PRODUITS GAZEUX
Acide carbonique 57,62
Azote 41,12
Oxyde de carbone 3,88
Hydrogène 1,21
— sulfuré 0,60
Oxygène 0,52
Oxyde d'azote traces
intérieures des armes forment la crasse, sur laquelle nous reviendrons en traitarît des inconvénients de la poudre.
La force expansive de la poudre réside tout entière dans la tension des gaz produits par la combustion. 11 est donc bon de constater leur volume total et leur tension.
On n'est pas d'accord sur la quantité de gaz que dégage la poudre au moment de sa combustion. Les uns admettent qu'à la température de 0°, un litre de poudre donne 450 litres de gaz, mais que la dilatation amenée par la cbaleur dégagée porte ce volume à 9,000 litres.
D'après Ingenhouz, un litre de poudre fournirait seulement 2O00 litres de gaz.
11 est assez difficile d'avoir exactement la valeur de la force expansive, à cause des tensions différentes qui correspondent pour chaque gaz aux températures d'explosion. Aussi a-l-on recours à l'expérience pour éclaircir ce point.
D'après Ruhmford, la force d'expansion de la poudre serait comprise entre 52,000 et 25,000 atmosphères. Mais Ruhmford basait son calcul sur l'extrême dilatation de la vapeur d'eau, ce qui évidemment doit entacher d'erreur ses résultats.
Les recherches toutes récentes de M. Bunsen la portent de 4,165 à 4,573 atmosphères. Ce chilfre nous semble se rapprocher beaucoup plus de la vérité 1 .
' Muant au travail utile qu'elle est susceptible de produire, voici comment ou peut en obtenir l'expression. llsuflitde foire la somme des forces vives coin, muniquécs au boulet et à la pièce. Or, la force vive communiquée au boulet, c'est :
La force vive communiquée au canon, c'est .
P, v, P', t/ f représentant respectivement les poids du boulel el du cauon et es vitesses correspondantes^ Donc on a :
Si maintenant, on se préoccupe de chercher le rapport qui existe entre le travail moteur et l'effet utile, en considérant cette fois l'arme comme une véritable machine dans laquelle la chaleur doit se transformer en travail mécanique, on trouve, d'après M. Martin de Brettes, professeur à l'Ecole d'artillerie de la garde impériale, que le maximum de ce rapport ne dépasse pas un cinquième dans les pièces de canon. On peut expliquer la faible valeur de ce rendement, en remarquant qu'une certaine quantité de poudre n'est pas encore brûlée quand le projectile sort de l'arme ; qu'une fraction de la chaleur dégagée reste à l'état insensible dans les produits de la combustion de la charge ; qu'une autre fraction de cette chaleur est employée à mettre en mouvement la masse de la charge, à produire le recul de l'arme, à vaincre les frottements et autres résistances passives du projectile dans l'arme, et enfin à échauffer la pièce ; il faut ajouter qu'une partie des produits de la combustion s'échappe dans l'atmosphère pai la lumière et par le vide compris entre l'arme et le projectile, sans produire ainsi tout leur effet utile.
Après cette courte analyse de la force motrice, quelques notions sur les mobiles soumis à cette force trouveront tout naturellement leur place.
Trois qualités sont à considérer dans les projectiles : leur
En appliquant le calcul à une pièce de 21, on peut admettre que V =300 P. (kmime de plus, les vitesses communiquées sont en ruisou inverse des poids, on a :
pour une charge de i kilogrammes.
Happori "504*
Ceci montre combieu, pour une action aussi considérable sur le boulet, l'effet reste cependant faible sur l'affût;
ïi DËCOUVEltlES ET INVENTIONS
densité, leur dureté, qui dépend de la ténacité des métaux avec lesquels on les fabrique, et leur forme.
Il est reconnu que l'effet des projectiles est directement proportionnel à leur densité, c'est pour cette raison qu'on adopte en général les projectiles de plomb. Toutefois ce métal ne satisfait pas dans tous les cas aux conditions nécessaires de dureté ; aussi pour les sièges, emploie-Uon des boulets de fonte, qui ont moins de portée mais offrent plus de résistance.
