la façon dont les facteurs principaux en temps réel , influencent la trajectoire d’une balle.
EFFET DE LA TEMPÉRATURE DE LA MUNITION SUR LA VITESSE A LA BOUCHE DU CANON
EFFETS DU COEFFICIENT BALISTIQUE SUR LE VOL DE LA BALLE.
EFFETS DU TIR VERS LE HAUT OU EN DESCENDANT.
EFFET DE LA ROTATION DE LA TERRE SUR LE VOL DE LA BALLE
EFFET DU VENT SUR LE VOL DE LA BALLE.
EFFET DE DÉRIVE SUR LE VOL DE LA BALLE.
LES ÉLÉMENTS DE LA DISPERSION.
EFFET DE LA PRESSION BAROMÉTRIQUE SUR LE VOL DE LA BALLE.
EFFET DE LA TEMPÉRATURE DE L'AIR SUR LE VOL DE LA BALLE.
EFFET DE L'HUMIDITÉ RELATIVE (RHÉSUS) SUR LE VOL DE LA BALLE.
1- EFFET DE LA TEMPÉRATURE DE LA MUNITION SUR LA VITESSE A LA BOUCHE du CANON Chacun sait ou suppose que la vitesse initiale d'une balle est un facteur d'importance fondamentale qui détermine sa trajectoire. Par conséquent, il est nécessaire pour le tireur de connaître cette vitesse (de la balle) afin de savoir ou viser et comment ajuster son tir. La
meilleure évaluation de la vitesse est obtenue en effectuant des mesures minutieuses avec les munitions destinées à l’arme et de préférence, approximativement, à la température habituelle d’utilisation de ces munitions. Il y a deux types de facteurs, aléatoires et systématiques, qui déterminent la vitesse de la balle pour n’importe quel tir. Un certain nombre de facteurs aléatoires inévitables, d’un tir à l’autre (entre tirs), entraînent une variation de la vitesse initiale et affectent le mouvement propre du projectile de manière imprévisible. Le tireur réduira au minimum cette variation aléatoire par
le choix des munitions qui auront démontré leur régularité au cours des mesures rigoureuses de vitesse. (Note du traducteur : d’où la nécessité de la stabilité du rechargement) La température de la munition est la source principale de variation systématique de la 2 vitesse initiale, en supposant que ces munitions sont utilisées dans la même arme avec laquelle la vitesse de référence a été établie. Malheureusement, l'effet de la température sur la vitesse initiale change considérablement d'une charge à l'autre d’où l’importance de mesurer la vitesse à la température d’utilisation habituelle de la munition. Un rapport écrit par Barbara Wagoner du Laboratoire de Recherches Balistiques de l'Armée de Terre Américaine contient une analyse d'un grand nombre d'essais de mesure de vitesse de munitions s'étendant du calibre de 5.56mm au 30mm, chargés avec des poudres simple-base ou des poudres double-base, et mises à feu à différentes températures de -50°C. à + 75°C Si on réunit les résultats de tous les divers types de munitions (sont réunis), les données indiquent un changement (typique) de vitesse d'approximativement 0,4 pour cent pour un changement de 12°C. de la température de la munition. Ceci implique, par exemple, qu'on s'attendrait à ce qu'une charge qui produit une vitesse moyenne de 3000 fps ( 914 m/S à +21°C. donne approximativement 3024 fps (921 m/S à +32 °C et approximativement 2976 fps (907 m/S à +4°C. Ces différences sont significatives si des cibles doivent être engagées à grande distance et font souligner le fait que des relevés fiables de vitesse pour les munitions dont la température est raisonnablement proche de la température à laquelle elles seront utilisées soient nécessaires.

