ARMES A FEU

On désigne sous le nom A'ai^mes d feu des armes servant à lancer des projectiles par la force élastique des gaz que développe la combustion de la poudre, qui est un mélange de soufre, de charbon de bois et de salpêtre. Nous distinguerons les armes de guerre^ comprenant les canons et les fusils destinés à l'armée, et les armes de luxe^ dont on se sert pour la chasse.

FABIUCATION DES CANONS

La fabrication des canons est ordinairement exécutée par l'État Mais, depuis 1870, l'industrie privée est venue largement au secours de nos manufactures nationales pour la création rapide de l'armement nouvellement adopté. Nous citerons les établissements de Saint-GhamonJ, du Creuzot, de Fives-Liile, du Havre et de la société Cail à Paris.

La fabrication des canons ne comporte pas l'emploi de procédés bien spéciaux. Nous avons vu, ou nous verrons dans la suite de cet ouvrage la description des principales opérations qui concourent à cette fabrication (fonderie, tournage, alésage, etc.) ; aussi n'avons-nous que peu de détails à donner en ce moment sur cette industrie, et ferons-nous porter principalement notre étude sur la description de l'objet à fabriquer, sur les modifications qu'il a subies dans sa construction, et sur les qualités des différentes matières premières employées.

Personne n'ignore ce que c'est qu'un canon ; tout le monde sait que cet engin de guerre, dans son état primitif, se réduisait à un tube métallique plus ou moins gros, plus ou moins épais et fermé par un bout.

FABRIGATlOiN DES CANONS.

là'âme de la pièce est le vide intérieur qu'elle présente; la partie antérieure est la volée; la partie postérieure reçoit le nom de culasse ; l'entrée de l'âme est appelée bouche, et le renflement qui termine la volée est le bourrelet eii tulipe. La pièce est percée, vers le fond de l'âme et suivant le rayon, d'un trou nommé lumière^ par lequel on met le feu à la charge de poudre qui sera placée dans la culasse. Elle porte sur les côtés deux tourillons qui reposent sur un appareil roulant nommé affût (fig. 4 21).

L'affût se compose de deux pièces de bois nommées flasques^ sur lesquelles reposent les tourillons de la bouche à feu ; elles sont garnies à cet effet de sous-bandes de fer ; avec elles sont assemblées deux pièces de bois qui constituent la flèche; le tout est monté sur deux roues. Sur la flèche et au-dessous de la partie postérieure du canon se trouve fixé un écrou dans lequel une vis verticale peut être manœuvrée à l'aide d'une manivelle à quatre bras. Le canon repose sur cette vis, qui, suivant qu'on l'élève ou qu'on l'abaisse, le fait tourner sur ses tourillons dans un sens ou dans l'autre et fait varier l'inclinaison de Taxe. L'affût du canon forme l'arrière-train de la pièce; Tavant-train est constitué par une petite voiture que Ton peut réunir à l'affût et qui sert à porter les munitions.

Pour pointer la pièce dans la direction voulue, on se sert d'une hausse située à sa partie postérieure et qui se compose d'une plaquette pouvant glisser verticalement entre deux glissières divisées ; si le point que l'on veut atteindre est à 1500 mètres, on place la hausse au trait 1500 de la glissière: puis le pointeur dirige un rayon visuel qui doit passer par deux crans placés l'un sur la plaquette de la hausse, l'autre, à l'extrémité antérieure du canon, sur le bourrelet en tulipe. On doit déplacer la pièce à l'aide de la vis jusqu'à ce que le rayon visuel passe par le point que l'on veut atteindre. La hausse que nous venons de décrire, connue sous le non de hausse médiane ^ sert à pointer aux distances comprises entre 2500 et 1500 mètres ; une hausse latérale et un cran, appelé guidon^ situé sur le tourillon, servent à pointer aune distance extrême. (Elle est de 3200 mètres pour le canon rayé de campagne.)

Pour charger la pièce, on introduit dans le fond un sachet rempli de poudre (le poids de cette poudre varie suivant la force du canon) ; on emploie pour cela un instrument appelé refouloir^ qui sert à pousser le sachet; ensuite on place le projectile (boulet ou obus) de la même manière.

