Expérimentation de balles .323 pour Lebel

A propos du test de diverses balles chemisées en .323 :

Verchère a écrit:... Afin de régulariser la prise de rayures, je pense monter toutes les balles à tester avec la même distance de vol libre ; la densité de chargement étant alors systématiquement plus faible qu'avec la balle D, je ne devrais pas avoir de problèmes sauf éventuelles difficultés d'inflammation. ...

Mais il s'avère que les 3 balles disponibles, plus denses et donc plus courtes que la balle D, ont un "vol libre" énorme même si on les enfonce au minimum nécessaire pour la tenue. Ce qui n'est sans doute pas fameux pour la précision, ni pour la préservation du tube, car les gaz vont "doubler" la balle durant tout ce trajet.
Sinon, gonflement ... pas fameux, voire ridicule (la pire étant la Hornady) ; photos en préparation....

Balles électro-cuivrées en .323 : s'il se trouvait du 230 à 240 gr, ça vaudrait peut-être le coup d'essayer de dupliquer la balle 1886, qui dans un mousqueton doit rester très en dessous des 600 m/s...
Quoique je n'aie toujours pas trouvé les vitesses de références qui me manquent pour les cartouches réglementaires :
balle 1886 (232 gr), SFM 17 (197 gr) et 1932N (231 gr), toutes trois dans le mousqueton.

Donc la balle trouvée n'est pas adaptée. Donc il faut attendre des partizans.

coolguy a écrit:Donc la balle trouvée n'est pas adaptée. Donc il faut attendre des partizans.

Ou une nouvelle fabrication française optimisée pour le 8x50R Lebel ; très bientôt j'espère...

L'expérimentation n'avance pas vite, mais la rédaction est encore plus à la traîne...

Avant d'utiliser une balle, les gens indiscrets préfèrent savoir comment elle se positionne vis à vis des rayures, c'est à dire la longueur du "vol libre".
Les diverses méthodes habituelles utilisent une douille du calibre considéré, avec la balle plus ou moins enfoncée. Mais pour les balles de .323 disponibles pour le premier test, le "vol libre" était si long qu'elles ne tenaient pas sur les douilles. Pour en avoir le coeur net il fallait réaliser un petit outil.



Une longue tige de 8.00 traverse à frottement doux une butée à épaulement, dont une portée de Ø 13.7 à 13.9 s'engage de 3.0 mm dans la chambre, assurant le positionnement. La balle préalablement déposée dans le départ de rayures, la butée est glissée à la place de la culasse et calée bien à fond, puis la tige est poussée doucement au contact du culot de la balle. La vis est légèrement serrée à la main pour figer le coulissement, et l'ensemble est retiré.
A la mesure, effectuée avec la jauge de profondeur d'un pied à coulisse, il faut ajouter les 3 mm d'engagement de la butée et 2 mm simulant la profondeur d'une cuvette de tir standard, soit 5 mm. Cela donne la distance entre la base de l'étui et le culot de la balle lorsqu'elle est au contact des rayures ; en combinant ceci avec la longueur de la douille et l'enfoncement de la balle, on obtient la longueur du "vol libre".
La tige de 8.00 et le boulon sont assez longs ; sans être indispensable, cela facilite les manipulations.
La précision n'est malheureusement pas à la hauteur de ce qu'on pourrait espérer : d'une part les jauges de profondeur de pied à coulisse ne sont pas fameuses, d'autre part la balle aime se caler obliquement dans le départ de rayure. Il ne faut donc pas prendre au pied de la lettre les centièmes "bruts de mesure" indiqués ici ; même le 1/10, c'est bien payé...

Matériel de test
Dans les Lebel et Berthier, le cône de prise de rayures est la partie la plus largement tolérancée de la chambre. Débutant dès le logement de collet, au Ø 8.25 à 8.30, il diminue jusqu'au Ø d'alésage 7.98 à 8.02, ceci sur une longueur de 21.0 à 24.7 mm. Rien n'étant précisé à propos de la conjonction des tolérances, on peut s'attendre à trouver parfois des cônes plus ou moins larges, plus ou moins prononcés...
J'ai donc testé divers tubes disponibles, Berthiers, Lebels, et même d'anciens tuteurs à tomates pas trop esquintés au niveau de la chambre, pour choisir 2 tubes de référence pour le vol libre (court et long). Ceci avec une balle en laiton, "genre D" mais plus dure, et plus parfaitement cylindrique que les vraies balles D (un proto expérimental exactement aux cotes des tables).
Les armes servant aux essais se sont avérées proches des valeurs extrêmes relevées :
j'ai donc retenu le mousqueton 16 en cote mini (37.63 mm) et le 07-15 en cote maxi (39.28).
Il s'agit là des cotes cuvetteDeTir / baseDeLaBalle fournies par la jauge, balle au contact des rayures. Celle-ci ayant un culot de 14.6 mm, sur une douille de longueur 50.4 mm la base de la balle se trouverait à 35.8 mm, donnant un vol libre de 1.83 ou 3.48 mm (pour les balles monobloc on conseille au moins 1/4 du calibre, soit ici 2.1 mm).
NB : pour la douille-type j'ai retenu 50.4 mm, valeur moyenne des tables militaires d'époque, et d'ailleurs seule dimension bien respectée sur les douilles Partizan.

