CHAPITRE XI

PROPRIÉTÉS BALISTIQUES DU COTON-POUDRE PRÊPABË EN FRANCE» — SES EFFETS DANS LES ARMES PORTATIVES ET DANS LES BOUCHES A FEU* — DANGERS ET INCON- VÉNIENTS DU COTON-POUDRE. — LE PYROXYLE AUTRICHIEN ET LE PYROXYLE ANGLAIS. — RÉSULTATS CONSTATÉS EN 1868. — CONCLUSION*

Nous passons à l'examen des propriétés balistiques du coton-poudre.

Cette substance est éminemment et essentiellement combustible : une étincelle l'enflamme, le choc d'un lourd marteau suffit quelquefois pour la faire détoner. On s'explique aisément cet effet quand on connaît sa composition chimique. Le pyroxyle est une combinaison de la matière organique qui constitue le coton avec les éléments de l'acide azotique. D'après M. Béchamp, sa formule chimique est

C**HnQ"4-aÀzO»

Cellulose. Acide azotique.

M. Béchamp a trouvé aussi qu'il existe deux autres, variétés de fulmi-coton ne contenant que 3 et que 4 équivalents d'acide azotique,. Le coton et les matières végétales de

la même espèce, sont des corps déjà trèscombustibles par eux-mêmes ; en brûlant, ils donnent naissance à des produits gazéiformes , l'acide carbonique et la vapeur d'eau. Mais le coton ne renferme pas assez d'oxygène pour brûler complètement ; il reste toujours, après sa combustion, un résidu assez abondant de charbon. Dans le pyroxyle, au contraire, l'acide azotique combiné avec le coton, fournit à celui-ci tout l'oxygène nécessaire à sa combustion complète, et comme d'ailleurs l'acide azotique, lorsqu'il se décompose, donne lui-même naissance à des produits gazeux, il résulte de ces deux effets que le pyroxyle, en brûlant, se transforme totalement en fluides élastiques.

Ce composé réunit donc toutes les conditions nécessaires pour constituer une poudre explosive : une matière solide se réduisant instantanément en gaz. Nous donnerons une idée de la masse énorme de gaz qui se forme dans ce cas, en disant que, d'après les expériences directes, un volume de cotonpoudre produit en brûlant huit mille volumes de gaz. Dans les mêmes circonstances, la poudre ordinaire produit seulement, comme l'a reconnu le capitaine Brianchon, quatre mille volumes de fluides élastiques. On comprend, d'après cela, la possibilité de consacrer le pyroxyle aux usages de la poudre.

Disons tout de suite que le pyroxyle est doué d'une force balistique plus considérable que celle de la poudre ordinaire, et que pour la charge des fusils de chasse, par exemple, au lieu de prendre 3er,20 de poudre , qui représentent une charge ordinaire , il faut seulement prendre le quart de ce poids de fulmi-çoton, c'est-à-dire 8 décigrammes. Dans un fusil de munition, 2 grammes de fulmi-coton produisent sur une balle pesant 25 grammes, le même effet que 9 grammes de poudre. Cependant, lorsque les charges augmentent dans des armes plus volumineuses, le fulmi-çoton perd de sa supériorité ; de force impulsive sur la poudre.

Mais cette question est trop complexe pour être réduite ainsi à une expression générale.

Pour avoir une idée exacte des effets balistiques du fulmi-coton , comparés à ceux de la poudre ordinaire, il faut connaître les résultats des expériences qui ont été faites en France par les hommes de l'art, pour étudier à fond cette question.

M. le capitaine Suzane et M. de Mézières, élève-commissaire des Poudres et salpêtres, avaient fait, à Paris, les premières expériences sur la force impulsive du fulmi-coton. Le 3 décembre 4846, le ministre de la guerre forma une commission composée des hommes les plus autorisés dans ces matières, tels que le colonel Piobert et le colonel Morin, Pelouze, M. Combes, ingénieur en chef des Mines, le capitaine Suzane, le chef d'escadron Didion, M. Maurey, etc. Elle était présidée par un des fils du roi Louis-Philippe, le duc de Montpensier, qui suivit tous ses travaux avec un soin particulier.

