Obturation - Obturation
Dans le domaine des armes à feu et des armes à air comprimé , l' obturation désigne le blocage nécessaire du canon ou l'ajustement par un projectile mou déformé (l'obturation est en général la fermeture d'une ouverture). Une balle ou une pastille , faite d'un matériau souple et souvent à base concave, s'enflammera sous la chaleur et la pression du tir, remplissant l'alésage et engageant les rayures du canon . Le mécanisme par lequel un projectile en métal mou sous-dimensionné s'agrandit pour remplir le canon est, pour les balles à base creuse , l'expansion due à la pression du gaz dans la cavité de la base et, pour les balles à base solide, le « bouleversement » - le raccourcissement et l'épaississement combinés qui se produisent lorsqu'un objet en métal malléable est frappé de force à une extrémité.
Pour les cartouches de fusil de chasse qui ont plusieurs plombs beaucoup plus petits que l'alésage du canon, l'obturation est réalisée en plaçant une bourre en plastique ou une carte biodégradable du même diamètre que le canon entre la poudre propulsive et les plombs.
Plus important encore, "l'obturation" fait référence à l'action d'un étui de cartouche métallique mou qui est pressé vers l'extérieur contre les parois de la chambre par la haute pression des gaz internes. Cela crée un effet d'auto-étanchéité qui empêche les gaz de s'échapper du mécanisme de culasse, sans nécessiter un système d'étanchéité intégré complexe. Cette difficulté de fuite a été l'un des principaux obstacles à l'adoption précoce de l' arme à feu à chargement par la culasse , car elle abaissait les pressions (et donc la vitesse), et créait également un danger ou une irritation pour le tireur. Bien qu'il y ait eu les premiers chargeurs par culasse à cartouches en papier, la nature auto-obturante des cartouches métalliques (ainsi que leur nature étanche) a conduit à leur adoption rapide et presque universelle, malgré leur coût beaucoup plus élevé.
Obturation dans les munitions d'armes à feu
En référence aux armes à feu et des canons à air , l' obturation est le résultat d'une puce ou pastille en expansion ou bouleversant pour être compatibles avec l'alésage, ou, dans le cas d'une arme à feu, d'un boîtier en laiton expansion pour rendre étanche contre la chambre au moment de la cuisson. Dans le premier cas, cela scelle à la fois la balle dans l'alésage et provoque l'engagement de la balle dans les rayures du canon . Dans le second cas, il scelle le boîtier dans la chambre et empêche le retour des gaz contre le boulon. Le boîtier en laiton mince scelle facilement la chambre, même dans les cartouches à basse pression comme le .22 CB , mais l'expansion ou le renversement de la balle suffisamment pour une obturation efficace nécessite une pression suffisante pour déformer le matériau de la balle. La formule utilisée pour calculer la pression requise pour les balles à base solide est :
| Matériel | BNH | Pression | |
|---|---|---|---|
| (psi) | (MPa) | ||
| Plomb pur | 5 | 7 110 | 49 |
| 1:20 étain/plomb | dix | 14 200 | 98 |
| 1:10 étain/plomb | 11,5 | 16 400 | 113 |
| Cuivre pur | 40 | 56 900 | 392 |
- Indice de dureté Brinell de Bullet (BHN) x 9.80665 N/kgf×10 6 mm²/m² = [ N /m²] = pression en pascals
- Bullet's BHN x 1422 = pression en livres par pouce carré
Le facteur de conversion de 1422 est dérivé mathématiquement afin de convertir la pression en kgf/mm² (les unités utilisées pour mesurer le BHN) en lbf/in² (les unités utilisées pour mesurer la pression de la cartouche). C'est-à-dire:
- Facteur de conversion = 25,4 (mm/in) x 25,4 (mm/in) x 2,2046 (lbf/kgf) 1 422.
Notez que ce numéro ne doit être utilisé qu'avec des balles à culot plat en plomb coulé. Elle ne s'applique pas aux balles coulées à double enveloppe ou à contrôle de gaz. Vous trouverez ci-dessous un tableau contenant divers alliages de balles, le BHN et le PSI requis pour étendre une balle jusqu'à l'alésage :
Le plomb pur est très mou et peut être dilaté ou bouleversé par la plupart des cartouches d'armes à feu, mais les pressions requises sont plus élevées que celles rencontrées dans la plupart des armes à air comprimé. Pour permettre l'obturation dans les pistolets à air comprimé, les plombs utilisent des alliages souples ou des polymères flexibles en conjonction avec une base mince et concave conçue pour se dilater plus facilement. Certains projectiles de canon à air comprimé sont composés de matériaux plus durs que les alliages mous traditionnellement utilisés ; ceux-ci utilisent au contraire couramment des bagues en élastomère capables d'assurer une obturation suffisante sous pression. Certaines munitions d'armes à feu, telles que les balles Foster et les balles de wadcutter à base creuse , utilisent également une base creuse pour permettre à la balle de se dilater et de se conformer aux irrégularités d'un canon, même lorsque la pression de la chambre diminue lorsque la balle descend dans le canon (voir balistique interne ) . Par exemple, il n'est pas rare que les canons de revolver aient une légère constriction à l'extrémité de la culasse où ils s'enfilent dans le cadre du revolver; une balle à base creuse se dilatera pour remplir le plus grand diamètre du canon après avoir traversé la constriction.
Pour éviter une déformation excessive des cartouches de fusil à haute pression et de pistolet magnum , les balles de plomb sont souvent recouvertes de cuivre ou d'un autre alliage plus dur. Ces balles sont généralement conçues pour être comprimées lors du tir lorsqu'elles quittent la chambre et pénètrent dans le canon. Cela scelle la balle à l'intérieur du canon et engage les rayures.
Les mêmes principes s'appliquent aux munitions d'artillerie ; les armes à feu sont traditionnellement classées (dans les pays anglophones) en armes « BL » et « QF », ou en armes « à chargement par la culasse » et « à tir rapide ». Les pistolets "BL" sont le style plus ancien et utilisent généralement du propulseur stocké dans un certain nombre de sacs en tissu, dont le nombre peut être ajusté pour varier la portée dans certains cas, ainsi qu'une coque séparée qui est enfoncée avant que la charge de poudre ne soit placé dans la culasse. Les canons navals de gros calibre sont traditionnellement du type « BL ». N'ayant pas de douille pour sceller la culasse, ces armes nécessitent un mécanisme de culasse complexe et solide pour sceller la culasse en toute sécurité pendant le tir. Les canons « QF » étaient un développement ultérieur, généralement de petit à moyen calibre, et sont nés du besoin de canons à tir rapide pour contrer les torpilleurs et autres menaces petites et agiles. Un pistolet QF tire des munitions à enveloppe métallique, généralement avec l'obus qui y est fixé, en une seule unité, tout comme une cartouche d'arme à feu. Cela permet un mécanisme de culasse plus simple, comme une culasse à bloc coulissant, qui, associé à des procédures de manipulation et d'éperonnage plus faciles des munitions, permet une cadence de tir beaucoup plus élevée. Les plus gros canons sont le plus souvent des canons BL, car les munitions sont si grosses et lourdes que même l'ajout d'une douille métallique ajouterait beaucoup de poids et rendrait la manipulation plus difficile, même si l'obus et le propulseur étaient chargés séparément. Il y a eu des exceptions, cependant; certains canons de la marine allemande pendant la Seconde Guerre mondiale utilisaient des sacs de poudre en tissu avec une fine section de base en laiton, pour fournir une obturation à la culasse sans ajouter trop de poids, semblable à une cartouche en plastique moderne avec une base "bas en laiton" pour le scellement et l'extraction.