Les armes à feu

Les forces de gendarmerie et de police ont saisi en 2015 environ 6 000 armes en France. Parmi elles, 5% sont des armes ou des matériels de guerre interdits à l’acquisition ou à la détention des particuliers.

Dès la création de l’IRCGN, un département balistique a vu le jour, composé d’experts analysant les armes saisies ou réalisant des expertises au profit d’enquêteurs ou de magistrats. Mais qu’est ce que la balistique ? Cette science forensique fait intervenir de nombreux domaines de la physique comme la mécanique du solide, la thermodynamique, la résistance des matériaux…

Afin de mieux comprendre ce domaine scientifique, il est nécessaire dans un premier temps de définir, classer et comprendre les caractéristiques des armes à feu.

Qu’est ce qu’une arme a feu ?

Les armes à feu sont des mécanismes qui reposent sur leur capacité à exploiter l’énergie d’une explosion. La finalité d’une arme à feu est d’expulser un projectile du mécanisme avec des caractéristiques physiques précises telles que la vitesse, la portée ou l’équilibre gyroscopique. Le mécanisme s’appuie sur quelques pièces nécessaires à son bon fonctionnement :

schema armes

schema armes

Mécanisme de fonctionnement d'une arme à feu

    

     - la queue de détente, actionnée mécaniquement par le doigt du tireur ;

     - la gâchette qui va libérer le percuteur ;

     - le percuteur, pièce métallique qui peut être mise en mouvement par un ressort ou une masse percutante, et dont la pointe vient frapper l’amorce de la munition à l’entrée de la chambre afin d’enflammer la poudre et de faire partir le projectile ;

     - le canon, tube qui va permettre de guider le projectile jusqu’à la sortie de l’arme et lui donner des caractéristiques physiques pour son vol libre.

Les différents types d’arme

Bien qu’il existe une quantité importante de types d’arme ou de mécanismes plus ou moins artisanaux, il est possible de classer les armes selon plusieurs grandes familles :

classification armes à feu

classification armes à feu

Classification schématique des armes à feu

    

Les armes de poing

Une arme de poing est une arme qui, par définition, n’est pas destinée à être épaulée et peut donc être utilisée d’une seule main grâce à sa taille réduite et son faible poids. Elle a la particularité d’être très facilement dissimulable. Plusieurs sous catégories existent : les revolvers, les pistolets à un coup, automatiques et semi-automatiques.

Les pistolets regroupent l’ensemble des armes de poing sans barillet. Ils peuvent être à un seul coup pour le tir sportif mais peuvent en général tirer plusieurs coups à la suite (jusqu’à 33 cartouches). Ils sont appelés semi-automatiques lorsqu’une nouvelle course du doigt sur la détente est nécessaire pour faire partir un nouveau coup. Si l’on peut tirer « en rafale », c’est-à-dire que la simple stabilisation en fin de course de la queue de détente permet de faire partir un nouveau projectile, le pistolet est dit automatique. L’approvisionnement de ces cartouches s’effectue par un chargeur ou un magasin placé dans la poignée de l’arme. Les cartouches sont disposées l’une au dessus de l’autre dans le chargeur et montent en chambre par l’action d’un ressort au fond du chargeur.

schéma revolver

schéma revolver

Parties principales d'un revolver

    

La majorité de ces armes fonctionne selon deux modes : la double et la simple action. La double action correspond au fonctionnement permettant au marteau (plus communément appelé chien) d’être armé puis relâché en effectuant un cycle complet d’armement grâce à l’action du doigt sur la queue de détente. En revanche, la simple action consiste à armer au préalable le marteau, manuellement ou par un mouvement de culasse, avant de déclencher le tir. La course de la queue de détente est alors beaucoup plus courte par rapport à la double action. La simple action permet au tireur d’exercer une force de pression plus faible pour déclencher le tir, rendant son tir plus précis.

La culasse est une pièce indispensable pour toutes les armes semi-automatiques ou automatiques. Cette pièce est mobile et comporte en général le système de percussion et le système d’extraction. Lorsque le percuteur frappe l’amorce, la culasse est fermée et réalise l’étanchéité entre la chambre et l’extérieur. Lorsque le projectile sort du canon, sous l’effet des gaz, la culasse recule, accroche l’étui grâce à la griffe de l’extracteur, puis libère une fenêtre d’éjection vers l’extérieur expulsant l’étui après qu’il ait heurté l’éjecteur. En fin de course, la culasse réarme le dispositif de percussion. La culasse est enfin rappelée par un ressort récupérateur et chambre une nouvelle cartouche.

Les fabricants d’armes doivent donc calculer avec justesse le dimensionnement des parties mécaniques et la pression des gaz résiduels afin que la culasse ait assez d’énergie pour faire un cycle complet d’extraction/armement/chambrage sans détériorer le mécanisme. Pour les munitions de calibres puissants, les concepteurs ont inventé le système de culasse verrouillée permettant de retarder l’ouverture de la culasse. Ce mécanisme permet de transmettre un maximum de vitesse au projectile durant sa course dans le canon avant que la culasse ne puisse s’ouvrir. Cette ouverture a lieu lorsque la pression des gaz diminue et provoque un léger recul du canon par inclinaison.