La forme ordinaire des projectiles est sphérique. Cependant, depuis quelques années, et surtout depuis l'invention des armes rayées, on se sert principalement de balles coniques.
Tout le monde connaît le plomb de citasse et les balles dont les diamètres sont très-variés. On distingue encore : les boulets pleins, les bombes, les obus, les boites à poudre, les boulets ramés, etc.
Les boulets pleins sont en fonte de fer et d'un diamètre un peu inférieur au diamètre intérieur des pièces.
Les boulets creux sont remplis de poudre, par un orifice appelé œil que l'on ferme avec un coin de bois ; dans une cavité pratiquée au centre de ce coin, on introduit de la poudre très-fine. Le projectile est lancé comme un autre boulet, et le pulvérin enflammé par la chaleur dégagée met bientôt le feu à la poudre, dont la dilatation amène l'éclat de la bombe ou de l'obus. La différence entre ces deux projectiles, c'est que le premier se lance dans des pièces presque horizontales, le second dans des pièces tres-inclinées.
lies boites à poudre sont des cylindres en tôle remplis de balles. Cédant à l'action de la poudre, qui leur imprime une plus graude vitesse qu'aux balles qu'elles contiennent, elles laissent, en se détruisant, échapper ces balles sous forme d'une nappe conique.
Enfin les boulets ramés sont des boulets ordinaires réunis par une barre de fer : on n'en fait usage que dans la marine .
FABRICATION DE LA PuUlMtE. 25
Les projectiles produisent des elïets différents, suivant la nature des corps qu'ils rencontrent. D'après MM. Piobert et Morin, les trous qu'ils font dans le roc et la maçonnerie présentent un tronc de cône, suivi d'une cavité cylindrique qui se termine par une calotte sphérique on se loge le boulet.
La longueur de ces ouvertures est de 0 m ,60 dans la maçonnerie, et de 0'",30 dans les niasses calcaires, qui quelquefois renvoient le boulet à \ OU mètres (en considérant un boulet de U).
Le bois de chêne se referme après avoir été perforé.
Contre les métaux le choc produit un aplatissement de part et d'autre, et parfois la rupture du boulet ou du blindage.
Avant d'examiner la fabrication de la poudre à tirer, jetons un coup d'œil rapide sur les matières premières qui la composent.
La plus importante des trois, le salpêtre, connu aussi sous le nom de nitre, est un sel formé de potasse et d'acide nitrique. On le trouve tantôt réduit en une substance pulvérulente, tantôt cristallisé en prismes ou en longues aiguilles. Sa densité est 2,09 et sa température de fusion 350 centigr.
Projeté sur des charbons, il décrépite vivement, et il se laisse décomposer par la chaleur rouge.
Sa saveur, assez fraîche, ressemble beaucoup à la saveur du sel, bien qu'elle ait un peu d'amertume.
Quelquefois le salpêtre se trouve à Heur du terrain comme en Asie 1 . On le fabrique en Europe. Il n'est personne qui, en entrant dans une étable ou dans une pièce très-humide,
* Le salpHre naturel se recueille en Egypte, dans l'Inde, aux grottes du Kentucky (Amérique du Nord) et dans la Pouille (Italie).
Les nitrières artificielles sont établie» principalement dans la Prusse, la Suède et la Moravie.
En Hongrie et dans l'Ukraine, on obtient le salpêtre en lessivant le terreau noir qui forme une partie du sol de ces pays.
Le» vieux plâtras de Paris donnent à peu près A pour iOO de salpêtre.
D'après MM. Pelouze et Freiny, la F rame a produit annuellement, dans les plus fortes guerre*, 1 ,900.000 kilogrammes de nitre.
nECOlVEKTES ET INVENTIONS, n'ait remarqué sur les murs des efllorescences blanchâtres :
ni
et.
c'est là du salpêtre impur, formé aux dépens des matières organiques azotées.
