La Poudre noire
B- Différences de composition et d’usage des poudres noires
1- Les défauts de la poudre noire
En dépit de son efficacité incontestée, d’innombrables problèmes sont liés à l’utilisation de la poudre noire. Par conséquent, les armes l’utilisant sont difficiles à manier, voire dangereuses si certaines règles de sécurité ne sont pas respectées. Ainsi, la loi française y impose une réglementation très stricte : ces armes sont classées en catégorie D, c’est-à-dire qu’elles sont libres de vente pour les majeurs et libres de port en ce qui concerne les armes longues. De plus, il est interdit d’en détenir chez soi plus de 2 kilogrammes. Les inconvénients et dangers de la poudre noire sont donc :
- son extrême sensibilité à l’humidité, qui diminue son efficacité et demande des précautions de stockage afin de la conserver sèche.
- sa forte inflammabilité : une quantité d’énergie minime (flamme, impact, friction, étincelle…) suffit à l’embraser, c’est pourquoi sa fabrication, son stockage, son transport et sa manipulation doivent être extrêmement surveillés.
- la projection de gaz et de résidus non brûlés sous forme d’une épaisse et âcre fumée provenant de la lumière de l’arme, qui gêne la visée lors des tirs répétés si le vent ne la chasse pas. Pour cette raison, le port de lunettes de protection est aujourd’hui vivement encouragé.
- les résidus et la suie qui encrassent l’arme : cela demande un entretien régulier. Le problème a été résolu pour les armes modernes à l’intérieur desquelles tous les composés chimiques se volatilisent.
11- Les types de poudres noires
Aux quatorzième et quinzième siècles, en Occident, la composition de la poudre noire était de six parties de salpêtre pour une partie de soufre et une partie de carbone (le plus souvent sous forme de charbon de bois). Par la suite, on mit au point des compositions variables selon l’usage auquel la poudre noire était destinée. Les principales sont les suivantes :
- la poudre de guerre, appelée de nos jours « poudre F3 »
Composition : 75% de salpêtre, 12,5% de charbon et 12,5% de soufre.
- la poudre de chasse
Composition : 78% de salpêtre, 12% de charbon et 10% de soufre.
- la poudre de mine, ou poudre lente
Composition : 40% de salpêtre, 30% de charbon et 30% de soufre.
- la poudre de tir sportif
Composition : 33% de salpêtre, 33% de charbon et 33% de soufre.
- la poudre pour les feux d’artifice
Composition : 75% de salpêtre, 15% de charbon et 10% de soufre.
Quelques échantillons des différentes sortes de poudre noire
111- Caractéristiques physiques
L’efficacité de toutes ces sortes de poudres se base sur un même principe : le mélange de deux éléments très combustibles (le soufre et le charbon) avec un corps très oxydant (le salpêtre). Ces divers compromis s’appuient sur les effets propres à chaque composant : le soufre amène une combustion plus lente, le salpêtre permet de faire durer la flamme plus longtemps (quoiqu’avec une moindre intensité), tandis que le charbon développe la flamme mais se consume rapidement.
A toutes les époques, on a noté le rôle essentiel joué par le charbon, dont dépend la qualité de la poudre : d’où l’expression aujourd’hui désuète « tel charbon, telle poudre »… Cet ingrédient était obtenu grâce au bois de tilleul, d’aulne, ou de peuplier. Selon que ce bois était distillé à 300°C ou à 350°C, on obtenait respectivement du charbon roux, pour la poudre de chasse, ou du charbon noir, pour la poudre de guerre. Bref, le métier d’employé de la Manufacture royale des poudres et salpêtres n’était pas une sinécure et demandait son content d’études !
Les caractéristiques physiques de la poudre influent sur les réactions explosives. Ainsi, selon la taille des grains, la vitesse de combustion change : si la poudre est en grains de 2 à 5mm, elle se consumera plus vite que si elle est en pulvérin (une poudre très finement broyée), notamment grâce aux interstices entre les grains qui contiennent de l’air, utile pour propager la combustion avec vitesse et régularité.
Aujourd’hui, la poudre noire existe en quatre granulations :
- 1f ou Fg
La plus grosse granulation, utilisée anciennement pour les gros calibres.
- 2f ou FFg
De granulation plus fine que la 1f, utilisée pour le tir au mousquet, les armes de calibre .50 et les fusils à double canon de calibre .10 et .12.
- 3f ou FFFg
La granulation la plus courante, utilisée pour les calibres .31 .36 et .44.
- 4f ou FFFFg
La granulation la plus fine, utilisée pour les pistolets et revolvers de calibre .31 à .36, et pour amorcer les armes à silex.
La densité des grains influe également sur la vitesse de combustion : une poudre très tassée se consumera plus rapidement qu’une poudre qui, au contraire, est peu compacte. La loi déterminant cela date de 1983. Intitulée loi de Vieille, du nom de son inventeur Paul Vieille, un ingénieur et chimiste français du dix-neuvième siècle, elle affirme que la vitesse Vc de propagation de la combustion de la poudre noire (en mètres par seconde) est égale à la pression P mise à la puissance n, et multipliée par une constante a qui varie selon la température de combustion de la poudre.
Loi de Vieille :
Ainsi, plus la pression est grande, plus le transfert thermique entre les grains et donc la vitesse de combustion est important.
La densité de la poudre noire influe aussi sur la qualité de la poudre : une poudre très tassée résiste bien mieux à l’humidité qu’une poudre moins dense.
De plus, si la poudre noire est en grains, la surface de ces grains influera elle aussi sur la combustion : une surface très lisse facilite le transport et se conserve mieux qu’une surface plus rugueuse qui, elle, retiendra l’humidité. Cependant, les grains lisses sont moins réactifs, il faut donc plus d’énergie pour les faire détonner.