Pour enflammer la charge, autrefois on remplissait la lumière de poudre, à laquelle on mettait le feu avec une mèche; aujourd'hui on

se sert d'une étoiipille^ c'est à-dire d'un tube de cuivre que Ton entre dans la lumière. Il renferme de la poudre et, suivant son axe, se trouve un petit tube qui contient de la poudre fulminante et qui est traversé par un fil de cuivre, appelé rugueux^ terminé par une partie plate et dentelée. L'autre extrémité du fil sort au dehors de l'étoupille; elle est repliée et forme boucle. Le tube de l'étoupille est fermé à sa partie inférieure par de la cire, à sa partie supérieure par une rondelle de caoutchouc, un petit tampon de bois et de la cire.

Lorsqu'on veut faire feu, un des servants de la pièce accroche une corde terminée par un crochet à la boucle du fil de cuivre. Cette corde, appelée tire-feu^ se termine par un bracelet de cuir que le servant tient dans la main gauche. Au commandement de feu^ le servant tire la corde avec la main droite; il fait ainsi remonter le fil de cuivre dans l'étoupille; le rugueux frotte sur le fulminate et l'enflamme, celui-ci communique l'inflammation à la poudre de l'étoupille; la cire qui forme la base inférieure se fond et la combustion se propage jusqu'à la poudre du sachet. Les gaz produits prennent une tension considérable et chassent le projectile en avant.

Au début, la tension est très-grande, car la masse du boulet l'empêche de se mettre immédiatement en mouvement; un effort violent se produisant sur le fond, sur les parois du canon et sur le projectile, celui-ci s'avance comme poussé par un ressort puissant qui se détendrait au fur et à mesure. Tant qu'il n'est pas sorti de l'âme delà pièce, comme les gaz ne peuvent s'échapper que par le très-faible espace appelé vent^ existant entre lui et les parois, ils continuent à exercer une pression qui va en diminuant, mais qui pousse le projectile et tend à faire éclater le canon. Au moment oii le projectile sort, la pièce prend elle-même d'avant en arrière une vitesse qui est d'autant plus petite que sa masse est plus grande et qui constitue le recul.

Le boulet, en quittant l'âme de la pièce, fait avec l'horizon un angle égal à celui que fait lui-même l'axe du canon ou migle de tir ; il parcourt dans l'air une ligne courbe appelée trajectoire^ et, suivant la portée de la pièce et la grandeur de l'angle de tir, il va frapper le sol en un point plus ou moins éloigné.

La quantité de poudre est variable; son poids peut être le tiers, le quart ou le cinquième du projectile. Le calibre du canon et du projectile s'évalue d'après le poids de ce dernier exprimé ordinairement en kilogrammes, ou d'après le diamètre de l'âme de la pièce.

Les canons que nous venons de décrire sont lisses à leur intérieur, et le boulet sphérique ne remplit pas exactement l'âme : entre lui et les parois existe un espace libre que nous avons désigné sous le nom

de vent; il en résulte que le projectile a un mouvement plus ou moins irrégulier dans l'intérieur de la bouche à feu ; il est sujet à des battements, à des ricochets contre les parois de l'âme, et la justesse du tir se trouve diminuée.

DeiDuis le commencement du siècle on avait cherché à remédier à ces inconvénients ; mais ce n'est guère que depuis 1850 que des essais véritablement sérieux furent tentés dans cette voie* Parmi les officiers français qui se sont le plus occupés de cette question et dont les travaux ont mené à la solution de cet important problème, nous citerons MM. Tamisier, Burmer, Didion, Ghanal, Treuille de Beaulieu.

Les essais nombreux faits en France, de 1850 à 1859, conduisirent à l'adoption du canon rayé français^ qui fît son apparition dans la campagne d'Italie, et donna de si excellents résultats.

L'âme de ce canon, au lieu d'être lisse, est munie de rayures ou rigoles disposées en hélice. Le projectile, au lieu d'être rond, a la forme oblongue et porte à sa surface des saillies en zinc qui s'engagent dans les rayures ; il en résulte qu'il doit tourner sur lui-même pour avancer dans Tintérieur de l'âme sous l'influence de la pression des gaz. Ce mouvement de rotation rapide autour de son axe lui fait conserver sa pointe en avant, diminue les effets de la résistance de l'air et, par suite, donne au tir plus de justesse et de précision.

Dans les anciens canons rayés français qui se chargent par la bouche, le projectile est guidé dans Tâme par six ailettes ou appendices en zinc qui s'engagent dans douze rayures ayant une forme telle, que l'ailette ne les remplit pas, mais laisse derrière elle un peu de jeu ou vent.