La commission instituée en 1846, fut plus tard modifiée : la suite des expériences et la rédaction du rapport, furent confiées, par un ordre ministériel du 4 janvier 1849, à une sous-commission ainsi composée : le général de Laplace, président , le général Robert , le capitaine d'artillerie Pioct, et le colonel Morin, rapporteur.

Les expériences auxquelles procédèrent les membres de cette commission, durèrent deux ans et demi. Le résultat en fut rendu public en 1852 seulement, dans un rapport au ministre de la guerre, qui fut imprimé dans le Mémorial de V artillerie.

Ces résultats fixèrent l'opinion du gouvernement français sur les dangers de la nouvelle poudre.

Nous allons faire connaître les expériences les pîus importantes auxquelles se livra la commission française de 1 849, d'après le rapport inséré dans le Mémorial de l'artillerie, sous ce titre : Rapport eur le pyroxyle à base de coton et sur les autres matières explo-

sives analogues, comparées à la poudre (1).

Une première série d'expériences eut pour objet le tir dans les fusils. On commença par chercher quelle était la hauteur de charge la plus avantageuse à employer, c'est-à-dire le degré de compression le plus convenable à donner au fulmi-coton, pour l'intensité et la régularité du tir.

On tira avec une charge de 3 grammes de pyroxyle et des balles de calibre, et l'on trouva que la hauteur la plus favorable à donner à la charge était de 6 centimètres. Plus tard, on adopta des charges de la hauteur de 4 à S centimètres, qui ne diffèrent pas beaucoup du volume des charges de poudre de la même puissance.

Dans la seconde série d'expériences, on compara les effets balistiques du pyroxyle dans les fusils, avec ceux de la poudre ordinaire. Le fusil employé était le fusil de munition du modèle de 1816 : le poids de charge était de 3 à 4 grammes de fulmicoton.

Les épreuves pour le tir au fusil, furent faites au fusil-pendule , et l'on compara les vitesses imprimées au même projectile, dans le fusil-pendule, par des charges de fulmicoton, ou des charges de poudre de la manufacture du Bouchet et de la manufacture d'Esquerdes.

Du tableau qui résume ces expériences la commission tira cette conclusion : « Dans les conditions ordinaires du tir au fusil, la puissance du pyroxyle est quatre fois plus forte que celle de la poudre de guerre, et deux fois plus forte que celle de la poudre de chasse. Pour obtenir un effet déterminé, les charges de fulmi-coton, de poudre de guèrre et de poudre de chasse doivent être entre elles comme les nombres 1, 2, 4. »

La troisième série d'expériences eut pour objet le tir au canon.

L'expérience eut lieu avec un canon de

(ï) Paris, 181*2, in~8°,avec planches (extrait du Mémorial de t artillerie, n° Vif ). .

LES POUDRE

12, en fonte. On lira avec des charges de 100, 200, 300 et 400 grammes de pyroxyle, en donnant à ces charges 5 centimètres de hauteur pour un poids de 100 grammes. Le bruit du canon tiré avec le pyroxyle était aussi fort que le bruit du canon à poudre. Seulement, la détonation ébranlait moins la pièce ; elle ne donnait point de fumée et n'encrassait pas le canon. Le recul de la pièce était moins considérable avec le pyroxyle qu'avec la poudre.

En tirant au canon-pendule^ on reconnut que pour obtenir le même effet, il fallait employer deux fois et demie moins de pyroxyle que de poudre à canon, et que les charges devaient avoir le même volume pour le pyroxyle et pour la poudre à canon ordinaire.

Mais dans le cours de ces expériences, on reconnut le véritable défaut du fulmi-coton. On s'assura, à n'en pas douter, que le fulmicoton est une poudre brisante , ce qui ne permet pas de la consacrer avec sécurité à un emploi régulier dans les armes. Expliquons ce que l'on doit entendre par une poudre brisante.