Valeurs de référence : balles D
Application plus réaliste avec 3 balles D d'origine, de longueur de culot 14.6, 15 et 15 mm (entre parenthèses, le Vol Libre qu'on obtiendrait en montant la balle sur une douille de 50.4 mm) :
Mousqueton (mini), respectivement 38.50 (VL 2.7), 38.12 (VL 2.72) et 38.48 (VL 3.08),
Et 07-15 (maxi), respectivement 39.40 (VL 3.6), 38.55 (VL 3.15) et 38.90 (VL 3.5).
Ceci confirmerait l'impression donnée par d'autres essais, que l'ogive des balles D est assez variable et toujours plus pointue que sur les tables de construction ; le vol libre dépasse effectivement toujours les 2.1 mm.
Pour cet essai très réduit, selon l'arme et la balle il varie même entre 2.7 et 3.6 mm, soit presque 1 mm !
On remarque aussi que si une balle donne le vol libre le plus court dans une arme, ce n'est pas forcément pareil dans une autre arme. Cela semble dépasser les erreurs de mesure (prises 2 ou 3 fois chacune), et serait imputable aux différences de profil entre les ogives, et aux différences de conicité des prises de rayures ; une même balle ne touchant pas au même endroit dans des armes différentes).

Valeurs de référence : balles Mle 1886
Remontons aux origines avec 3 balles Mle 1886 d'origine, de longueur de culot 6.0, 6.0 et 6.6 mm :
Mousqueton (mini), respectivement 54.45 (VL 10.05), 48.43 (VL 4.03) & 51.54 (VL 7.74),
Et 07-15 (maxi), respectivement 55.25 (VL 10.85), 48.04 (VL 3.64) & 54.38 (VL 10.58).
Le vol libre varie énormément, mais ces balles en cône très peu prononcé sont assez irrégulières.

Et les balles de .323 ?
Le vol libre VL est calculé avec un enfoncement de 4.0 mm dans la douille, ce qui paraît-être un minimum !
HORNADY Round-Nose 170 gr :
Mousqueton (mini) : 51.65 (VL 5.25),
07-15 (maxi) : 54.75 (VL 8.35).
SPEER Spitzer SP 150 gr :
Mousqueton (mini) : 51.60 (VL 5.20),
07-15 (maxi) : 54.15 (VL 7.75).
S&B n°2910 FMJ-BT 196 gr (avec le BT de 5 mm, pour tenir sur 4 mm il faut enfoncer de 9 mm) :
Mousqueton (mini) : 46.75 (VL 5.35),
07-15 (maxi) : 49.80 (VL 8.40).
A balle identique, la différence de vol libre entre les cônes mini et maxi est trois fois plus importante qu'avec les balles D, et la valeur est toujours très élevée (5.2 à 8.4 mm).
Mais par rapport aux balles Mle 1886, c'est plutôt bon...

Quelle importance ?
Les maniaques du vol libre bien ajusté auront sans doute un avis...
Quant aux effets sur l'étanchéité, ils seront assurément négatifs (alors qu'avec ces balles chemisées, plus tendres que les balles D, on pourrait sans doute réduire le vol libre à sa plus simple expression). Les gaz de poudre pourront massivement contourner ces balles sous calibrées, avant qu'elles ne se forcent sur les rayures et (peut-être) gonflent un peu...
Certes, le cas était identique avec les balles Mle 1886, mais celles-ci ayant une chemise ouverte sur l'arrière elles étaient plus sujettes à gonfler par inertie ; de plus, une rondelle de cire améliorait temporairement l'étanchéité.

Verchère a écrit:Quelle importance ?
Les maniaques du vol libre bien ajusté auront sans doute un avis...

Je ne suis pas un maniaque du vol libre sauf pour s'assurer qu'il est bel et bien présent pour une valeur supérieure à 0,2 mm au titre de la sécurité.

