Rendement poudre noire en fonction du type de balle : formule pour arme de poing

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Message  benco Dim 14 Juin 2020, 15:32

Bonjour à tous,

J'enfonce peut-être une porte ouverte depuis des lustres mais j'ai une formule très simple et qui marche pour calculer l'énergie cinétique d'une balle à la bouche en fonction de la charge et du type de la balle (ronde ou longue) . Le principe physique est que l'énergie de combustion de la poudre communique à la balle une énergie cinétique ( 1/2 m v² ) proportionnelle à la quantité de poudre, le coefficient  de proportionnalité K dépendant de la granulométrie ( 1 ou 2 pour de la Suisse et 4 ou 2 pour de la Vectan), du calibre et du type de balle (ronde ou longue). 

Rendement poudre noire en fonction du type de balle : formule pour arme de poing Captur12
J'ai fait il y a quelques années de nombreuses mesures au chronographe balistique avec trois types de poudre et deux types de balle (ronde et longue) : 
Par exemple pour le plus courant des revolver PN (Remington modèle 1858 cal. 44 et cal. 36 ), voici les valeurs que prend K en Joule/g de poudre déterminées à partir de nombreuses mesures au chronographe balistique. 

  
Rendement poudre noire en fonction du type de balle : formule pour arme de poing V10





Interprétation des mesures : 



  • La Suisse n°1 donne entre 30 et 32 %  d'énergie cinétique en plus que la Suisse n°2 à charge et balle identiques
  • La PNF2 donne 5%  d'énergie cinétique en plus que la Suisse n°2 à charge et balle identiques
  • Une balle longue a 40 % d'énergie cinétique en plus qu'une balle ronde à charge égale dans les deux calibres


Conclusion :  pour faire des trous dans du carton, Suisse n°2 et balle ronde  (190 joules par gramme de poudre en calibre 44) 
Avec une balle longue et de la Suisse n°1 : le gain d'énergie est de 85 % (350 Joules par gramme de poudre en calibre 44)
Sauf à être amateur de sensations fortes, il est aussi possible de mettre à profit le meilleur rendement des balles longues de plus petit calibre (36)  pour réduire la charge (et le recul) au minimum.   C'est ce que je suis en train d'étudier


Dernière édition par benco le Sam 27 Juin 2020, 15:28, édité 3 fois
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Message  Verchère Lun 15 Juin 2020, 04:22

Cela doit aussi dépendre de la longueur du canon :
- plus long la poussée est plus longtemps active et la Vo augmente,
- encore plus long les gaz se refroidissent, leur volume diminue et la Vo n'augmente plus guère,
- trop long la Vo finit par diminuer.
La longueur maxi étant sans doute plus faible avec des poudres plus vives...

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Message  benco Lun 15 Juin 2020, 07:40

Verchère a écrit:Cela doit aussi dépendre de la longueur du canon :
- plus long la poussée est plus longtemps active et la Vo augmente,
- encore plus long les gaz se refroidissent, leur volume diminue et la Vo n'augmente plus guère,
- trop long la Vo finit par diminuer.
La longueur maxi étant sans doute plus faible avec des poudres plus vives...
Salut.. 

oui certainement mais je dirais plus précisément le volume du canon. Les coefficients de rendement K que j'ai donnés ne sont valables que pour un canon de revolver de 8" en cal. 36 ou 44 .
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Message  Lone Rider Lun 15 Juin 2020, 08:47

Intéressant !
Je tire à la PN depuis plus de 40 ans et à la Suisse depuis plus de 25.
J'avais bien remarqué une différence entre la 1 et la 2 mais, je n'avais jamais quantifié.
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Message  benco Sam 27 Juin 2020, 17:04

Autre aspect intéressant lié au fait que la vitesse du projectile varie comme la racine carrée de la charge, toutes choses égales par ailleurs, est que la variation relative de la vitesse ne dépend que de la variation relative de la charge ( quels que soient le type de balle et le type de poudre ) 
Rendement poudre noire en fonction du type de balle : formule pour arme de poing Deltav10
Exemple, pour une erreur relative de charge de 10% ( disons 0,1 g pour 1 g ) , la variation relative de vitesse à la bouche est de 5 % dans tous les cas

Pour 200 m/s  (vitesse d'un bullet de 44 avec 0,9 g  de PNF2),  ça fait +- 10 m/s . Il faudrait regarder précisément comment ça se traduit à 25 m en variation de hauteur du point d'impact mais je suppose que ça ne doit pas faire beaucoup pour le tireur très moyen que je suis.. 
J'en conclurais qu'avec la PN, il est inutile de trop se soucier d'un écart de charge inférieur à 5 %


Dernière édition par benco le Ven 19 Fév 2021, 16:58, édité 1 fois
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Message  Verchère Dim 28 Juin 2020, 06:11

On dit effectivement que l'extrême précision de la charge est moins importante en poudre noire.
Sans doute parce-que la vivacité de la PN est peu influencée par la pression, donc on peut faire des calculs de proportions ; tandis qu'en PSF une petite différence de pression intiale agit sur la vivacité de ce qui reste à brûler, ce qui peut engendrer une grosse différence de pression finale.

Au pistolet les écarts de vitesse ont peu d'importance sur la trajectoire, à ce que j'ai constaté au banc. Par contre si l'arme est tenue à bras franc ils peuvent être sensibles au niveau du relèvement (de l'arme pendant que la balle est encore dans le canon) ; mais alors le décalage en cible dépendra largement de l'équilibre de l'arme et de la façon dont la tient le tireur...

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