    

Les armes d'épaule

   

Les armes dites d’épaule regroupent toutes les armes qui peuvent être épaulées lors du tir, comme les fusils de chasse ou les fusils d’assaut.

Deux grandes catégories existent : les armes d’épaule à canon lisse et les armes d’épaule à canon rayé.

Les armes d’épaule à canon lisse sont de trois types :

     - des fusils de chasse pouvant avoir deux canons de même calibre, superposés ou juxtaposés et dont le chargement de cartouches se fait en basculant les canons ;

     - des fusils à pompe possédant une réserve de munitions dans un magasin tubulaire et se rechargeant en actionnant une pompe sous le canon de l’avant vers l’arrière ;

     - des fusils au fonctionnement semi-automatique et possédant également un magasin.

Il existe également des fusils de chasse possédant trois ou quatre canons ou des fusils de chasse dits « mixtes » qui ont à la fois des canons rayés et des canons lisses.

Le canon rayé, quant à lui, a été conçu pour imprimer au projectile une rotation qui lui permet d’acquérir une stabilité gyroscopique durant son vol et de gagner en précision et portée. En effet, à l’image d’un ballon de basket tournant autour d’un doigt qui est plus stable qu’un ballon immobile sur ce doigt, le projectile ayant un effet gyroscopique est beaucoup moins sensible aux éléments extérieurs (pluie, vent, différence de milieu…) pouvant modifier sa trajectoire. Les rayures sont réalisées lors de la fabrication du canon et parcourent toute la longueur du canon en son intérieur, en tournant autour de l'axe du canon.

Schéma de mise en rotation de la balle par les rayures du canon

   

Les canons rayés sont visibles sur de nombreux fusils comme les armes de chasse, de sport ou les armes de guerre. L’éjection d’un étui et le chargement d’une nouvelle cartouche se font manuellement en actionnant une poignée sur le côté de l’arme par un mouvement d’aller-retour de l’avant vers l’arrière. Le système le plus répandu est le système de culasse à verrou comme sur le Mauser de 1898. Néanmoins, il existe d’autres systèmes comme celui du levier de sous-garde fonctionnant en abaissant et remontant le pontet d’avant en arrière (mécanisme des carabines Winchester).

Les fusils semi-automatiques ou automatiques sont des armes d’épaule permettant de tirer plusieurs coups à la suite sans nécessairement recharger manuellement l’arme. Certains ont un sélecteur de tir permettant de tirer au coup par coup ou en rafale.

Le principe de fonctionnement des armes automatiques dites « à culasse non calée ouverte » repose sur un cycle simple rendant l’arme robuste et peu coûteuse à fabriquer. Lors de la mise à feu, le tireur actionne la queue de détente libérant le bloc culasse entraîné par le ressort récupérateur. Celui-ci prélève une munition dans le chargeur et plaque le culot de la munition pendant que le percuteur vient frapper l’amorce de la munition. La poudre enflammée s’expand et les gaz créés propulsent le projectile le long du canon.

Le réarmement du mécanisme se fait via la poussée des gaz vers l’arrière de l’arme due à la combustion. Cette poussé implique le recul du bloc de culasse, un peu après le départ du projectile. Ce léger retard permet de conserver le canon le plus étanche possible de manière à ce que les gaz de la combustion accélèrent le projectile le plus longtemps possible. Le retard est provoqué par l’importante masse du bloc culasse et par la raideur du ressort récupérateur.

Le retour du bloc culasse est finalement stoppé par le ressort récupérateur et renvoyé vers l’avant pour placer une nouvelle munition dans la chambre, plaquer le culot de la munition contre la tête de culasse et frapper l’amorce par le percuteur. Un nouveau cycle est engagé, le tir se fait automatiquement, il suffit de maintenir pressée la queue de détente.

La mitraillette britannique Sten MK II, utilisée pendant la seconde guerre mondiale, est l’exemple parfait de ce mécanisme.

Pistolet mitrailleur britannique Sten MK II

    

Le principe de fonctionnement des armes automatiques dites « à culasse calée » intègre le fait d’avoir un dispositif de verrouillage de la culasse. La principale innovation par rapport au fonctionnement d’une arme à culasse non-calée est que le dispositif de verrouillage de la culasse va permettre de retarder davantage le recul du bloc culasse après le départ du projectile. Ce procédé va permettre d’augmenter la puissance de la munition sans pour autant alourdir le bloc culasse.

   

Sources

1 : Gallusser A. Expertise des armes et des éléments de munitions dans l'investigation criminelle : Traces d'armes à feu. 2014.Collection Sciences Forensiques, 2e édition.

2 : Connaissance des armes à feu légères et de leurs munitions (fiche 4701 du centre de documentation et de pédagogie du commandement des Écoles de la Gendarmerie Nationale)

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