On comprend facilement que lorsqu'on doit charger une pièce par la bouche, il est nécessaire de donner aux ailettes des dimensions un peu plus petites que celles des rayures, sans quoi on ne pourrait faire pénétrer le projectile jusqu'au fond de la pièce, par suite de la résistance que crée le frottement de l'ailette contre l'intérieur de la rayure. En outre, le projectile doit avoir un diamètre sensiblement plus petit que celui de l'âme. Il en résulte que le vent n'est pas complètement supprimé. Dans les canons prussiens, néerlandais, et dans les premiers canons suisses, italiens, espagnols et russes se chargeant par la culasse, comme dans le canon de 7 qui a été construit pendant le siège de Paris, on a supprimé complètement le vent en enveloppant le projectile d'une chemise de plomb cannelée transversalement; celui-ci, poussé par les gaz, s'avance dans l'âme de la pièce pendant que l'enveloppe de plomb pénètre dans les rayures^ qui soiU

182 INDUSTRIES PRÉPAUATOÎUES.

plus nombreuses et moins profondes, et s'y force de manière à ne pas laisser de jeu. Le frottement est beaucoup plus considérable ; mais commelesgaz ne peuvent s'échapper, la vitesse initiale est plus grande encore.

Les canons anglais se chargent par la bouche et lancent des projectiles à ailettes ; mais, pour supprimer le vent, on applique, contre le culot des projectiles de calibre supérieur à 12 centimètres une coupelle de cuivre qui, par reffet des gaz de la charge, s'étend de manière à remplir l'âme et ses rayures. Quelques canons, nouveau modèle, ont des rayures nombreuses, et leurs projectiles n'ont que l'obturateur du culot qui sert à leur donner le mouvement de rotation.

Il est important de remarquer qu'il y a intérêt à diminuer autant que possible TefTet du choc qui se produit toujours plus ou moins dans le tonnerre au moment où le projectile se met en mouvement. On a adopté à cet effet plusieurs dispositions.

Pour les canons de la marine française, qui sont en fonte, on emploie un système de rayures paraboliques dont l'inclinaison sur l'axe, nulle dans la culasse, va en augmentant lorsqu'on approche de la bouche. Dans les canons à projectile complètement forcé, comme les canons prussiens et les canons système de Reffye, la chambre où se trouve lagargousse a un diamètre un peu plus grand que celui de l'âme rayée et se raccorde avec elle par une partie conique qui forme la chambre du projectile; il en résulte que les rayures viennent mourir à fleur de l'âme dans cette partie conique. De plus, on facilite le forcement de la chemise de plomb dans ces rayures en leur donnant une largeur qui va en diminuant depuis le tonnerre jusqu'à la bouche. -

Dans les nouveaux canons français de l'artillerie de terre et de la marine, ainsi que dans les canons autrichiens, espagnols, italiens et russes, le forcement du projectile et son mouvement de rotation sont assurés à l'aide d'une ou plusieurs ceintures étroites de cuivre rouge. On se contente, en France, d'une seule ceinture encastrée dans le voisinage du culot, le projectile s' appuyant dans l'âme par un renflement de la partie inférieure, qui a presque le diamètre de l'âme.

H est évident que le système des projectiles forcés dans l'âme de la pièce, à moins qu'on n'emploie la disposition spéciale aux canons anglais, ne permet pas d'employer le chargement par la bouche et qu'il est nécessaire de charger par la culasse.

En France, ce dernier mode de chargement n'était adopté, avant

la campagne de 1870, que pour les pièces de marine. Le système de fermeture est un bouchon fileté que l'on visse dans la culasse filetée elle-même à sa partie postérieure. Ce bouchon s'appelle vis de culasse. Mais comme le vissage et le dévissage complet exigeraient un temps trop long, puisqu'il faudrait faire faire à la vis de culasse autant de tours qu'il y aurait de pas filetés (1), on a imaginé la disposition suivante : la surface extérieure du bouchon a été divisr^e en six parties; sur trois de ces parties, et de deux en deux, on a abattu les filets devis, de sorte que la surface latérale du bouchon se compose de trois /?ar^ze5 filetées et saillantes^ de trois parties lisses et en creux. Dans la culasse on a exécuté la même opération sur les filets de vis. On voit alors que, pour fermer le canon, il suffira d'entrer la vis de culasse en faisant glisser ses parties filetées dans les parties lisses de la culasse et réciproquement ; lorsque la vis de culasse sera entrée à fond, on n'aura qu'à la faire tourner d'un sixième de circonférence pour mettre ses filets en prise avec ceux de la culasse. Une ou deux poignées et un bras de levier placés sur la tête de la vis facilitent cette opération. Pour assurer une obturation complète et empêcher la fuite des gaz par la culasse, une rondelle d'acier circulaire ei^t fixée à la partie antérieure du bouchon, de manière qu'au moment de rinflammation des gaz, ceux-ci, par leur tension, l'appliquent fortement sur le joint qu'elle est destinée à fermer hermétiquement.

