CHAPITRE VIII

PRODUITS DE i/EXPLOSION DE LA POUDRE. — ANALYSE DES GAZ RÉSULTANT DE SA COMBUSTION. — TEMPÉRATURE DES GAZ. — MANIÈRE D'ÉVALUER LA FORCE DÉ LA POUDRE DE GUERRE. — LE MORTIER-ÉPROUVETTE . — LE FUSIL-PENDULE.

Les corps, gazeux ou solides, qui se forment pendant l'explosion de la poudre, ont été analysés par les chimistes avec un soin extrême. On a déterminé la quantité des gaz formés par un poids donné de poudre , la composition de ces gaz, leur température, et la force élastique qui les anime.

D'après les expériences faites par MM. Bunsen et Schischkoff, en 1859, les produits de la combustion de 100 grammes de poudre, sont les suivants :

Produits gazeux :

litres-

Acide carbonique../

Produits solides :

Hyposulfîte de potasse

Sulfocyanure de potassium

. Carbonate d'ammoniaque.

La combustion est incomplète , puisque d'une part il reste de l'oxygène libre,et d'autre part du charbon et du soufre, qui auraient pu être brûlés tous les deux si l'oxygène eût existé en quantité suffisante.

Au moment de l'explosion, il se produit une élévation de température telle que les

gaz dilatés fournissent, d'après le capitaine Brianchon, 4,000 fois le volume de la charge de poudre. Et si, comme l'admet M. Henri Sainte-Claire-Deville, les éléments de l'eau se séparent, se dissocient à la température de la fusion de l'argent, c'est-à-dire vers 1,000 degrés; si l'hydrate de potasse n'existe plus à la température de la fusion delafonte,c'est-à-dire vers 1200 degrés, il est probable que nonseulement le volume fourni par les gaz doit s'augmenter par suite de la séparation de leurs éléments, mais encore que les produits solides doivent être volatilisés et décomposés comme les produits gazeux; de telle sorte qu'il faudrait estimer beaucoup plus haut que ne le faisait le capitaine Brianchon, le volume fourni par la gazéification de la poudre qui détone.

Ce qui prouve que les produits solides sont tout au moins volatilisés au moment de l'explosion, c'est que lorsqu'on enflamme une bonne poudre, déposée sur une feuille de papier blanc, elle n'y laisse, après avoir brûlé, aucune trace de matière solide.

Une expérience de Rumford prouve le fait d'une manière plus frappante. Rumford plaçait une charge de poudre dans un canon en fer, dont l'orifice était fermé par la superposition d'un poids considérable. Quand la violence de l'explosion soulevait ce poids, tous les produits s'échappaient; quand, au contraire, le canon fermé ne laissait rien sortir, on trouvait, après le refroidissement, la somme exacte des produits solides composant J la poudre primitive, déposés sur les points des parois les plus éloignés du lieu d'application de la chaleur.

L'évaluation précise de la température produite par l'explosion de la poudre, est fort difficile,.car cette température varie, dans les expériences, suivant la quantité de poudre sur laquelle on opère. Quoi qu'il en soit, elle doit être placée entre la température de fusion du cuivre jaune'ou laiton et celle du cuivre rouge, car des rogn u res du premier métal mêlées à la

; poudre qui détone, se retrouvent constam- . ment fondues, tandis que celles du second ne le sont que rarement. C'est ce qui a fait évaluer la température de l'explosion de la i poudre à plus de 2,400 degrés.

1 Les divergences d'opinion qui régnent sur le volume gazeux produit par l'inflammation de la poudre, ont pour conséquence des différences semblables dans l'appréciation de la force balistique. S'il ne s'agissait que de gaz permanents, c'est-à-dire non susceptibles de se liquéfier, on pourrait avoir une évaluation fort approchée, parce que la tension de ces gaz est à peu près proportionnelle à l'accroissement de la température ; mais il s'agit ici d'un mélange de gaz et de vapeurs, dans des rapports inconnus, puisqu'on ignore si ces vapeurs sont ou non décomposées en leurs éléments gazeux. Dans l'hypothèse où les corps subsistent à l'état de vapeurs, non décomposées en leurs éléments, la tension de ces vapeurs ne peut être que bien difficilement évaluée, parce qu'aucune expérience jusqu'ici ne nousafait connaître comment se dilatent les vapeurs à de si hautes températures. ^Enfin, dans l'hypothèse où l'on admet que les vapeurs sont elles-mêmes réduites à leurs éléments constitutifs, qu'elles sont transformées en leurs composants gazeux, on ignorerait encore à quelles températures, et dans quel ordre s'opérerait la destruction des différentes vapeurs.