Ce paramètre n'a à mon avis pas grand intérêt dans le cas d'une arme réglementaire, même si on pouvait faire transiter par le magasin (tubulaire du Lebel ou en pile du Berthier) une cartouche avec un vol libre minimal, ça n'apporterait probablement pas d'amélioration significative des groupements.

Merci pour le boulot

Je reste cependant perplexe sur l'intérêt d'une mesure de vol libre qui implique des additions de cotes théoriques et ne prend pas en compte une éventuelle variation de la feuillure, alors qu'une mesure directe de l'écart entre le fond de cuvette et la pointe de la balle par la méthode de la baguette et utilisant la mesure entre deux butées avec les becs de mesure intérieure du pied à coulisse est nettement plus simple et fiable.

Pour le positionnement en travers de la balle, je pense que cette situation ne peut pas se produire, la balle ne peut que se mettre en appui sur les trois points les plus en arrière de la prise de rayure qui résultent d'une passe d'alésoir conique en fin de chambrage ou combinée avec l'alésoir de chambre (impropement appelé fraise de chambre). L'appui d'une forme ogivale sur un cône ne peut pas être autre chose qu'un cercle dans le plan perpendiculaire à l'axe commun du cône et de l'ogive.

Pour les variations de feuillure, j'ai calculé avec la cote minimale 2.0 ; ça peut monter à 2.35 en "field", mais ça ne fait qu'une différence bien minime par rapport aux écarts relevés.
Ma méthode "par l'arrière" est moins directe que la baguette par la bouche, mais celle-ci pose un problème pour maintenir la balle dans un canon long ; il faudrait être deux, car dans ce cône très peu prononcé, la balle s'enfonce notablement au moindre appui un peu ferme.

Enfin, le but était surtout de poser les bases de référence avec balles réglo, pour voir comment d'autres balles s'inséraient dans le tableau. Et (pas du tout accessoirement), de définir la fourchette acceptable pour des balles expérimentales.

Je n'ai aucune information sur les raisons de ce cône de prise de rayures assez particulier, mais on doit se souvenir qu'il n'était pas destiné à la balle D (laquelle a sans doute été dessinée pour s'en accomoder).
Il était destiné à la balle Mle 1886, chemisée et "à compression", qui reprenait le principe de la balle du fusil Gras, mais (simplifions) avec calepin en cuivre.
J'ai constaté dans un autre calibre que les bavures à l'arrière de la balle étaient beaucoup plus faibles (voire inexistantes) si celle-ci gonflait peu et "dans les rayures", plutôt que de gonfler d'abord au maximum et de prendre les rayures ensuite.
Il y eut d'ailleurs une difficulté avec le Chassepot modifié Gras (66/74), car la chambre très longue du Chassepot (logement d'obturateur et chambre ardente compris) avait repoussé très loin la naissance des rayures. La partie rétrécie entre collet et prise de rayures est assurément destinée à contenir la balle, pour éviter l'expansion totale du culot avant la zone rayée (à défaut de quoi, la prise de rayures l'aurait sans doute plus déformé, déchirant même le calepin, éventuellement).
J'ai l'impression que la prise de rayures du Lebel a été dessinée en pensant aux balles calepinées papier...
Certes, on a depuis défini des profils mieux adaptés aux balles chemisées, mais à l'époque on ne pouvait pas savoir, la balle chemisée était une innovation...

L'essai a été effectué dans un mousqueton peut-être légèrement évasé à la bouche, mais aux rayures nettes et relativement lisses. D'abord à la charge réduite de 2.35 g de Tu 3000, qui donne une Vo d'environ 600 m/s à la balle D (197 gr) ; ceci par précaution, les essais en .308 ayant montré qu'une balle molle peut faire monter la pression (en l'occurence c'était la SB pourtant chemisée d'acier plaqué).
Il était prévu que les balles paraissant potentiellement satisfaisantes soient ensuite tirées à la charge de 2.50 g (qui donne à peu près la Vo réglementaire de 637 m/s avec balle D de 197 gr) pour apprécier le gonflement à la charge normale ; la surcharge étant par principe exclue.

La HORNADY Round-Nose 170 gr, malgré son apparence massive (culot plat et nez lourd promettant une forte inertie) fut disqualifiée au premier tir : strictement aucun gonflement, contact à fond de rayure 0 %, ces plages étant totalement incrustées d'une couche noire qui résista à l'impact sur l'eau à bout portant. Sans doute la chemise est-elle particulièrement rigide au culot... Balle montée sur douille L3 = 50.20, avec LHT L6 = 65.40 mm.

