Bullet

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Contexte

Une balle est un projectile, souvent un cylindre métallique pointu, tiré d'une arme à feu. La balle fait généralement partie d'une cartouche de munitions, l'objet qui contient la balle et qui est inséré dans l'arme à feu. Les cartouches sont souvent appelées balles, mais cet article ne traitera que des projectiles tirés à partir d'armes à feu de petite taille ou personnelles (comme les pistolets, les carabines et les fusils de chasse).

Historique

Bien qu'il y ait eu des balles en plomb coulé utilisées avec des frondes il y a des milliers d'années, l'histoire de la balle moderne commence avec l'histoire des armes à feu. Quelque temps après A.D. 1249, on s'est rendu compte que la poudre à canon pouvait être utilisée pour tirer des projectiles à partir de l'extrémité ouverte d'un tube. Les premières armes à feu étaient de gros canons, mais les armes à feu personnelles sont apparues au milieu du XIVe siècle. Les premiers projectiles étaient des objets en pierre ou en métal qui pouvaient s'adapter au canon de l'arme à feu, bien que le plomb et les alliages de plomb (mélanges de métaux) aient été les matériaux préférés en 1550. À mesure que les techniques de fabrication s'amélioraient, les armes à feu et les balles en plomb sont devenues de taille plus uniforme et ont été produit dans des calibres distincts (le diamètre de la balle).

La révolution industrielle a produit de nouvelles améliorations. Les armes à feu avec des canons rayés (rainures en spirale à l'intérieur du canon de l'arme à feu qui confèrent un mouvement de rotation stabilisateur à la balle) ont conduit à la balle conique familière. Des poudres sans fumée plus puissantes ont remplacé la poudre à canon (maintenant appelée poudre noire) à la fin du XIXe siècle, mais elles nécessitaient également des armes à feu et des balles plus dures. Les balles de plomb ont laissé des résidus de plomb dans le canon ; des balles gainées (une couche de métal plus dure entoure le noyau de plomb plus mou) ont été développées pour arrêter cela. La cartouche de munitions en métal familière (contenant une balle, un étui, une amorce et un volume de propulseur) était courante pendant la Première Guerre mondiale.

Matières premières

Les balles sont faites de divers matériaux. Le plomb ou un alliage de plomb (contenant généralement de l'antimoine) est le matériau traditionnel du noyau de la balle. Les gilets pare-balles traditionnels sont en cuivre ou en métal doré, un alliage de cuivre et de zinc. De nombreux autres matériaux sont utilisés aujourd'hui dans les balles, notamment l'aluminium, le bismuth, le bronze, le cuivre, les plastiques, le caoutchouc, l'acier, l'étain et le tungstène.

Les lubrifiants pour balles comprennent les cires (traditionnellement la cire de carnauba fabriquée à partir du palmier de carnauba), les huiles et le bisulfure de molybdène (moly). Les formules modernes de cire et d'huile ne sont généralement pas rendues publiques. Moly est une innovation récente; ce minéral naturel adhère au métal au contact. Le processus de fabrication de balles peut également utiliser de la graisse et des huiles pour lubrifier la balle pendant les étapes d'usinage et de pressage. Cette lubrification évite d'endommager la balle ou la machine en permettant à la balle et à la machine de se déplacer l'une contre l'autre sans coller. Des solvants sont ensuite utilisés pour éliminer la graisse et l'huile de la balle.

Conception

Il existe plusieurs utilisations différentes des munitions, telles que l'armée, les forces de l'ordre, la chasse, l'adresse au tir/le tir à la cible et l'autodéfense, chacune nécessitant des performances de balle différentes. Il existe également des considérations juridiques et de conception des relations publiques, telles que la létalité, les menaces pour les passants innocents, l'impact environnemental et l'apparence.