Les plus petites circonstances ont une influence considérable sur la force d'expansion de la poudre. Plusieurs livres de poudre enflammée sur une table légère en bois, ne produisent qu'une faible dépression de la planche ; tandis que si l'on enveloppe la même quantité de poudre d'une feuille de papier, la table est complètement brisée, -.• Ainsi s'expliquent les grandes divergences d'opinions qui se sont produites chez les hommes de l'art, sur la question de la force mécanique développée par l'explosion de la poudre. . Les évaluations * extrêmes sont celles de

Uobins, célèbre artilleur du xvn* siècle, qui estimait h 1,000 atmosphères seulement la teneion des gaz delà poudre, et celle de Rumford, qui fixe cette tension à 29,000 atmosphères. Dans l'énorme écart de ces deux chiffres viennent se placer les résultats obtenus par un grand nombre d'autres expérimentateurs.

Au fond, il est assez indifférent de connaître la tension exacte, la force absolue des produits gazeux d'une charge de poudre.

Fig. 163. — Mortier-éprouvette.

Ce qu'il faut savoir, c'est l'effet qu'elle peut produire sur le projectile employé dans une arme usuelle. On a construit et mis en usage plusieurs instruments pour évaluer la force des différentes poudres. Nous ne décrirons que le mortieréprouve t te . et le fusil-pendule.

Le mortier- éprouve t te, figure 163, est un mortier d'artillerie fondu d'une seule pièce avec son socle. Sa chambre est très -petite et spn projectile très-gros. Quand le socle est disposé sur un plan horizontal, le mortier est pointé à l'angle de 45°, celui qui donne l'écar-, temènt le plus grand des branches de la parabole décrite, par le projectile, et qui par conséquent donne la plus longue ■ portée. On remplit la chambre de la poudre à expérimenter, et; d'un boulet de bronze de dimensions rigoureusement établies. Qn fait partir la pièce, et la distance ï. nu

plus ou moins considérable à laquelle elle lance le projectile, sert à marquer sa qualité.

Des formules théoriques comprenant le poids de ]a poudre, celui du projectile et les autres éléments de l'appareil, donnent la vitesse initiale et la vitesse moyenne du projectile. On en déduit l'action de la poudre expérimentée dans d'autres armes.

Mais, si mathématiques que soient ces formules, elles ne donnent que des évaluations trèspeu approchées, et peuvent induire en erreur sur la qualité d'une poudre destinée à une arme quelconque. Aussi les experts ne s'y fient-ils jamais entièrement. Pour avoir des résultats exacts , il faut expérimenter la poudre dans l'arme même àlaquelle on la destine, et avec le projectile qui est en usage. C'est en partant de ce principe qu'on a construit le fusil-pendule.

Le fusil-pendule (fig. 164) se compose de deux appareils distincts, l'un comprenant le canon de fusil AB et le pendule C qui le supporte, l'autre le récepteur E, cône évidé et

Fig. !64. — Le fnsiï-penduîe.

rempli de plomb, destiné à recevoir le choc

de la balle, et qui est également suspendu à

un pendule F. Chacun des pendules déplace

dans son mouvement un curseur sur un arc de cercle gradué. Les deux pendules se meuvent exactement dans le même plan. Le pendule auquel est attaché le canon de fusil porte à sa partie inférieure un disque métallique, D, qui, se déplaçant, change la position du centre de gravité de l'appareil, et en même temps la ligne de tir; il est facile à l'aide de ce mécanisme,de viser directement dans le récepteur.

Quand le coup part, chaque pendule est mis en mouvement : celui du récepteur E, par l'action du projectile qui Ta frappé, et celui du canon AB, par l'efiet du recul. Ce dernier effet est un élément important à considérer, mais non pas le plus important. L'effet que le récepteur a ressenti du choc direct de la balle est celui que l'on doit reconnaître comme vraiment utile. On note d'ailleurs avec soin l'un et l'autre de ces écarts au moyen du cercle gradué et du curseur.

Des formules mathématiques ont été calculées, sur ces deux données, pour représenter la puissance balistique de la poudre expérimentée.

On admettait autrefois que la puissance de la poudre est proportionnelle au recul de l'arme; mais cette relation a été reconnue fausse. Or, jusqu'à l'invention du fusil-pendule qui enregistre à la fois la force de recul et la vitesse du projectile, toutes les anciennes éprouvettes à poudre étaient construites sur ce principe. Le fusil-pendule est donc le seul instrument auquel on puisse accorder confiance pour déterminer la véritable puissance de la poudre.