Depuis 1870, on a remplacé la rondelle par un anneau en cuivre indépendant de la culasse et que les gaz appliquent fortement contre le joint, sans que cette adhérence puisse gêner ensuite le mouvement d'ouverture. La lumière traverse la vis de culasse suivant son axe, et on met le feu à la charge par une étoupille à percussion, qui reçoit le choc d'un marteau manœuvré à l'aide du tire-feu. Cette étoupille, en s'épanouissant, a l'avantage d'empêcher les gaz de sortir par la lumière.

Ajoutons que, pour faciliter la manœuvre et permettre de démasquer complètement l'ouverture par laquelle on charge la pièce, on a imaginé un ensemble de dispositions destinées à porter et à diriger le bouchon. Une console creusée d'une gouttière reçoit le bouchon à sa sortie et démasque l'ouverture postérieure de la pièce, en tournant autour d'une charnière fixée à la tranche de culasse. ^

Pendant le siège de Paris on a construit en France un grand

(1) On appelle pas d'une vis la distance de deux filets consécutifs.

nombre de canons se chargeant par la culasse, et l'industrie privée a rendu alors les plus éclatants services h la défense nationale. Le canon inventé parle colonel de Reffye est celui qui a été le plus em-

FiG. 121. — Pièce de 7 se chargeant par la culasse. — Système de RefTye.

ployé. Les figures 121 et 122 le représentent dans son ensemble et dans ses détails. Il est en bronze, rayé et muni d'un système de fer-

FiG. 12-2. — Détails de la culasse (pièce de 7).

meture analogue à celui des canons de marine. Le bouchon est fileté et présente des segments lisses et saillants, comme celui que nous avons déjà décrit. Il est porté par un collier CG, à charnière, dans lequel il peut glisser horizontal3ment5 grâce à des vis, Vj qui tra-

versent le collier et entrent dans les rainures r, pratiquées sur la partie postérieure du bouchon. Quand on veut charger, on introduit le projectile et la charge par l'ouverture béante; puis, en faisant tourner tout le système de fermeture autour de la charnière, on entre le bouchon dans la culasse, on fait glisser ses parties saillantes dans les parties lisses de celle-ci, et, par une rotation d'un sixième de circonférence, ses filets sont mis en prise avec ceux de la culasse.

L'obturation est produite par la gargousse elle-même au moyen d'un culot en laiton que les gaz appliquent contre le joint en l'emboutissant; la lumière traverse la vis de culasse, mais le feu est mis par l'étoupille ordinaire; le culot de la gargousse bouche la lumière dès que la charge a été enflammée. Les nouveaux canons adoptés par l'artillerie de terre ont une fermeture de culasse analogue aux précédentes : Tobturalion y est produite par une matière plastique, comprise entre deux coupelles métalliques, que l'effort des gaz applique en les comprimant contre les parois du canon. La lumière est encore dans l'axe de la vis de culasse, mais n'y a pas de dispositif qui empêche les gaz de s'échapper.

D'autres modes de fermeture ont été adoptés à l'étrai^ger pour les canons à culasse; nous citerons les systèmes Whitworth, Wahrendorf, Armstrong, Wiesener et Kreiner, et enfin celui de Broadwell, qui a été perfectionné* par M. Krupp pour l'artillerie prus" sienî»e (i).

Ce dernier système se compose d'un verrou d'acier qui peut glisser, perpendiculairement à Taxe de la pièce, dans une ouverture faite dans l'épaisseur de celle-ci, épaisseur qui est plus grande à la culasse qu'à la volée. Ce verrou présente une ouverture circulaire qui a le même diamètre que l'âme de la pièce. Quand on veut charger le canon, on place le verrou dans une position telle, que son ouverture circulaire corresponde à l'âme; lorsque le projectile et la poudre sont introduits, on repousse le verrou de manière que sa partie pleine vienne remplacer l'ouverture circulaire. Ce mouvement s'obtient à l'aide d'un mécanisme spécial que nous ne décrirons pas; la manœuvre se fait rapidement et sans accident. Quant à l'obturation, elle est produite par un anneau de cuivre ou d'acier que la force élastique des gaz presse fortement contre le joint.