Pour qu'une poudre puisse s'employer avec une entière sécurité dans les armes, il faut qu'elle ne brûle pas trop vite. Quelle que soit, d'une manière relative, la rapidité de l'inflammation de la poudre dont nous faisons communément usage, il est facile de montrer par l'expérience, que, pendant sa combustion, sa masse entière ne s'embrase point à la fois, mais que toujours elle brûle de place en place, et pour ainsi dire, couche par couche. Il résulte de là que les gaz qui proviennent de cette combustion, ne sont pas brusquement et instantanément formés, mais qu'au contraire, ils prennent naissance d'une manière graduelle et successive. Dès lors, tout leur effet se porte sur le projectile et n'exerce sur les parois de l'arme aucune action destructive. Tel n'est pas, malheureusement, le mode de combustion du coton-pou-

dre. Comme le pyroxyle n'est pas un simple mélange de matières inflammables, mais une véritable combinaison chimique , une substance homogène, il s'embrase tout entier, dans un espace de temps presque indivisible. Or, cette excessive rapidité d'inflammation, qui fait sa supériorité comme agent balistique, constitue précisément ses dangers. Avec des charges ordinaires, son usage n'offre aucun inconvénient; mais si l'on dépasse les limites nécessaires pour une arme donnée, il peut arriver que l'arme éclate entre les mains, ou qu'elle souffre, au bout de peu de temps, des dégradations sérieuses. Le rapport de la commission de 1849 signale des faits trèsgraves sous ce rapport. Il parle de fusils et de bouches à feu mises hors de service par des charges de coton-poudre qui ne dépassaient pas de beaucoup les limites ordinaires.

La plupart des canons de fusil d'infanterie éclataient dès les premiers coups, à la charge de 7 grammes de pyroxyle ; tandis qu'ils peuvent tirer sans éclater, des charges de 30 grammes de poudre de guerre.

Les fusils d'infanterie chargés de 2gr,86 de fulmi-coton, éclataient après S00 coups environ; tandis que ces mêmes fusils peuvent tirer, sans être mis hors de service, jusqu'à 30,000 coups avec une charge de 8 grammes de poudre ordinaire.

D'après le rapport de la même commission, le fulmi-coton employé dans les canons de bronze, met la bouche à feu hors de service, au bout de quelques coups, avec des charges qui n'ont rien d'exagéré, et qui équivalent en force, à celles de la poudre ordinaire, dans les mêmes bouches à feu.

Les mortiers en fonte étaient brisés par le tir avec le fulmi-coton. Quand on voulait lancer des projectiles creux dans ces pièces, ces projectiles creux chargés de fulmi-coton et de balles de plomb, éclataient dans le mortier même*

Le matériel ordinaire de notre artillerie

ayant été calculé, quant à sa résistance, sur la force explosive de l'ancienne poudre, il est évident qu'il ne pourrait s'accommoder de la force d'expansion beaucoup plus grande qui appartient au fulmi-eoton. Pour consacrer ce nouveau produit aux usages de la guerre, il faudrait donc réformer toute notre artillerie, c'est-à-dire fabriquer des canons et des fusils beaucoup plus épais que ceux d'aujourd'hui. Ce n'est là sans doute qu'un défaut relatif : il tient à la quantité de notre matériel de guerre. Cependant il a paru constituer un inconvénient assez grave pour que Ton ait renoncé en France à l'emploi du fulmicoton.

Outre ses effets destructeurs sur les armes qui composent notre matériel de guerre, actuel, le fulmi-coton présente un autre inconvénient grave. Il s'altère spontanément; il est peu stable. Ses éléments paraissent avoir une tendance particulière à se dissocier ; de là des altérations diverses et un commencement de décomposition dans les produits conservés un certain temps. D'après M. Maurey, la poudre-coton placée dans un lieu bien sec, et tenue dans des barils fermés à l'abri de l'action de l'air, présente néanmoins, au bout de huit à dix mois, des signes d'altération. La masse s1 est humectée, elle répand une odeur piquante, olle s'est ramollie, et quelquefois presque réduite en pâte. Cette décomposition peut s'accompagner d'un dégagement de chaleur, et s'il arrive que la masse en travail soit considérable, réchauffement peut aller au point de provoquer son inflammation.

