Lors de la mise à feu de nos armes modernes, le percuteur initie la composition fulminante contenue dans la capsule d’amorçage en la précipitant sur l’enclume. Elle enflamme la poudre par le ou les trous d’évent de la douille. La poudre ainsi enflammée génère un dégagement gazeux important, qui dans l’espace restreint de la douille génère une forte augmentation de la pression. À ce moment, la douille se dilate pour épouser les parois de la chambre du canon et assure ainsi son étanchéité. Aussi, sous l’effet de cette même pression grandissante, le projectile avance dans le canon. Si l’arme est verrouillée, ce verrouillage assure le maintien de la douille en position. Si l’arme n’est pas verrouillée (ce qui peut résulter d’un choix de conception comme nous le verrons dans le chapitre 6 « Fonctionnement »), la douille recule à mesure que le projectile avance dans le canon. (Fig.01)

I. Généralités.

I-A. Définition.

Avant d’évoquer les fonctionnements des armes, il nécessaire de parler de munitions. Et pour cela il convient de définir les termes employés en la matière et notamment ceux de “calibre” et de “munition“. Nous nous référerons ici à la notion de « calibre nominal », le calibre réel de l’arme étant par lui-même dans son canon, le diamètre d’âme, souvent exprimé par le diamètre mesuré en plat de rayure et parfois en fond de rayure.

Calibre nominal : il s’agit du nom donné à un ensemble de mesures dimensionnelles destiné à assurer une compatibilité à minima géométrique entre une arme et des munitions de même calibre. Cette notion de calibre est à rattacher de manière impérative à une norme qui en prescrit les modalités. Nous aborderons le sujet des normes en fin de chapitre.

Munition : il s’agit d’un ensemble composé d’un projectile (simple ou multiple), d’une charge de poudre , d’une douille et d’une amorce. On parle aussi de “chargement” pour évoquer cet ensemble lorsque l’on considère en détail les caractéristiques de chacun de ces composants.

Ainsi, il existe potentiellement un nombre infini de munitions pour un même calibre. Ces variations sont un facteur important à appréhender pour le bon fonctionnement d’une arme : on parle alors d’adéquation arme / munitions. Ce couple arme / munitions constitue la base de la recherche en matière de sécurité, de fiabilité et de précision dans l’utilisation d’une arme.

Enfin, concernant les calibres, il est nécessaire de circonscrire ici notre domaine d’étude avec précision.  Les armes dont il est sujet ici sont quasiment toutes définies par l’Armée Française comme étant de « petit calibre ». Il faut ainsi comprendre qu’elles tirent toutes un projectile d’un diamètre inférieur à 20 mm. Les calibres dont le diamètre de projectile est compris entre 20 et 40 mm sont ainsi considérés comme « moyen ». Au-delà de 40 mm, il est question de « gros » calibre. Nous avons choisi de nous inscrire dans ce référentiel, car il nous paraît légitime d’un point de vue historique et qu’il est largement conforté par la législation en vigueur en France. Cependant, il est nécessaire de comprendre que cette dénomination ne sera pas comprise par tous de la même façon : c’est pourquoi il est nécessaire de la préciser de façon liminaire. Pour mémoire, les choses sont conçues différemment aux États-Unis, car la notion de petit calibre fait référence au calibre inférieur ou égal à .32 pouces, celle de calibre moyen se réfère au calibre entre .33 et .39 pouces, et celle de gros calibre fait référence à un calibre supérieur ou égal à .40 pouces.

I-B. Dénomination.

Les calibres sont généralement dénommés en utilisant 3 systèmes de mesures différents : le système métrique, le système impérial anglo-saxon et la fraction de livre ancienne (Fig.02). Quel que soit le système employé, il est fréquent que la valeur mise en avant soit accompagnée d’un nom : la marque, le créateur…mais aussi parfois des indications d’ordre technique. Il s’agit d’une méthode qui permet de différencier plusieurs calibres de même diamètre. Parmi les indications d’ordre technique, 3 méritent une présentation préliminaire, même si leurs spécificités seront présentées plus loin dans le chapitre :

• « R » pour « Rim », ce qui signifie en anglais « bourrelet ». Comme son nom l’indique, elle désigne les munitions portant un bourreletForme du culot d'une munition qui comporte un retour d'un di... More au culot.
• « SR » pour «Semi-Rim », ce qui signifie en anglais « demi-bourrelet ». Comme son nom l’indique, elle désigne les munitions portant un demi-bourrelet au culot.
• « Magnum ». Nous sommes ici en face d’une indication « mi-technique, mi-commerciale ». Dans certains cas, elle désigne des munitions dotées d’un culot « renforcé » (.300 Winchester Magnum, 7 mm Remington Magnum), et parfois uniquement une puissance considérée comme « supérieure » pour le diamètre employé (.357 Magnum, .44 Magnum…). Dans le deuxième cas, on rencontre même une munition «.357 Maximum » : on parle bien ici de considération commerciale, bien que fondé sur une particularité potentielle de chargement. Pourquoi potentielle ? Tout simplement car rien n’oblige un fabricant à exploiter le potentiel total de telles munitions.