2-EFFETS DU COEFFICIENT BALISTIQUE SUR LE VOL DE LA BALLE
Le coefficient balistique d'une balle est la mesure de sa capacité à se déplacer dans l'air avec une résistance minimale. Cette résistance s'appelle la traînée aérodynamique, et son effet le plus significatif est de réduire la vitesse de la balle et d’augmenter de ce fait son temps de vol. Une augmentation du temps de vol augmente la chute verticale de la balle par rapport à sa ligne originale de départ, et donc elle augmente également la correction verticale ou l'ajustement exigé
pour atteindre des cibles à différentes distances. Un autre résultat important de la traînée aérodynamique est qu'elle rend la balle susceptible de débattement au vent, qui est un changement horizontal de la direction dans la trajectoire de la balle, provoqué par le vent soufflant par le travers de la ligne de visée. Contrairement à ce que beaucoup de gens supposent, l'effet du vent de travers sur le chemin de la balle ne dépend pas principalement du temps de vol de la balle, mais de la durée pendant laquelle la balle est retardée dans sa trajectoire vers la cible par la traînée aérodynamique. N'importe quelle augmentation du coefficient balistique de la balle tend à réduire ce temps de retard, et il peut en être ainsi quoique le gain en coefficient balistique soit réalisé aux dépens d'une vitesse inférieure et d'un plus long
temps de vol. L'exemple suivant illustrera ce point. Considérons d'abord une charge de calibre .308 qui se compose d'une balle de 150-grains ayant un coefficient balistique de C1=.400, avec une vitesse initiale de 2850 fps(868 m/S). Nous
pouvons calculer que son temps de vol à 700 yards (640 m), par exemple, est environ 1,027 secondes, et que son débattement au vent dans un vent latéral de 10-mph(16 km/h )serait environ 51 pouces( 1.29 m.) Comparons maintenant cette charge de calibre.308 à la précédente en utilisant une balle de 180- grains de forme semblable, qui aurait un coefficient balistique d’environ C1=.480. La vitesse 3 initiale possible avec la balle plus lourde et une pression de chambre comparable serait seulement environ 2600 fps(792 m/S) et le temps du vol à 700 yards (640 m) serait grimpé jusqu'à 1,070 secondes. Néanmoins, le débattement au vent serait réduit réellement d’environ dix pour cent, de
51 pouces ( 1.29 m) à 46 pouces (1,16 m) à 700 yards (640 m), ceci étant dû au coefficient balistique plus élevé de la balle de 180-grains. Les coefficients balistiques des balles sportives commerciales aux Etats-Unis sont presque
invariablement basés sur la comparaison avec " le projectile G1 standard " de référence qui a un diamètre et un poids indiqués, et une forme particulière. Un coefficient balistique basé sur la forme du projectile G1 est correctement identifié en tant que " C1 " pour le distinguer d'autres coefficients balistiques possibles tels que " C5 ", " C6", " C7", " C8 etc. qui ont été largement répandus dans des sources militaires se rapportant à des projectiles de diverses formes différentes. La référence au coefficient balistique (ou parfois " les B.C. ") d’une balle commerciale aux Etats-Unis devrait être interprétée comme étant par défaut le coefficient balistique C1 à moins que la source spécifie une autre référence. La plupart des fabricants des balles sportives commerciales de fusil fourniront les valeurs (C1) des coefficients balistiques de leurs balles sur demande, et plusieurs fabricants incluent cette information dans les manuels de rechargement qu'ils éditent. Un fabricant, SIERRA, liste plusieurs coefficients balistiques C1 différents pour chaque balle, chaque coefficient balistique
étant prévu pour s'appliquer à des plages différentes de vitesse. Pour la balle SIERRA tirée à une vitesse d’au moins de 2500 fps (762 m/S), le coefficient balistique indiqué par Sierra pour une vitesse de 2500 fps produira généralement des résultats satisfaisants aux distances qui présentent un intérêt pratique pour le tireur.