La conception de la balle dépend de la conception de l'arme à feu et vice versa. La balle doit rentrer correctement dans le canon. Une balle trop petite n'engagera pas les rayures dans le canon, ou elle rebondira dans le canon et ne sortira pas en ligne droite. Une balle trop grosse se bloquera dans le canon, ce qui pourrait faire exploser l'arme à feu à cause de la pression. Le poids de la balle doit également correspondre à la quantité de poudre dans la cartouche, afin qu'elle soit tirée à la bonne vitesse.

Les balles sont conçues à l'aide de calculs et de données recueillies lors de tests précédents (tirs) de balles. Ces données peuvent inclure des variables telles que la précision (si elle a touché la cible), la précision (si plusieurs balles du même type ont produit des résultats similaires), la vitesse de la balle, l'efficacité à une distance donnée (distance de la cible), la pénétration dans la cible, et des dommages à la cible. Les balles sont ensuite testées contre une cible qui ressemble à celle contre laquelle elles seront utilisées. Il existe plusieurs matériaux utilisés pour simuler la cible visée, y compris la gélatine de balle, un matériau récemment développé utilisé pour simuler la chair.

Les balles modernes peuvent avoir de nombreuses caractéristiques différentes. Certaines de ces caractéristiques concernent la forme de la balle et d'autres les matériaux de construction. La plupart des balles ressemblent à un cylindre avec une extrémité pointue. La section cylindrique à l'arrière de la balle est la tige et la section pointue à l'avant de la balle est la pointe, bien que la pointe puisse être plate au lieu d'être pointue. Les balles peuvent être constituées d'un ou plusieurs matériaux.

Les balles faites uniquement de matériaux souples (comme le plomb) se dilatent à l'impact, causant plus de dégâts à la cible. Les balles faites uniquement d'un matériau plus dur (comme l'acier) pénètrent davantage dans des cibles plus épaisses, mais ne se dilatent pas beaucoup. Un noyau plus mou peut être enfermé ou partiellement enfermé dans une couche de métal plus dur appelée enveloppe. Cette gaine peut enfermer complètement la balle ou laisser la pointe plus douce exposée à des fins d'expansion. La variation de la quantité de gainage modifie la quantité de pénétration par rapport à l'expansion.

La tige peut avoir une base plate ou une base conique (queue de bateau). La base plate est plus lourde et offre une plus grande pénétration, mais la queue du bateau offre une plus grande précision sur la distance. La base de la tige peut également avoir une plaque de base en métal plus dur pour empêcher la déformation de la balle pendant le tir. La base a parfois une indentation conique (un contrôle de gaz) qui se dilate lors du tir pour sceller la base de la balle contre le canon de l'arme à feu et piéger toute l'énergie du tir pour propulser la balle vers l'avant. La tige peut également avoir des rainures utilisées pour contenir de la graisse lubrifiante qui aide la balle à se déplacer librement dans le canon de l'arme à feu. Parfois, une seule rainure, appelée cannelure, est découpée dans la balle pour marquer la distance à laquelle la balle doit être insérée dans la cartouche et pour fournir une fonction permettant de sertir la cartouche à la balle.

La pointe de la balle est généralement pointue. Ce point peut être courbe (appelé ogive). Des pointes plus pointues offrent une plus grande pénétration. Les Wadcutters sont des balles sans pointe ou avec une épaule pointue derrière la pointe utilisée dans le tir à la cible pour couper proprement les cibles en papier. Les balles Semiwadcutter ont une pointe conique à pointe plate et peuvent être utilisées pour le tir à la cible, la chasse ou l'autodéfense. Les balles cibles sont légères et conçues pour la vitesse et la précision dans un champ de tir. Ils ne sont généralement pas appropriés à d'autres fins.

Certains conseils sont conçus pour développer l'impact. Ce type de balle est interdit à l'usage militaire, mais peut être utilisé pour l'application de la loi, l'autodéfense et la chasse. La pointe ou la balle entière peut être faite d'un matériau souple tel que le plomb, mais il existe d'autres caractéristiques de conception qui peuvent faciliter l'expansion de la balle. Le matériau dur derrière la pointe plus douce offre plus de pénétration et pousse la pointe plus douce vers l'avant pour s'étendre davantage. Le matériau plus dur peut être la tige, une section de la pointe, une cloison en métal dur entre la pointe et la tige, ou même un point dur sur la pointe qui est repoussé vers l'arrière lors de l'impact pour étendre le matériau de la pointe plus mou.