La SPEER Spitzer SP 150 gr a fait quelques efforts, mais présentait de notables traces cramées, particulièrement le long du flanc de chargement de chaque rayure. Et le long des flancs de tir, des rugosités et arrachements montrant une velleité à sauter la rayure. Le tir à 2.50 g n'est pas meilleur, avec toujours le noircissement et les rabotages le long du flanc de tir. Sont absents de la photo, la multitude de petits éclats de tombac provenant de l'ogive.
Pour la charge 2.35 g, L3 = 50.35, L6 = 69.32 ; pour la 2.50 g, L6 = 69.26 mm.



La S&B n°2910 FMJ-BT 196 gr gonflait presque autant, malgré son culot boat-tail, sans doute grâce à son poids plus élevé et au culot ouvert. Mais pas mieux à la charge de 2.50 g, avec des traces cramées encore plus ignobles, et des rabotages prononcés le long des flancs de tir.
Pour la charge 2.35 g, L3 = 50.30, L6 = 72.39 ; pour la 2.50 g, L6 = 72.37 mm.



Remarquons qu'avec les balles chemisées de 308 tirées dans des armes 308 on n'avait relevé que des traces irisées sur les zones de frottement. Mais jamais ces traces cramées, bien que le contact à fond de rayure ait souvent été aussi incomplet ; il semblerait qu'elles ne se manifestent que si les fuites présentent une certaine épaisseur, donc en cas de sous-calibrage important, comme ici le long des rayures.
Une explication serait que les fuites de faible épaisseur ne laissent passer qu'un très faible débit de gaz, ne véhiculant pas assez de calories pour échauffer jusqu'à la température d'érosion la surface de métal longée. Alors qu'une veine plus épaisse transporte beaucoup plus de calories en regard de la même surface de parois...

Ces visions d'horreur prouvent que si certaines balles de .323 pourraient certainement convenir (la balle Mle 1886 ne faisait que .322 maxi), ce ne sont assurément pas celles-ci. Trop légères de l'avant ou/et trop rigides de l'arrière, elles ont visiblement envie de "sauter les rayures" ; et les incrustations noircies laissent craindre le même genre d'agression sur l'acier du canon. Certes à moindre mesure car le métal est plus dur, mais la balle ne sert qu'une fois, alors que le canon cumule les érosions de chaque coup...

Belle démonstration !

Je suis également de l'avis que la section de passage du flux gazeux a une influence logique sur l'érosion des surfaces, le ralentissement du flux provoqué par un espace étroit diminue l'érosion en proportion.

La question serait de savoir si l'érosion diminue proportionnellement à la diminution de la fuite, ou si à un moment donné elle ne s'annulerait pas totalement, la température dans la zone de fuite n'atteignant plus le minimum nécessaire pour éroder...
La seule idée ayant pour l'instant émergé, serait de "sacrifier" un fusil très correct, en lui faisant tirer quelques centaines de balles monolithiques délibérément sous-calibrées de 2/100 ! Avec étude méticuleuse à l'endoscope avant et après... Une idée bien sinistre !

Durant l'essai des balles .323 relaté un peu plus haut, j'avais noté les valeurs d'enfoncement sous forme de LHT, mais ensuite oublié de les reporter ici. C'est corrigé.

J'avais aussi (encore plus haut) évoqué mon incapacité à "lire la pression" sur les amorces. Voici une série de photos relatives aux tirs effectués pour dresser les courbes de référence charge / Vo avec balle D (https://www.tircollection.com/t25766-experimentation-de-balles-323-pour-lebel#346541).



Tout ce que je trouve à en dire c'est que l'amorce semble bien peu malmenée, et que ça n'augmente guère à la charge maximale testée. Rien à voir avec ce qu'on constate sur la plupart des cartouches manufacturées d'autres calibres (certes ayant pour la plupart des pressions maxi supérieures au 8x51R).
Idem pour les balles de .323 ; curieusement l'amorce paraîtrait moins écrasée à la forte charge, laquelle a aussi donné une surface de frottement de la balle légèrement plus faible (ce qui est tout aussi curieux, mais cohérent).



En corollaire, on remarque sur certaines amorces que les trous de percuteur sont bien gros ; et que les cuvettes de tir ne sont pas de première fraîcheur... Il s'agissait de premiers tirs de douilles neuves, calées avec un jonc ; un calage faisant légèrement mais irrégulièrement forcer la rotation de culasse, ce qui peut expliquer l'arasage variable des bosses correspondant aux dégradations des cuvettes.

Si vous avez des avis sur l'état des amorces... c'est là pour ça !

