Chaque année, des millions de balles d’armes à feu sont tirées à travers le monde, jouant un rôle essentiel dans la défense, la chasse, le sport et malheureusement la violence armée. Ces petits projectiles propulsés à des vitesses stupéfiantes ont ainsi révolutionné la manière dont nous interagissons avec notre environnement et ont de ce fait façonné l’histoire. Comment fonctionnent ces balles précisément et à quelle vitesse peuvent-elles se déplacer ?
De quoi se composent les balles ?
Les munitions sont constituées d’une amorce qui enflamme un propulseur (une poudre à canon sans fumée en général) lorsqu’elle est frappée par le percuteur du pistolet. La pression générée propulse alors un projectile vers l’avant. Notez cependant que le terme « balle » ne fait en réalité référence qu’à une petite partie d’une cartouche beaucoup plus grande qui devient une douille une fois tirée.
De nombreux facteurs influencent la vitesse de la balle d’une arme à feu. Ils incluent ce que les spécialistes appellent la balistique interne. Elle comprend le type de propulseur, le poids de la balle ainsi que la forme et la longueur du canon de l’arme. Ils incluent aussi la balistique externe comme le vent, la trajectoire empruntée par le projectile, etc.
L’importance de la masse
La plupart des balles d’armes à feu sont fabriquées avec des métaux lourds tels que le plomb, recouverts de laiton ou de cuivre. Et pour cause, la masse joue également un rôle critique. Pour comprendre l’importance de la masse dans le domaine de la balistique, imaginez que vous tenez entre vos doigts une balle de ping-pong et une balle de golf, toutes deux de la même taille. Lorsque vous les lancez d’une main ferme, les deux quittent votre main à la même vitesse initiale. Cependant, vous remarquerez que la balle de golf parcourt une distance beaucoup plus grande. Cela est dû à l’inertie, la résistance au changement de mouvement, qui dépend de la masse.
De la même manière, les concepteurs de balles d’armes à feu optent pour des matériaux lourds, car leur masse plus importante permet aux balles de maintenir leur énergie cinétique et leur élan sur des distances plus longues, améliorant ainsi la portée et la pénétration.
La longueur du canon
Un dernier élément clé, qui peut sembler contre-intuitif, est la longueur du canon. Nous pourrions en effet penser que plus le canon est court, plus la balle sort rapidement. Après tout, moins il y a de distance à parcourir et plus la balle devrait atteindre sa cible rapidement. Cependant, il est essentiel de noter qu’une balle tirée racle également les parois du canon, introduisant ainsi la notion de friction.
Or, plus le canon est long, plus la distance sur laquelle les gaz produits par la poudre à canon doivent atteindre leur vitesse maximale est longue. Cela signifie que les gaz ont plus de temps pour accélérer la balle. Pensez-y comme une course : si deux coureurs partent en même temps, mais que l’un a une piste plus courte que l’autre, celui qui a une piste plus longue aura plus de temps pour accélérer et atteindre une vitesse plus élevée. Ainsi, même si la balle peut râper les parois du canon, la longueur supplémentaire du canon permet aux gaz d’explosion de transférer plus d’énergie à la balle, la propulsant plus rapidement.
À quelles vitesses les balles peuvent-elles aller ?
Les fusils ont tendance à générer plus de vitesse sur de plus longues distances. Leurs balles sont également conçues pour être aérodynamiques, ce qui les rend plus longues, plus fines et plus lourdes que les balles d’armes de poing. Les fabricants ajoutent aussi parfois des crêtes hélicoïdales à l’intérieur du canon afin de les faire tourner, stabilisant ainsi leur vol horizontal.
À titre d’exemple, une balle tirée par un Remington 223 peut atteindre des vitesses allant jusqu’à 4 390 km/h. En comparaison, une balle provenant d’une arme de poing Luger de 9 mm couvrirait la moitié de cette distance à des vitesses allant jusqu’à 2 200 km/h. Un AK-47, l’une des armes automatiques les plus courantes au monde, peut quant à lui tirer des balles à environ 2 580 km/h.
Notez enfin que ces balles atteignent ces vitesses en sortie de canon. Selon la première loi de Newton, un objet en mouvement restera en effet en mouvement à moins qu’il ne soit soumis à une force externe. Ici, la résistance de l’air, la gravité et d’autres facteurs agiront donc sur la vitesse de la balle qui commencera déjà à ralentir dès lors qu’elle est tirée.