(1) Voyez, pour les détails, un article publié en décembre 1870 par M. Jordan dans le Bulletin de la Société des ingénieurs civils.

Pour pointer les nouvelles pièces on se sert d'une hausse latérale engagée dans un canal sur le côté de la culasse et d'un guidon porté par le tourillon du môme côté. La tige de la hausse peut être fixée dans le canal à la hauteur voulue à l'aide d'une vis de pression. Une traverse, mobile dans la tête de la hausse, porte V œilleton ou trou par lequel se fait la visée. On peut, en déplaçant cette traverse, corriger à l'avance l'écart constant, ou dérivation du projectile, qui est causé par son mouvement de rotation dans l'air et corriger ainsi les erreurs qui peuvent se produire dans le tir. Le guidon est formé par deux pointes liorizontales très rapprochées entre lesquelles on peut voirie but en regardant par l'œilleton.

Les nouveaux affûts sont fabriqués en tôle d'acier doux, et leurs flasques se prolongent jiîsqu'à la crosse. Les appareils de pointage sont plus compliqués que lorsque l'affût est en bois; mais ils permettent de pointer beaucoup plus rapidement et donnent la possibilité de tirer sous de très petits angles, c'est-à-dire de profiter des grandes portées des nouveaux canons.

Avant d'étudier le mode de fabrication des canons, nous dirons quelques mots sur la nature des projectiles employés par l'artillerie moderne. Aux xjv*' et xv^ siècles, on se servait de flèches de fer en forme de pyramide quadrangulaire, plus tard de balles de plomb, de boulets sphcriqucs en pierre, puis de boulets en fonte. Aujourd'hui, on a adopté des obus creux, de forme oblongue, contenant de la poudre qui s'enflamme quelque temps après avoir quitté la pièce ; au moment de l'inflammation, l'obus éclate et lance de toutes parts, soit seulement ses propres fragments, soit des projectiles plus petits renfermés dans son intérieur.

Dans le premier cas, l'obus présente soit une paroi simple, soit une paroi double organisée de façon à préparer son éclatement et à augmenter le nombre des fragments. Dans le second Tobus contient des balles généralement en plomb ou en fer et on Tappelle obus à balles ou shrajmel. L'intérieur des projectiles débouche, à sa partie supérieure, par un trou lileté appelé œil^ qui reçoit un bouchon métallique à vis appelé fusée. Les obus ordinaires sont armés généralement d'une fusée 2oercutante^ qui enflamme, au moment du choc contre l'obstacle, la poudre qui doit faire éclater le projectile. Les obus à balles sont armés d'une fusée fusante^ qui enflamme la charge d'éclatement en un point de la trajectoire du projectile, de façon qu'il éclate en l'air. A cet effet, la tête de la fusée porte une galerie de composition fusante, dont on choisit à volonté le point de départ de manière à faire varier la durée et la combustion par dixième de secondes.

On peut également munir les obus à balles d'une fusée à double eflV't, contenant en môme temps un système fusant et un système percutant. On emploie aussi, pour les tirs à petite distance, des boîtes en zinc contenant un grand nombre de balles : la boîte se brise dans le canon et les balles sont projetées en gerbe.

La matière servant à la fabrication des canons doit satisfaire à plusieurs conditions; il faut qu'elle offre : 1° une ténacité suffisante pour que, sans exiger des dimensions énormes qui augmenteraient le poids de la pièce et la rendraient d'un transport difficile, elle puisse résister à la pression des gaz ; 2^ une dureté assez grande pour que la pièce ne soit pas promptement détériorée par l'action du projectile dans l'âme. Les chiffres suivants, déterminés aux États-Unis par le major Wade, donnent une idée des qualités des métaux employés à la construction des canons : ■

Ténacité. Dureté.

Fonte de fer G à 32 4 à 33

Fer 27 à 52 10 à 12

Bronze 42 à 40 4 à 6

Acier 90 »

he métal doit avoir une structure telle, que, si le canon ne peut résister à la pression des gaz, la fissure commence à l'intérieur et, se propageant de proche en proche, arrive jusqu'à l'extérieur, de manière que la pièce s'ouvre sans éclater. Le fer et le bronze présentent cet avantage, tandis que la fonte en est dépourvue; aussi est-on obligé de donner aux canons de fonte une épaisseur beaucoup plus grande, et même de la renforcer par des frettes en acier. Ajoutons enfin que le prix du métal ne doit pas être trop élevé, à cause de la valeur énorme que représente l'artillerie d'une nation.

Les chiffres suivants permettront de se rendre compte du prix de revient : , ,

Fr. c.