Aussi, un dos moyens do fabrication los plus usités eonsiste-t-il à entassor des débris provenant de vieilles bâtisses
Fig. 4. — Aupp pour la tattive do sel do niire (nitrate do polas-e).
et surtout d'étables et à les abandonner à l'air. La salpétration s'opère pou à peu, on sépare le nitre au moyen de lessivages répétés avec de la cendre ou du carbonate de potasse, et on le raffine par voie de cristallisation.
Lorsque cette dernière opération a été con-
Fi<*
— Portion do l'auge dans laquelle s'écouta la terre après la lessive.
duitc convenablement, le salpêtre peut être admis dans los poudreries.
Fiir. 6. — Chaudière en cuivre pour In cristallisation de la lessive.
Le soufre est un élément très-répandu dans la nature. H
est jaune, insapide, et doué d une odeur faible qu'il uc développe que lorsqu'on le frotte ou qu'on réchauffe. On dit
Pig. 7. — Chaudière à cristalliser.
souvent, eu brûlant une allumette ou en respirant certaines eaux: Cela sent le soufre. Ce n'est pas le soufre même qui affecte ainsi l'odorat, mais des produits gazeux du soufre, l'acide sulfureux ou l'hydrogène sulfuré. La densité du soufre est 2,08.
Fi}. r . 8. — Appareil à faire bouillir la lessive pour on opérer la cristallisation et en séparer 1rs impuretés.
Ce corps fond à 110°, et présente des phénomènes remarquables à mesure que la température s'élève. Au delà de 150° , il devient foncé et visqueux ; à 260°, complètement brun et très-épais; à 400°, il est en p'eine ébullition.
Le soufre ayant une grande affinité pour les métaux, il en existe des quantités très-appréciables dans la plupart des minerais : on l'extrait alors par le gri lage des pyrites.
Mais l'industrie exploite surtout les solfatares, terrains volcaniques qui renferment du soufre natif.
Des pots, chauffés dans un fourneau appelé galère y reçoivent les matières terreuses, riches en soufre : cette substance distillée se rend dans d'autres pots communiquant an moyen de tubes avec les précédents, »t tombe par un orifice inférieur dans des baquets où elle se condense au contact de l'eau.
Toutefois, après ces opérations élémentaires, le soufre n'est pas encore assez pur : on doit lui faire subir une distillation plus complète dans de vastes chambres en maçonnerie.
Si l'on n'élève pas la température au delà de 110° centig., il se condense en poudre, et s'appelle alors soufre en fleur, sinon, on le reçoit en fusion dans des moules de bois cylindriques, et l'on obtient le soufre en canons.
Les solfatares de l'Etna sont d'une grande richesse, et la Sicile importe chaque année près de 50 millions de kilogrammes de soufre.
Le soufre, comme élément de la poudre, a l'avantage de faciliter le grenage, en liant le mélange et d'activer les réactions, quand il est en proportion convenable.
On peut dire justement : tel charbon, telle poudre. Rien, en effet, n'a plus d'influence sur la qualité de la poudre à tirer que la qualité du charbon employé dans sa fabrication.
Il doit être léger, poreux, très-rombustible, facile à briser, ne point contenir de résine et ne laisser qu'un faible résidu en brûlant.
On coupe de préférence les bois à carboniser vers le printemps, au moment où l'arbre est dans tonte sa séve, et l'on
choisit les plus tendres : le saule, le peuplier, la bourdaine, le coudrier, le tilleul, le fusain, etc., etc.
En Fiance, on emploie exclusivement le bois de bourdaine pour taire le charbon des poudres de guérie.
La carbonisation s'opère de deux manières.
Ou bien, on brûle les branches dans des fosses, en ayant soin de fournir
Fi<\ 0. — Coupe d'un fourneau à ebarbon nu nouvel aliment au feu pour la fabrication de la poudre. j que j a première
couche s'affaisse; ou bien on distille le bois dans des cylindres métalliques.
Quand l'opération a été conduite jusqu'à la lin, le charbon
est noir; quand on l'a interrompue, le charbon est roux, et contient une plus grande quantité d'oxygène etd'hydrogène; il est alors surtout employé « la confection des poudres de chasse. M. Violette a utilisé aussi la vapeur pour produire la carbonisation.