Enfin, avant de décrire plus en détail les tenants et aboutissants de chaque système, il est nécessaire de mentionner qu’un même calibre peut posséder plusieurs appellations différentes, dans plusieurs de 3 systèmes…voire dans tous. Par exemple, le calibre 12 mm pour armes à canon lisse est aussi appelé .410 et enfin calibre « 36 ».

I-B-a. Le système métrique.

Les dénominations des calibres désignent dans ce cas un diamètre en millimètres. Ce diamètre peut correspondre à celui du projectile ou du canon en plat ou fond de rayures. Parfois la valeur mise en avant est une valeur arrondie au millimètre. Ainsi, le « 9 » du 9 x 19 mm ne désigne pas une valeur exacte, mais la valeur arrondie. La norme CIP nous donne comme valeur de référence : diamètre du projectile 9,05 mm, diamètre en plat de rayure 8,82 mm et diamètre en fond de rayure 9,02 mm. Souvent les calibres désignés à l’aide du système métrique sont accompagnés de la longueur de l’étui précédé d’un « x » qui est ici le signe mathématique « multiplié ». Ainsi, le 9 x 19 désigne un projectile de 9  mm (valeur arrondie) sur un étui de 19 mm. Ici aussi, la longueur de l’étui est exprimée de façon arrondie, la CIP nous donnant comme valeur de référence 19,15 mm. Cette deuxième information nous permet également de différencier aisément les calibres de même diamètre.

I-B-b. Le système impérial anglo-saxon.

Les dénominations des calibres désignent dans ce cas un diamètre en pouce ou en fraction de pouce. Quand ils sont exprimés en pouce, ces calibres sont normalement précédés d’un « . » qui sous-entend « 0. ». Pour exemple le calibre .30 correspond à 0.30 pouce, soit 7,62 mm. Ici aussi, des libertés sont prises avec les valeurs mises en avant : parfois pour arrondir, parfois pour différencier plusieurs calibres. Pour exemple, si les .222 Remington et .223 Remington comportent bien des différences (étui, poids de projectiles…), leurs diamètres de projectile et de canon sont rigoureusement identiques. Ici, Remington a renommé le .222 Special en .223 Remington par crainte d’une confusion par les utilisateurs. Les dénominations anglo-saxonnes sont parfois suivies d’une information numérique supplémentaire précédée d’un « – ». Cette information supplémentaire peut avoir plusieurs significations :

• Elle désigne parfois la masse de poudre, en « grain ». Le grain est une unité de mesure propre au rechargement de munitions qui désigne la masse de poudre ou du projectile (1 grain = 0,0648 gramme). Ainsi, la .44-40 Winchester Center Fire (WCF) désigne un projectile de 0.44 pouce de diamètre propulsé par 40 grains de poudre (noire). Nous reviendrons sur le cas de .44-40 WCF en détail plus loin dans ce chapitre. De même la .30-30 WCF désigne un projectile de 0.30 pouce de diamètre propulsé par 30 grains de poudre (sans fumée). À la fin du XIX^e siècle, l’information pouvait être complétée par la masse du projectile. Ainsi, le .44-40-200 WCF désigne un projectile de 0.44 pouce de diamètre, d’une masse de 200 grains, propulsé par 40 grains de poudre noire. Cette dernière pratique est aujourd’hui tombée en désuétude. La mention de la charge de poudre en grains est plutôt courante dans les munitions de la fin du XIXe siècle d’origine américaine.
• Elle désigne parfois l’année. La .30-06 Springfield est une munition de calibre 0.30 pouce adopté en 1906 par l’armée des États-Unis d’Amérique. La chose est plutôt rare, pour ne pas dire circonscrite à deux munitions à notre connaissance : .30-03 et .30-06 Springfield, la .30-03 ayant eu une destinée très éphémère.
• Elle désigne parfois la munition « parente », c’est-à-dire la munition (mais surtout la douille) à partir de laquelle la munition a été obtenue.  Ainsi le .30-284 est une munition de calibre 0.30 pouce obtenu par modification d’un étui de .284 Winchester. Ici aussi, les cas sont plutôt rares. En France métropolitaine, le .30-284 Winchester fut rendue très populaire par la législation jusqu’en 2013. Cela permettait le rechambrage d’arme de calibre .30 dans le respect de la législation, les calibres .30 dits « de guerre » étant alors interdits.