/ en bronze 3 50 le kilogr.

Canons français se chargeant \ en fonte simple 0 50 — .

par la culasse f en fonte frettée et Iroljéc . . 1 50 —

V en acier 7 » —

Canons anglais se chargeant ) . ^ ^ ^ , o - z

, , ^ [ acier et fer forge 2 a 4 » —

par la bouche . . S . -

Canons en acier Krupp se chargeant par la culasse 8 » —

Jusqu'à ces dernières années la France a employé le bronze pour la construction de ses canons, à l'exception toutefois de ceux de la

marine, qui sont en fonte. Le bronze à canon se compose de 11 parties d'étain pour 100 de cuivre; on a essaye des alliages de nature un peu diCférente, mais on est toujours revenu à celui dont nous venons de donner la composition. Les pièces faites avec ce métal ont l'avantage de ne pas éclater en cédarnt brusquement à la pression intérieure des gaz, mais d'avertir, au contraire, par des dégradations apparentes, du moment oîi l'emploi de la pièce devient dangereux. Le prix de la matière est assez élevé ; mais il conserve une grande partie de sa valeur alors môme que la pièce est hors d'usage, car le métal peut être refondu.

Les canons de bronze sont obtenus par coulée du métal dans des moules; nous n'en(.rerons pas dans la description de l'opération et renverrons le lecteur aux détails donnés à propos de la fonderie en général. Nous ferons seulement quelques remarques sur le cas particulier qui nous occupe.

Les bouches à feu en bronze se coulent toujours pleines et sans noyau, à l'exception des mortiers de gros calibre.

Le modèle est métallique, habituellement en bronze;, il est creux et formé de plusieurs tronçons, que Yon assemble à l'aide de feuillures et que l'on relie solidement entre eux. Les modèles des tourillons et des anses sont fixés sur les tronçons avec des vis ou des tirefond placés à l'intérieur.

Les moules sont faits avec un sable quartzeux, très argileux, privé, autant que possible, de calcaires et d'oxydes métalliques. Le sable est humecté lors de la confection des moules. Quand ceux-ci sont terminés et qu'on a démoulé^ on recouvre leur intérieur au pinceau avec un poncif composé essentiellement de cendres lessivées, afin de diminuer la porosité du moule et de boucher les petites fissures dans lesquelles le métal liquide pourrait s'infiltrer. Enfin les moules sont étuvés pendant deux jours et recuits pendant quatre heures à une haute température. On superpose les moules en lutant les joints avec de la terre humide, et, après les avoir disposés verticalement dans une fosse, on y coule le bronze, qui a été fondu dans des fours à réverbère. La coulée se fait à la descente^ c'est-à-dire que le métal arrive par le haut du moule.

On donne toujours au moule une longueur plus grande que celle du canon, pour obtenir à la partie supérieure une masse appelée masselotte qui sera plus tard séparée. La masselotte présente plusieurs avantages : ellepeutêtre considérée comme un réservoir qui fournit du métal à mesure que celui des parties inférieures se contracte en se refroidissant; elle retarde le refroidissement dans la partie supérieure

FABPJCÂTION DES CANONS. 189

de la pièce, ce qui rend le tassement du bronze plus régulier; elle reçoit les gaz et les matières étrangères qui, en vertu de leur légèreté, s'élèvent à la partie supérieure.

Les bouches à feu étant coulées pleines, on les termine à l'extérieur par le tour et la ciselure, à l'intérieur à l'aide de machines à forer qui creusent le trou devant former l'âme et l'amènent au diamètre voulu. Nous n'avons pas à entrer à ce sujet dans de grands détails ; ce que nous dirons plus tard sur ces sortes de machines permettra de comprendre cette opération. Nous remarquerons seulement qu* elles se composent essentiellement d'un foret qui entre dans la pièce à mesure que celle-ci, animée d'un mouvement de rotation, vient présenter le métal à l'action de l'outil.

Quant aux rayures, elles sont creusées au moyen d'une machine faisant avancer des lames tranchantes dans la pièce, en leur communiquant un mouvement héliçoïdal.

Remarquons ici que les anciens canons en bronze se chargeant par la bouche étaient coulés la culasse en bas ; les canons du système RefFye ont été coulés la bouche en bas.