11 est à remarquer que dans les poudreries on ne fait ja-
l i^.. 10. - Section <! un lourneau à charbon pour la fabrication de la poudre.
FABRICATION DE LA POUDRE. 51 v
mais de provisions de charbon. Deux raisons capitales justifient cette mesure : non-seulement le charbon perd ses propriétés à l'air, mais son agglomération peut encore susciter des dangers très-graves.
Fi<r. 11. — Appareil pour la carbonisation par la vapeur surchauffée, employé n la fabrique à poudre d'Ergardes, près Saint-Omer (méthode Violette).
En eiïet, le charbon est doué au plus haut point de la propriété d'absorber les gaz et l'humidité. Bientôt la masse gazeuse, qui est considérable, s'échauffe assez pour amener une inflammation spontanée, et l'incendie, en se communiquant aux poudres, peut causer les dégâts les plus fâcheux.
C'est ce qui arriva en \ 802 à Essonne et en 1 850 en Hollande, ainsi que dans plusieurs autres établissements, à des époques différentes.
'"tf DÉCOUVERTES ET INVENTIONS.
11 est donc sage de préparer le charbon an fur et à mesure et de le livrer immédiatement aux pilons.
Le dosage de la poudre à tirer, c'est-à-dire la proportion de ses éléments, a varié aux différentes époques, et il varie encore aujourd'hui suivant les usages particuliers de la poudre et suivant les pays. Les anciens alchimistes avaient généralement admis la formule suivante : .
Snlpt'trc 6 partit*.
Soufre 1 —
Ciiarlion 1 —
D'après Chaptal, on pourrait supprimer le soufre sans diminuer la force de la poudre ; mais nous savons quel service rend cette substance, et d'ailleurs la poudre la plus forte n'est pas toujours la meilleure. Lue poudre dépourvue de soufre ou n'en renfermant qu'une quantité très-faible, manque de consistance et supporte difficilement le transport. Cette observation s'applique surtout aux poudres de guerre que de nombreux déplacements, dans des conditions souvent défavorables, rendent plus sujettes à se détériorer.
La poudre de chasse, exempte de pareils inconvénients, renferme presque toujours moins de soufre et possède plus de force.
Quant à celle qui sert aux mines, elle doit au contraire contenir le soufre en forte proportion : elle brûle ainsi plus lentement.
Voici d'ailleurs le dosage des poudres dans différents pays pour 100 parlies de poudre.
Poudre «le guerre
/ fabriquée aux pi-
1 Ions
routlre itechas** . . / d'Angoulême el du
j Bouchet ....
\ d'Efquerdo. . . .
8ALPÊTRF. RftDPRK. CHARDON.
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FAB1WCATI ON DE I7A POUDRK. 5,"
bai.pêtrk. »ourar. chabcom.
l'oudre de m: no ... j
Poudre du commerce, j Ancienne poudre ronde d'E>sonne
Angleterre.
Poudre de guerre . . , 75 10 1.%
Poudre de Cambridge 76 9,5 14,:»
Poudre de Darlford 75 8 I"
Poudre de Hunslow . . . 78 8 14
Poudre à fusil 76,:'. 1» lt,5
Poudre de chasse 70,7 7,8 15,.%
Autriche.
Poudre de cible . . .> 75.91 9,45 14.62
Poudre à fusil 76,21 9,71 14,08
Poudre à canon 75 12 \~ t
Poudre de mine 02.14 18.44 19,42
Prcssf.
n * i ancienne .
Poudres de guerre. . . j ^
ancienne .... 75 11,5 I5.5
Russie.
Poudre à canon 75 10 15
Poudre à fusil 80 8,7 11.5
Poudre de chasse 80 8 12
Saxe.
Poudre à canon Poudre à fusil.
Wurtemberg.
Poudre a canon 75 12 15
Poudre à fusil 71.5 10,7 11,8
Berne.
:,i DÉCOUVERTES ET INVENTIONS.
SAM'ÈTnE.
SOUFFISK.