Dans le dernier cas, on peut noter de très rares cas « d’hybridation » où la mesure métrique est accompagnée de la désignation de la munition parente. C’est le cas du 8 mm – 348, qui est une munition de calibre 8 mm obtenu par modification d’un étui de .348 Winchester.

I-B-c. La fraction de livre ancienne.

Derrière ce titre énigmatique, se cache en réalité l’explication d’une appellation couramment employée : celle du « calibre 12 ». Ici, le chiffre 12 correspond à 1/12 d’une livre ancienne (d’une masse de 453,59 g) de plomb. Avec ce 1/12 de livre, on réalise une sphère. C’est le diamètre de cette sphère qui nous donne le diamètre de canon : ici approximativement 18,5 mm. Ainsi, plus le chiffre est élevé, plus le diamètre est faible. Cette dénomination de calibre est utilisée exclusivement pour les armes à canon lisse. Elle est parfois suivie d’une seconde valeur avec un séparateur « / » et plus rarement un « x ». La seconde valeur est la profondeur de chambrage de ces munitions, qui sont le plus souvent cylindriques. Cette valeur peut être exprimée en millimètres ou en pouces. Ainsi, un calibre 12/76 nous indique un canon de calibre « 12 » et une chambre de 76 mm. Cette même appellation peut trouver son équivalent anglo-saxon : 12/3” une canon de calibre 12 et une chambre de 3 pouces (Fig.03) . On peut noter ici que comme pour toute munition cylindrique à bourreletForme du culot d'une munition qui comporte un retour d'un di... More ou à demi-bourrelet, on peut tirer une cartouche plus courte dans une chambre plus longue : par exemple, on peut tirer une munition 12/70 dans une chambre 12/76, comme on peut tirer un .38 Special (balle de 9,12 mm sur une douille de 29,34 mm) dans une chambre Magnum .357 (conçue pour une balle de 9,12 mm avec une longueur de douille maximale de 32,77). Dans les deux cas, la conséquence majeure est une augmentation du vol libre de la balle d’où peut résulter une perte de précision dans le pire des cas.

II. Munitions.

Les munitions pour armes à feu modernes peuvent se dissocier en deux familles : celle pour armes à canon rayé et celle pour armes à canon lisse. Comportant de nombreuses similitudes, nous commencerons par exposer les caractéristiques des munitions pour canon rayé (dont beaucoup sont valables pour les munitions d’armes à canon lisse) avant de détailler certains aspects spécifiques des munitions pour armes à canon lisse.

II-A. L’amorce.

Il s’agit du composant destiné à transformer l’énergie mécanique (translation du percuteur) en inflammation par le biais de la détonation d’une substance chimique. De façon générale sur les armes modernes, on trouve toujours les éléments d’amorçage suivants : la capsule d’amorçage, la composition fulminante et l’enclume. Pour la compréhension, on peut adjoindre à cette liste le ou les évents de communication vers la chambre à poudre qui sont présents sur la douille des munitions à percussion centrale. Le principe est simple: la composition fulminante contenue par la capsule est précipitée contre l’enclume pour l’enflammer et communiquer la flamme par le ou les évents vers la chambre contenant la poudre. On peut retrouver ces éléments sous forme de différents assemblages en fonction des considérations liées à l’emploi de la munition. Nous détaillerons plus loin les variations de constructions les plus fréquentes des munitions modernes à percussion centrale et annulaire. Aussi, nous ne décrirons pas ici les mécanismes plus anciens (mèche, rouet, silex, broche) ni expérimentaux (piézo-électriques).

II-A-a. Les compositions fulminantes.

Les trois compositions fulminantes les plus fréquemment rencontrées sont celles à base de:

• Fulminate de mercure
• Styphnate de plomb
• Diazodinitrophénol plus couramment appelé “diazole”.

La composition à base de fulminate de mercure fut la première employée. Celle-ci comporte deux problématiques d’importance : elle favorise la corrosion des canons et génère des émanations toxiques. Le premier point est particulièrement problématique pour la durée de vie des canons et conduira à partir des années vingt à sa substitution progressive chez un grand nombre de fabricants par le styphnate de plomb pour créer des amorces dites “non corrosives”. Depuis la fin des années 1990, les considérations sanitaires à propos de la présence de plomb dans les amorces conduiront à l’utilisation du diazodinitrophénol, composé organique, dans les amorces dites “non toxiques”. Notre expérience professionnelle nous a permis d’observer que ces compositions d’amorçage ont une incidence réelle sur le fonctionnement et la durée de vie des armes, il est par conséquent nécessaire de prendre en considération ce facteur dans l’élaboration du couple arme / munition.

La composition fulminante est déposée dans la capsule d’amorçage.