On a construit sur le même principe le pistolet-pendule et le canon-pendule. La forme de l'appareil est la même que pour le fusilpendule : l'arme à essayer varie seule. 11 serait donc inutile d'en parler avec plus de détail.

11 est une manière très-simple d'essayer la poudre : on en place une pincée sur une feuille de papier blanc. On s'assure d'abord si les grains sont de la même grosseur, et s'il n'y a pas de poussière, conditions d'une

combustion régulière. Ils doivent être bien secs et ne pas se laisser écraser trop facilement sous le doigt, ni tacher le papier. Si dans la masse il se trouvait des efflorescences blanches, ce serait la preuve que sous l'influence de l'humidité, une partie du salpêtre a disparu. Enfin on l'enflamme. Une bonne poudre doit brûler très-vite, et ne laisser qu'une petite tache sur le papier. Des grains restés intacts montreraient que le salpêtre n'a pas été suffisamment purifié; des taches jaunes ou noires, que le soufre ou le charbon sont en excès.

Ce moyen peut surtout servir à connaître si une poudre donnée n'a pas perdu de ses qualités depuis sa fabrication.

La poudre à tirer, bien qu'on en fasse usage depuis quatre ou cinq siècles, est restée à peu près stationnaire au milieu du progrès général. Elle présente encore aujourd'hui de nombreux défauts, non que les études approfondies lui aient manqué, mais parce qu'elle est, de sa nature, peu perfectible. 11 est difficile de rien changer aux éléments qui la composent, ou aux proportions de ces éléments; dès lors sa fabrication ne peut subir que des changements très-secondaires.

Au nombre des défauts de la poudre, et en première ligne, il faut mentionner les dangers des manipulations diverses, des transports, de sa conservation dans les magasi ris ; enfin les accidents auxquels sont exposés les soldats pendant qu'ils chargent leur armé, à cause des inflammations spontanées, qui sont malheureusement assez fréquentes.

Un autre défaut de la poudre / c'est son humidité, causée par Phygrométricité du charbon, défaut impossible à prévenir. Quoi qu'on fasse pour empêcher les poudres d'absorber l'humidité de l'air, au bout d'un certain nombre d'années, on est obligé de les renvoyer à la fabrique, de les réduire en poussier et de les soumettre de nouveau aux diverses opérations du grenage et du lissage.

LES POUDRES DE GUERRE

La facilité avec laquelle elle se réduit en poussier pendant les transports et même dans les magasins, est un autre inconvénient de la poudre. Après un voyage de 440 kilomètres au pas, ou de 210 kilomètres au trot, les poudres ordinaires donnent de 1,3 à 1,5 pour 100 de poussier. Or, la présence du poussier augmente considérablement les chances d'explosion.

Citons encore, parmi les inconvénients de la poudre, la fumée épaisse qui se produit pendant les décharges de mousqueterie. Cette fumée a le double inconvénient de nuire à la précision du tir, et de montrer à l'ennemi le point vers lequel il doit diriger ses coups.

L'encrassement qu'elle produit dans les armes, est un autre défaut de la poudre. Il oblige à faire des projectiles d'un diamètre plus petit que le diamètre de l'arme, afin que l'encrassement croissant, l'arme puisse encore se charger un certain nombre de fois. 11 résulte de là qu'une grande quantité de gaz s'échappe par le vent qui reste autour du projectile, sans produire d'effet utile. Le tir perd ainsi toute certitude, puisque deux coups ne peuvent se suivre dans des conditions semblables. De plus, l'encrassement empêchant le projectile d'arriver au fond du canon, fait quelquefois éclater les armes.

Citons encore les gaz délétères produits par la combustion de la poudre, comme l'hydrogène sulfuré, l'oxyde decarbone, ainsi que le sulfure de potassium et le sulfocyanure de potassium volatilisés, qui, respires, causent la maladie des mineurs.

Signalons enfin la destruction rapide des armes, soit par l'effet brisant de la poudre, soit par l'effet corrosif de quelques-uns des produits de sa combustion.

Ainsi, au prix de tant de peines et de dangers, on n'est arrivé, en fin de compte, qu'à obtenir une poudre de guerre qui a autant de défauts que d'avantages, et qui fait payer

chèrement les services qu'elle rend. Serait-ce le cas de dire, avec le chimiste Proust, que l'humanité n'a pas encore inventé la poudre?