Le moulage au sable présente l'inconvénient d'un refroidissement lent auquel il semble qu'on doive attribuer la formation des taches d'étain, très nuisibles à la résistance des canons en bronze. Les tentatives faites pendant le siège de Paris par MM. Laveissière, pour la coulée des canons de 7 en bronze dans des lingotières métalliques, ont servi de point de départ à une nouvelle fabrication de bouches à feu en bronze. Les nouveaux canons autrichiens sont en bronze à 8 pour 100 d'étain et sont coulés dans des lingotières peu épaisses, en fonte, que l'on surmonte d'un moule en sable pour la masselotte. Après le forage, les parois intérieures des canons sont écroules à froid à Taide de mandrins d'acier de diamètre croissant. Cette opération augmente la résistance élastique du métal et communique à sa surface une grande dureté qui lui a fait donner le nom de bronzeacier. L'Allemagne, l'Italie, l'Espagne fabriquent certains de leurs canons par ce procédé.

Depuis près de deux siècles, on a fabriqué des bouches à feu en fonte de fer pour l'armement des places fortes et des navires de guerre. Le prix peu élevé de la fonte et la résistance qu'elle présente à l'usure la rendent excessivement propre aux besoins de Tartillerie ; malheureusement elle est sujette à se briser par la pression des gaz de la poudre : aussi en a-t-on abandonné l'usage exclusif, excepté dans les pays qui, comme la Suède, la Norvège et les États-Unis, possèdent des fontes

190 INUUSTIUES PRÉPARATOIRES.

d'une ténacité supérieure. Dans ces pays, on fabrique en fonte de fer non-seulement les canons de place et de marine, mais ceux de campagne. Les officiers d'artillerie des États-Unis se sont livrés à d'importantes recherches à ce sujet, et le major Rodmann est arrivé à modifier le système de coulée.

On coulait habituellement les canons pleins; mais, dans ce cas, le refroidissement de la fonte se faisant de l'extérieur au centre, il en résultait, par suite du retrait du métal, une disposition moléculaire qui diminuait la résistance des couches extérieures. Aussi, dès 1851, le major Rodmann a été conduit à couler les pièces creuses avec un noyau dans lequel circule un courant d'eau, afin que le refroidissement de la fonte et sa solidification commencent au centre. Par ce système, les couches inférieures, se solidifiant les premières, se trouvent comprimées par les couches extérieures qui se refroidissent sur elles et, en se contractant, produisent l'effet d'anneaux superposés qui serrent les parties intérieures et accroissent leur résistance. ^ .

En France, la marine de guerre a adopté les canons en fonte de fer, dont la solidité est augmentée par l'usage d'une double épaisseur d'anneaux d'acier puddlé ou frettes dont on entoure le canon. Depuis 1870, on garnit l'intérieur des canons, dans la partie la plus exposée, d'un tube en acier qui augmente la résistance à la rupture et au déculassement.

C'est à Ruelle, près d'Angoulême, que se fabriquent les bouches a feu destinées à la marine française.

Ces canons sont coulés creux autour d'un noyau en terre, formé de couches successives appliquées sur un arbre en fer; le moule est fait en sable, avec un modèle en fonte, dans des châssis qui, après dessiccation à l'étuve, sont superposés et reliés entre eux ; on le dresse ensuite verticalement dans une fosse creusée dans le sol. Autrefois la culasse formait la partie inférieure du moule ; aujourd'hui on préfère la mettre à la partie supérieure et la surmonter d'une masselotte qui sera enlevée plus tard; car on a reconnu que, dans un cylindre de fonte coulé verticalement, le métal le plus dur et le plus résistant se trouve au milieu de la hauteur environ. On coule en siphon et de bas en haut.

Après solidification de la fonte on procède au démoulage^ qui est facilité par une précaution prise avant la coulée et consistant à enduire l'intérieur du moule de poudre de coke. Après refroidissement complet, on enlève au burin les inégalités de la surface : c'est ce qui constitue le décroûtage. On sépare la masselotte en la coupant

FABIllCATION DES CANONS.

par morceaux qui ne doivent pas déliasser 300 kilogranomes et qui seront refondus pour une autre coulée. Cette dernière opération, appelée décapitage^ est suivie de Talésage du canon, que l'on fixe pour cela sur un banc de forerie; il y est immobile et un burin tournant dans son intérieur coupe le métal et amène l'âme au diamètre voulu.