Une autre caractéristique qui permet l'expansion est une pointe creuse (ou pointe creuse), un cône vide dans la pointe qui pointe vers l'arrière de la balle. Lorsque la balle atteint la cible, les côtés minces de la pointe creuse se dilatent vers l'extérieur. Même les métaux plus durs peuvent se dilater, surtout s'ils sont entaillés (ont des rainures découpées) pour fournir des endroits pour se séparer.

Peu de balles ont des parties séparables. Certaines balles ont des sabots, des manchons qui entourent la balle pendant qu'elle est tirée mais qui tombent après avoir quitté l'arme à feu. Les sabots permettent de tirer des balles plus petites avec des armes à feu plus grosses à des vitesses plus élevées qu'elles ne le feraient avec des armes à feu plus petites. Les balles peuvent également contenir plusieurs plombs ou d'autres particules qui sortent de la balle en pulvérisation lors de l'impact ou en quittant la cible. Cela augmente les chances de toucher quelque chose (à cause des nombreuses particules) ou peut causer de nombreuses blessures à une cible facilement endommagée.

Les fusils de chasse tirent souvent des coups de feu (beaucoup de petits plombs ronds) ou des balles solides (grosses balles souvent molles) à partir d'un canon non rayé, bien que certains fusils de chasse aient des canons rayés. Les pistolets à air tirent des plombs solides ronds ou en forme de sablier.

Les balles militaires ont des caractéristiques spéciales, parfois également utilisées dans l'application des lois et l'autodéfense. Afin de contourner l'interdiction d'expansion des balles, les balles militaires peuvent être conçues avec des extrémités arrière plus lourdes que la normale afin qu'elles tombent dans la cible à l'impact pour créer une blessure plus large. Ils peuvent également être conçus pour se briser à l'impact avec un effet similaire. Certaines balles militaires ont un matériau incendiaire (inflammable) à la base de la balle qui laisse une trace visible. Ceci est connu comme une balle traçante car elle permet au tireur de suivre la balle. Du matériel incendiaire peut également être placé dans la pointe de la balle afin qu'elle puisse déclencher un incendie à l'impact. Les balles militaires sont généralement faites de matériaux plus durs ou sont entièrement gainées. Ils sont souvent conçus pour la pénétration. Des balles en plastique ou en caoutchouc « non létales » sont parfois utilisées par l'armée et les forces de l'ordre. Ces balles sont conçues pour neutraliser temporairement les émeutiers et les manifestants, mais elles ont la capacité de tuer.

Les balles d'application de la loi et d'autodéfense devraient neutraliser la cible. Beaucoup de ces balles sont conçues pour se dilater ou se briser après avoir touché la cible, causant un maximum de dégâts. Ces balles peuvent être faites d'un matériau plus dur qui a une plus grande pénétration à travers des matériaux tels que des vêtements lourds et des gilets pare-balles. Les balles de police et d'autodéfense ne doivent pas trop pénétrer (traverser la cible) et mettre en danger les passants.

Les chasseurs ont des exigences différentes pour différents types de cibles. Les cibles rapides nécessitent des balles plus rapides, souvent plus légères. Les cibles plus grandes avec des peaux épaisses et de gros os nécessitent des balles capables de pénétrer et d'infliger suffisamment de dégâts pour faire tomber l'animal rapidement. Il existe plusieurs conceptions différentes qui répondent à ces demandes contradictoires. De nombreuses balles de chasse sont conçues pour se dilater. Les balles partitionnées et les balles partiellement gainées sont courantes pour les cibles plus grandes.

