Rayures

/". — Depuis des siècles on sait que le mouvement de rotation imprimé aux projectiles assure leur stabilité de trajectoire : on mettait en rotation les flèches des arbalètes en plantant les plumes à l'arrière suivant un fragment d'hélice.

Dans les armes à feu la rotation est produite par des rayures hélicoïdales creusées dans l'àme et dans lesquelles la balle est forcée.

Soit p la longueur du pas de la vis formée par une rayure; soit D le diamètre du cylindre sur laquelle elle est tracée (D est le calibre). D'après la définition de l'hélice, l'inclinaison 6 est donnée par la formule :

tgO=-D:/j.

Si, par exemple, le pas vaut 40 calibres (ce qui est dans Tordre des grandeurs admises pour les fusils), on a :

tgO = 0,0785 6=4° 39'.

Pour le calibre de 10 mm., le pas est de 40 cm. Soit V la vitesse du projectile à la sortie de l'arme. On a pour le nombre n de tours par seconde qu'il fait au bout du canon :

V tg6 y

Ainsi pour la même inclinaison 0, la même vitesse linéaire V, la vitesse de rotation du projectile est en raison inverse du calibre.

Mais ce n'est pas cette vitesse qui intervient; c'est plus exactement la force vive emmagasinée par la rotation. Pour fixer les idées, raisonnons sur un projectile cylindrique de masse M.

Son énergie cinétique de translation est MVa :2.

Son énergie cinétique de rotation est :

*VDaM : 2.

Le rapport de ces énergies est :

On s'explique que l'inclinaison des rayures soit choisie à peu près indépendamment du calibre ; elle est effectivement à peu près la même pour les fusils que pour les canons. Gonséquemment, la vitesse de rotation des obus est incomparablement plus petite que celle des balles de fusil.

2°. — On a beaucoup discuté sur le nombre et le profil des rayures. La figure 20, 4 représente une forme usuelle. La profondeur varie beaucoup avec la dureté du métal dont est fait le projectile. Pour une balle en plomb, métal se moulant aisément sur les rayures, mais offrant peu de résistance aux efforts tangentiels, les rayures sont profondes. Avec des balles de cuivre rouge, elles ont une profondeur de l'ordre du dixième de millimètre. Au reste, chacun possède aujourd'hui des balles -tirées sur lesquelles il peut vérifier le nombre, la disposition, la grandeur et l'inclinaison des rayures.

Les rayures sont obtenues avec un tour à fileter imprimant à un alésoir de forme spéciale un mouvement de rotation et un mouvement de translation convenablement liés.