Je note simplement un début de cratérisation pour les amorces au-dessus desquelles il y avait 2,55g de Tu3000, rien de bien méchant et plus probablement dû à un canal de percuteur généreux qu'à un problème de surpression.

Les amorces ne sont effectivement pas du tout aplaties, mais c'est aussi un signe que la feuillure (sur le bourrelet comme pour toutes les cartouches à bourrelet) est correcte et que la cartouche ne commence pas sa vie en sautant vers l'avant sous le choc du percuteur avant que l'amorce ne s'avise qu'elle peut ainsi reculer librement toute seule jusqu'à la cuvette de tir, puis que la douille recule à son tour pour l'écraser....

Merci bien, ça confirme mon idée. Parce que toutes ces douilles de chasse qu'on voit traîner, avec des amorces parfois presque extrudées dans le trou du percuteur, ça fausse le jugement...

Gilles78 a écrit:... c'est aussi un signe que la feuillure (sur le bourrelet comme pour toutes les cartouches à bourrelet) est correcte ...

Parce-que, quoique toutes ces douilles en soient à leur premier tir, elles étaient calées par un jonc annulant totalement le jeu à la feuillure ; au point de donner un verrouillage "à frottement gras". Avec vérification préalable que sans le jonc ça chambrait librement (quoique sur un "modifié N", pour avoir un jeu au collet insuffisant, il faut faire très, très fort !)

Pour ceux qui ne suivent pas, ledit jonc c'est là :
https://www.tircollection.com/t26661-rechargement-du-8-x-51-r-lebel-balle-d-tpm327d#356264


Voilà, j'en ai terminé pour l'instant dans ce domaine (les balles .323 dans un Lebel). J'y reviendrai peut-être si je trouve d'autres types à tester, mais franchement je préfèrerais éviter ! Et me consacrer plutôt au sujet ci-dessus ...

Gilles78 a écrit:...//...
la feuillure (sur le bourrelet comme pour toutes les cartouches à bourrelet)
...//...

Heu, si je peux me permettre cet aparté: non, pas sur toutes les cartouches à bourrelet ou plutôt
toutes les armes à cartouche à bourrelet.
Les .22 et la lignée des Lee Enfield: ok, mais pour tout ce qui est Lebel, Mosin ou Steyr, entre
autre et pour ce que je connais, elle se fait bien sur l'épaulement. Non???

Non, bien sûr, le principe de cotation des cartouches à bourrelet néglige presque la cote de position de l'épaulement, se contentant d'une "dimension de base", alors que c'est bien la cote R (épaisseur du bourrelet sur les cartouches ou profondeur du lamage sur les armes) qui est tolérancée et "à contrôler pour la sécurité".

Ce principe est valable pour toutes les cartouches à bourrelet.

Gilles78 a écrit:... Ce principe est valable pour toutes les cartouches à bourrelet.

Effectivement ... en théorie. Parce-que dans le cas cité plus haut, je ne vais pas m'embêter chaque fois avec ce jonc fragile enfilé autour de la base ; dès le second tir, je fais attention à ne pas redescendre l'épaulement au recalibrage (ou très peu), et le jonc devient inutile : la feuillure se cale alors à l'épaulement.
Ce qui est important c'est qu'elle soit calée, mais bourrelet ou épaulement ça importe peu ... pour un usage personnel, car il est évident que ça rend facilement la cartouche spécifique à l'arme. Quand on le fait, il faut donc toujours garder en mémoire que cela tient du domaine de la prothèse.

Techniquement, on pourrait très bien imaginer qu'une cartouche à bourrelet soit normalisée avec un calage à l'épaulement, mais il semble que dans tous les cas où c'était possible (présence d'un bourrelet) la feuillure au bourrelet ait été choisie.
Pourquoi ? Certainement parce-que cela permet d'assouplir beaucoup les tolérances de longueur sur la chambre et le corps des douilles, la précision nécessaire à la feuillure étant bien plus facile à obtenir au niveau du bourrelet.
Peut-être aussi parce-que le rechargement n'étant aucunement pris en compte, l'usage militaire et à la rigueur la chasse profitent largement de la possibilité que ça donne, de laisser un peu de jeu en bout d'épaulement pour loger les crasses. La possibilité existant, certains ont exagéré, à tel point qu'on se retrouve parfois avec des cartouches dont l'épaulement se déplace beaucoup au tir... Mais si le bourrelet est bien calé, ce déplacement ne peut aucunement causer la désagréable rupture en bas du corps d'étui ; tout au plus pourrait-il provoquer une fissure à l'épaulement, incident sans conséquences et ne se produisant généralement qu'après plusieurs rechargements.