3-EFFETS DU TIR VERS LE HAUT OU EN DESCENDANT
La chute verticale d'une balle au-dessous de sa ligne du départ est pratiquement identique si la cible est en dénivelée positive ou négative (ascendante, ou descendante) ou au même niveau que l’arme. Cela n'implique pas, cependant, que l'ajustement de visée ou la correction exigée pour atteindre une cible à n'importe quelle distance soient inchangés par la pente de la ligne arme-cible. La raison de cette contradiction apparente est que les effets d'une correction ou d'un
ajustement d'altitude de la visée sont dans un plan perpendiculaire à la ligne de visée, qui, dans le cas d’un tir avec dénivelée (ascendant ou d’un tir incliné), ne sont pas identiques à ceux effectués dans le plan vertical dans lequel la chute de la balle est mesurée. La raison pour laquelle nous devons tenir compte de la pente de la ligne de arme-cible est illustrée dans les exemples suivants. Supposons que nous tirions une balle de 180-grains de calibre 30 ayant un coefficient balistique de C1=.450 et une vitesse de sortie de 2600 fps (792 m/S), dans les conditions atmosphériques standards du niveau de la mer et nous avons réglé l’arme à 200 yards (182 m). Supposons maintenant que nous souhaitions tirer dans le noir d’une grande cible verticale à 700 yards (640 m) située au même niveau que l’arme. Nous pouvons calculer que, si nous devions tirer avec les réglages de tir prévus pour 200 yards(182 m), la balle se positionnerait environ 147 pouces(3,73 m) plus bas que le point visé sur la cible verticale. Par conséquent, pour tirer dans le noir nous devons (1)déplacer la cible de 147 pouces (3,73 m) vers le haut ou (2) procéder à une 4 correction d’environ 21 MoA (147/7) . Supposons maintenant que toutes les conditions soient identiques à celles décrites cidessus
sauf que la grande cible verticale est sur un terrain plus élevé faisant un angle ascendant de 30 degrés. Puisque la chute verticale de la balle est identique, la balle atteindra la cible verticale à un point situé à 147 pouces (3,73 m) au-dessous du noir si nous tirons avec le réglage d’origine. Cependant, comme nous regardons la cible vers le haut suivant un angle de 30-degrés, la ligne verticale entre l’impact et le centre de la cible semblera être moins important que 147
pouces en raison de l'angle sous lequel nous avons visé. Nous pouvons calculer par la trigonométrie qu'une ligne verticale de 147 (3,73 m) pouces de long semblerait mesurer seulement environ 127 pouces (3,25 m) (147*cos 30o) lorsqu’elle est
vue d'un endroit situé à 30 degrés plus bas. Par conséquent, nous pourrions être dans le noir de la cible(1) en visant 127 pouces plus haut ou (2) par une correction d’élévation d’environ 18 moa (127/7)) de notre visée. Par un raisonnement identique, nous pouvons voir qu'une ligne verticale de 147-pouces (3,73 m) semblerait mesurer environ 127 pouces (3,25 m) de long une fois vue à 30 degrés au-dessus de la cible aussi bien qu’à 30 degrés en-dessous, et donc la même d’élévation doit être faite dans l'un ou l'autre cas.

4-EFFET DE LA ROTATION DE LA TERRE SUR LE VOL DE LA BALLE
L'effet de Coriolis sur la trajectoire d'un projectile est une conséquence de la rotation de la terre, et le fait que la surface de la terre soit courbée plutôt que plate comme nous l'estimons généralement pour résoudre la solution des problèmes dans la balistique extérieure. L'importance et la direction de l'effet de Coriolis dépendent de la situation de l’arme (sa latitude) et de la direction horizontale (azimut)selon laquelle l’arme est orientée. L'effet de Coriolis est si petit par rapport à d'autres effets sur le chemin du projectile qu'on ne le prend pas en compte d'habitude excepté dans la cas de tirs d'artillerie à longue portée, mais naturellement il a réellement un certain effet sur tous les projectiles.
Une manière légèrement simplifiée de visualiser le problème est de considérer que, en raison de la rotation de la terre, une cible " stationnaire " n'est pas vraiment immobile comme nous l'estimons normalement, mais se déplace constamment. En conséquence, le point de la cible vers lequel le projectile a été dirigé se sera déplacé d’une petite distance (relativement par rapport à l’arme) pendant le temps où le projectile est en vol. Dans ce sens, la correction pour compenser l'effet de Coriolis est semblable à l’anticipation exigée pour atteindre une cible mobile. L'effet de Coriolis sur des projectiles tirés au nord ou au sud est entièrement horizontal, et il est entièrement vertical sur des projectiles tirés à l’est ou à l'ouest (est entièrement vertical). L'effet sur des projectiles tirés dans n'importe quelle autre direction est horizontal et vertical, la part de chacune de ces composantes dépend de la direction horizontale (azimut) dans laquelle l’arme était pointée.