La pièce est ensuite montée sur un tour qui, l'animant d'un mouvement de rotation, présente sa surface extérieure à l'action d'un outil chargé de lui donner la forme prescrite. La partie destinée à recevoir les frettes doit être tournée avec une grande précision. Ces frettes sont des anneaux d'acier puddléque Ton pose à chaud, de manière que le refroidissement, en les contractant, leur fasse serrer la fonte. On en place deux rangs l'un sur l'autre, en ayant soin de disposer la rangée supérieure de telle sorte que la ligne de séparation de chacun d'eux corresponde au milieu des frettes inférieures, et réciproquement. L'une des frettes extérieures porte les tourillons qui servent à faire reposer la pièce sur des coussinets. C'est principalement dans l'usine de MM. Petin-Gaudet, à Saint-Chamond, que se fabriquent les frettes en acier.

Lorsque le canon a reçu sa garniture de frettes moins une, on le replace sur le tour pour égaliser parfaitement la surface formée par leur juxtaposition et effacer toute distinction entre elles. Il n'y a plus alors qu'à poser le cercle de culasse à l'arrière de la pièce, ce qui se fait de la môme manière que pour les autres frettes.

Le canon retourne aux ateliers de forerie, oii la partie destinée à recevoir le bouchon mobile est alésée et filetée mécaniquement.

La première tentative sérieuse pour construire des canons en fer forgé a été faite par M. M. D. Treadwell , professeur de mécanique aux États-Unis, qui fit fabriquer des bouches à feu formées par une spirale en fer dont les spires étaient soudées entre elles à la forge.

En 1849, MM. Petin-Gaudet fabriquèrent, sur la demande du gouvernement français, sept bouches à feu en fer forgé sous le marteaupilon. Mais ces essais ne donnèrent pas d'excellents résultats, et les officiers d'artillerie s'opposèrent à l'adoption de ce système. Plus tard, les canons Armstrong, en Angleterre, montrèrent tout le parti qu'on peut tirer du fer forgé pour les bouches à feu. L'âme de ces canons est formée par des rubans de fer enroulés en hélice et soudés à la forge; le tube intérieur ainsi fait est renforcé extérieurement par d'autres tubes ou manchons fabriqués de la même manière et posés à chaud.

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Dans ces dernières années, le canon Armstrong a été modifié en ce sens que le tube intérieur est en acier doux.

La grande ténacité de l'acier conslituo pour I x construction des bouches à feu un avantage sérieux ; o;i fut arrêté pendant longtemps parla difficulté de fondre ce métal en grandes masses. Ce progrès a été réalisé par M. Krupp, d'Essen, et, à son exemple, por beaucoup d'établissements publics ou privés. Les nouveaux canons français, comme ceux de l'Allemagne et de la Russie, sont en acier, et l'usine Krupp a exécuté de nombreuses commandes de canons d'acier pour divers États qui n'ont pas la possibilité de les fabriquer euxmêmes.

Les premiers canons Krupp étaient construits par le forgeage d'un seul lingot d'acier doux, les tourillons étant pris sur le bloc même qui forme le canon. Us étaient ensuite forés, alésés et rayés par un travail analogue à celui que subissent les canons de bronze.

On fait aussi chez M. Krupp des canons degros calibre dans lesquels les tourillons sont portés par une frette en acier forgé, sans soudure. Le gros canon pesant 20 tonnes qui figurait à l'Exposition universelle en 1867 avait trois rangées de frettes autour du tonnerre et deux autour du reste de la culasse.

Les bouches à feu en acier, que l'on construit maintenant, sont en acier doux, fondu, forgé et trempé h l'huile. Le corps est renforcé par plusieurs rangs de frettes, ordinairement en acier puddlé. Les canons degros calibre en ontjusqu'à quatre rangs. Lo corps du canon est fondu dans une lingotière, dont la forme intérieure est celle d'un tronc de prisme carré ou octogonal, o*u bien celle d'un tronc de cône. Les plus grandes précautions sont prises pour éviter les soufflures, qu'il est très difficile d'empêcher de se produire (les usines de Terre-Noire ont cependant présenté, à l'Exposition de 1878, deux spécimens remarquables d'acier coulé sans soufflures par des procédés particuliers). Pour faire disparaître les soufflures, on est obligé de soumettre le lingot au marteau-pilon. Après un premier forgeage, qui transforme ce lingot en un prisme à huit faces, on coupe la partie supérieure, qui fait office de masselotte. Un deuxième forgeage est pratiqué dans des étampes, qui donnent grossièrement au bloc la forme d'un canon. A la suite de ces opérations, on le recuit, en le refroidissant lentement dans du fraisil ou du sable, afin de le rendre plus facile à travailler, puis on le fore et on le dégrossit. On le trempe en le plongeant dans l'huile, après l'avoir porté à une température qui varie avec la qua-