Le processus de fabrication

Il existe de nombreux types de fabricants de balles, allant des grandes entreprises et des gouvernements aux plus petits fabricants de munitions personnalisées aux particuliers qui chargent et rechargent des munitions avec quelques outils simples. Il existe également de nombreuses conceptions de balles différentes et un manque de consensus sur celle qui est la plus efficace. Pour cette raison, il n'y a pas de méthode uniforme de fabrication de munitions. Les grands fabricants de munitions, dont le gouvernement des États-Unis, automatisent certaines étapes de fabrication. À des moments appropriés au cours du processus de fabrication, des caractéristiques spéciales peuvent être ajoutées.

La balle solide ou le noyau de balle

Les deux méthodes de formation de balles les plus courantes sont le moulage et l'emboutissage. Les points creux peuvent être formés par l'une ou l'autre méthode. Les balles solides dures (plus dures que le plomb) peuvent être estampées (un poinçon en métal coupe une pièce en forme de balle dans une barre ou une feuille de métal plus tendre) et usinées à partir d'un stock de métal. L'usinage comprend tout processus où une machine est utilisée pour façonner le métal en coupant des parties. Une machine typique utilisée pour les balles est un tour. Un tour fait tourner la balle de métal contre des ciseaux en acier pour découper progressivement le matériau.

LANCEMENT D'UNE BALLE

1. La fonte consiste à verser du métal en fusion dans un moule. Ce moule est articulé et lorsqu'il est fermé a un espace creux qui est la forme de la balle. Le métal est fondu dans un creuset (un pot en métal ou en céramique qui peut contenir du métal en fusion en toute sécurité) puis versé dans le moule.
2. Une fois le métal refroidi, le moule est ouvert et la balle tombe ou est éjectée. Les imperfections sont éliminées par découpage ou limage. Si la balle est extrêmement déformée, elle peut être fondue et le processus répété.
3. Pour couler une balle avec plusieurs sections de matériaux différents, le premier matériau est versé dans le moule pour le remplir partiellement. Après refroidissement et solidification partielle ou totale de cette matière, la seconde matière fondue est coulée dans le moule pour le remplir partiellement ou totalement. Cela peut être fait plusieurs fois, mais le plus souvent est fait deux fois pour créer une balle avec une section plus lourde (pour la pénétration) derrière une section plus douce (pour l'expansion).

FRAPPE UNE BALLE

• 1 L'emboutissage est un procédé de formage à froid, ce qui signifie qu'il consiste à façonner le métal sans chauffer pour le ramollir ou le faire fondre. La quantité appropriée de matériau à emboutir (mesurée en grains) est placée dans une matrice. Une matrice est un récipient en métal plus dur avec une cavité (un espace vide) en forme de balle sans l'extrémité arrière. La matrice fait partie d'un objet fixe plus grand ou est maintenue en place sur une plate-forme.
• 2 Un poinçon métallique qui s'insère dans l'extrémité ouverte de la matrice est enfoncé dans la matrice à la profondeur appropriée. Lorsque le poinçon force le métal de la balle dans la cavité de la matrice, le matériau prend la forme de la cavité. La pression peut provenir d'une presse manuelle ou hydraulique, de coups de marteau répétés, ou d'un poinçon fileté qui est vissé. L'excès de métal est expulsé des trous de purge.
• 3 Le poinçon est retiré de la matrice et la balle est poussée ou tirée hors de la cavité. Les imperfections sont éliminées par découpage ou limage.
• 4 Plusieurs étapes d'emboutissage peuvent être utilisées pour insérer des partitions, pour créer une balle à partir de plusieurs matériaux et pour définir davantage la forme de la balle. Parfois, plusieurs étapes sont nécessaires pour ajouter des fonctionnalités telles qu'une pointe creuse.

La veste pare-balles

Certaines balles ont des enveloppes en métal plus dur entourant un noyau plus mou.

• 5 Une pièce de métal de jaquette en forme de pièce est découpée à partir d'une bande ou d'une feuille. Le poinçon est généralement un cylindre métallique rond qui est poussé à travers le matériau de la gaine dans une dépression dans une table. Certains poinçons sont arrondis pour que la pièce de métal ait la forme d'une coupe. Parfois, un tube est utilisé à la place d'une pièce de monnaie ou d'une tasse de métal.
• 6 Si le matériau de la gaine est trop dur pour être formé facilement, il peut être recuit. Le recuit consiste à chauffer le métal, souvent avec une flamme de gaz, pour le ramollir et le rendre plus maniable.
• 7 Le matériau de la gaine est ensuite placé dans une matrice ou sur un poinçon et le poinçon est forcé dans la matrice. Il peut y avoir plusieurs poinçons et matrices différents utilisés pour former des caractéristiques spécifiques dans la veste. L'une des étapes habituelles consiste à s'assurer que la veste est d'épaisseur uniforme. L'épaisseur est généralement de 0,03 à 0,07 po (0,08 à 0,17 cm). Certaines balles ont une fine enveloppe plaquée sur le noyau.

Assemblage de balles

• 8 enveloppes et plusieurs parties de balles peuvent être assemblées par des méthodes telles que l'emboutissage, le moulage d'une section sur une autre, la soudure, le collage ou le soudage électrique. La soudure est un processus consistant à assembler deux pièces de métal avec de la soudure, un alliage généralement composé d'étain et de plomb. La soudure est fondue et colle aux deux pièces de métal, les collant ensemble après avoir refroidi et solidifié. Les colles pour assembler des balles en plusieurs parties sont généralement des époxydes, des plastiques formés à partir de deux fluides différents qui durcissent lorsqu'ils sont combinés. Les fluides époxy sont distribués à partir de tubes et mélangés, puis les pièces sont assemblées et maintenues en place jusqu'à ce que l'époxy durcisse. Le soudage électrique est le processus consistant à faire passer un fort courant électrique à travers deux pièces métalliques qui sont en contact afin qu'elles se ramollissent et se collent. Si la méthode d'assemblage n'est pas assez puissante, la balle peut se désagréger prématurément.
• 9 Ensuite, des rainures peuvent être découpées ou enfoncées dans la tige de la balle. Les rainures peuvent être enfoncées dans une balle molle en faisant tourner la balle contre une crête sur une roue en métal, ou elles peuvent être découpées dans la balle sur un tour. De nombreuses balles coulées ont déjà des rainures.
• 10 La balle est parfois enduite d'un lubrifiant I O, généralement de la cire, de l'huile ou du molybdène, qui réduit l'encrassement de l'alésage par les balles molles. Les balles gainées et dures ne sont généralement pas lubrifiées, bien qu'elles puissent l'être, en particulier avec du molybdène. Les balles sont souvent dégraissées (mises dans un bain de solvant pour éliminer la graisse des étapes de fabrication précédentes) avant l'application du lubrifiant.
• 11 Les lubrifiants à base de cire et d'huile peuvent être appliqués en frottant avec un matériau doux tel qu'une roue en tissu, en pulvérisant, en versant ou en trempant. Le molybdène est appliqué en plaçant des balles dans un récipient de poudre de molybdène et en faisant tourner le récipient de sorte que la balle et les particules de molybdène se retournent jusqu'à ce que la balle soit enrobée.
• 12 Les balles terminées sont ensuite retirées et emballées manuellement.

Contrôle qualité

De nombreux utilisateurs d'armes à feu veulent des performances constantes de leurs munitions. Les plus grands fabricants de munitions ont réagi en instituant des programmes de contrôle de la qualité dans les années 1980 et 1990. Ces programmes comprennent le contrôle statistique des processus (SPC), la gestion de la qualité totale (TQM) et les tests aléatoires. La SPC consiste à mesurer un processus de fabrication et à déterminer statistiquement comment l'optimiser afin qu'il produise des résultats corrects et cohérents. TQM est l'application de ce type de contrôle de la qualité à l'ensemble de l'entreprise, pas seulement à la partie fabrication de l'entreprise.

Les tests aléatoires consistent à prendre périodiquement une pièce fabriquée et à la tester. Les balles terminées sont chargées dans des munitions et tirées pour déterminer si elles fonctionnent comme prévu. Les balles non finies peuvent être examinées pour déterminer si elles sont produites correctement jusqu'à ce stade du processus de fabrication. Les balles finies et non finies peuvent être pesées, mesurées pour la symétrie (les balles doivent être identiques dans toutes les directions à partir d'une ligne imaginaire tracée du centre de la pointe au centre de la base) et coupées pour s'assurer qu'il n'y a pas d'air espaces et que les caractéristiques internes sont correctes (comme l'épaisseur d'une cloison ou d'une jaquette). La taille des balles commerciales peut varier d'un millième de pouce, mais les balles militaires et de haute qualité sont plus uniformes.

Sous-produits/Déchets

Jusqu'à 24 matières toxiques ont été trouvées dans la production de munitions. Les solvants (souvent utilisés pour éliminer l'huile et la graisse) sont dangereux à inhaler et peuvent être récupérés pour être éliminés ou purifiés et réutilisés, tout comme n'importe quelle huile. La ferraille peut être réutilisée ou éliminée.

La matière première la plus dangereuse est le plomb. Les travailleurs de la production et les utilisateurs d'armes à feu peuvent être exposés à des niveaux dangereux de plomb provenant des balles, et les champs de tir, y compris militaires, sont fermés en raison de la forte Le lancer d'une balle. niveaux de plomb. Le plomb peut également s'infiltrer dans les eaux souterraines, contaminant davantage l'environnement. Des niveaux élevés de plomb peuvent conduire à une intervention du gouvernement dans le processus de nettoyage, nécessitant des années de travail pour atteindre des niveaux acceptables.

Le futur

Les entreprises continuent d'améliorer les performances des balles pour attirer les acheteurs, mais les considérations sociales et politiques deviennent de plus en plus importantes. Les problèmes de santé, de sécurité et d'environnement conduisent au remplacement de matériaux toxiques tels que le plomb par des matériaux tels que le tungstène, l'acier, le bismuth et le plastique. Les matériaux plus récents n'ont pas les mêmes caractéristiques de performance que les matériaux plus anciens, ce qui conduit à de nouvelles conceptions de munitions.

Il y a eu une lutte juridique depuis des décennies sur la létalité des armes de police et d'autodéfense. Le tollé public aux États-Unis a été le plus grand contre les balles dites « tueuses de flics » conçues pour pénétrer les gilets pare-balles tels que ceux utilisés par la police, et contre les balles en expansion telles que le Black Talon, qui a une pointe qui s'ouvre en six tranchants « griffes » à l'impact.

D'autres innovations peuvent être plus radicales. Par exemple, les chars peuvent tirer des obus avec des ailettes qui sortent pour se stabiliser à des vitesses trop élevées pour le canon rayé. Cette innovation pourrait être réduite pour les armes à feu personnelles. Les roquettes automotrices à ailettes peuvent également être tirées à partir de lanceurs de la taille d'un pistolet, bien que ce type de projectile ne soit plus appelé balle.

Où en savoir plus

Livres

Barnes, Frank C. Cartouches du monde. 9e éd. Éd. M. L. McPherson. lola, WI :Publications Krause, 2000.

Grennell, Dean A. L'ABC du rechargement. 5e éd. Northbrook, Illinois :DBI Books, Inc., 1993.

Périodiques

"Les chapeaux en laiton ont conduit au tungstène." L'économiste 352, n. 8130 (31 juillet 1999) :68.

Petzal, David E. "Fusils :2000 et après." Champ et flux 103, non. 5 (septembre 1998) :87.

Stolinksky, David C. « Le pouvoir d'arrêt :mythe ou science ? » Armes de poing 14, non. 4 (avril 2000) :38.

Zutz, Don. "L'histoire derrière l'effort suprême de Winchester." Industrie du tournage 34, non. 12 (décembre 1989) :90.

Autre

Page Web du réseau d'artillerie. Décembre 2001. .

Hasenauer, Heike. "Des boisseaux de balles." Magazine des soldats en ligne. Novembre 1998. Décembre 2001. .

André Dawson