L'instabilité des éléments du pyroxyle se manifeste de plusieurs manières : tantôt par des décompositions lentes et humides ; tantôt par des explosions spontanées, incomplètes; enfin, par de véritables inflammations spontanées.

M. Maurey observa des effets d'altération sur plusieurs échantillons conservés dans des barils et en lieu sec : dans les uns, au bout de

trois mois et demi; dans les autres, au bout de neuf mois. Une odeur piquante s'y était développée; tous contenaient de l'acide formique et une certaine quantité d'humidité. Dans les plus humides, on reconnaissait que les filaments avaient éprouvé un commencement de désorganisation»

Les pyroxyles fabriqués dans les acides neufs étaient les moins altérés; ils imprimaient encore à la balle d'assez bonnes vitesses, avec les jfj d'humidité dont ils étaient imprégnés, après quatre mois et demi de séjour en magasin. Ceux qui provenaient des acides vieux avaient pris , dans le même laps de temps, ~ d'humidité ; en les faisant sécher, on leur rendait leur énergie primitive. Mais les échantillons fabriqués dans les acides non ravivés, et qui s'étaient chargés de 11,50 pour 100 d'humidité en huit mois et demi , avaient beaucoup perdu de ieur force balistique. Essayés humides, ils ne pouvaient lancer la balle jusqu'au but.

M. Maurey, dans le mémoire auquel nous empruntons ces détails, raconte un exemple d'explosion spontanée d'un échantillon de pyroxyle conservé dans un flacon de verre. On avait placé sur une étagère du laboratoire, ce flacon, contenant quelques grammes de pyroxyle, qui avait été mis en réserve parce qu'on le considérait comme excellent. Trois moisaprès, on eut l'idée de l'examiner, et Ton fut surpris de trouver le bouchon à terre : il avait été lancé en l'air parles gaz formés pendant sa décomposition spontanée. Le produit primitif s'était changé en une matière molle, un peu élastique, d'une odeur acide désagréable, et rougissant fortement le papier de tournesol.

On reboucha le flacon, et l'on reconnut qu'il continuait à se dégager, du résidu, du gaz bioxyde d'azote. 11 y eut même, plusieurs mois après, par une chaude journée d'été, une seconde projection du bouchon.

Une observation analogue a été faite à Montreuil, sur du pyroxyle à base délia,

LES POUDRES DE GUERRE

Fig. 169.— Effets de l'explosion de l'atelier pour la fabrication du fulmi -coton, à la poudrerie du Bouehet»

le 17 juillet 1848.

s* était décomposé spontanément dans un bocal de verre.

Ces faits ne peuvent laisser aucun doute sur le fait de la décomposition spontanée du pyroxyle. Plus la masse en travail de décomposition est considérable, plus la chaleur développée doit être intense, et Ton conçoit qu'alors la masse entière puisse devenir la proie d'une inflammation spontanée. Telle est probablement la cause des explosions qui arrivèrent le 23 mars 1847, et le 2 août de la même année, dans les magasins de Vincennes où Ton conservait quelques barils de fulmi-coton.

C'est une cause du même genre qui amena, à la poudrerie du Bouehet, la catastrophe du 17 juillet 1848. On avait préparé, au Bouehet, 1,600 kilogrammes de poudre-coton, et quatre ouvriers étaient occupés à l'enfermer dans des barils, lorsque, sans cause connue, le magasin sauta. Les désastres fut. m.

rent effroyables. Les quatre ouvriers occupés à emmagasiner le coton-poudre furent tués, trois autres blessés. Le bâtiment, dontlesmurs avaient, les uns, 1 mètre et les autres 0m,S0 d'épaisseur, fut détruit de fond en comble; il se forma, à sa place, une excavation de 16 mètres de diamètre sur 4 de profondeur [fig. 169)* Toutes les douves et tous les cercles des barils, où le pyroxyle était enfermé, avaient entièrement disparu, comme s'ils eussent été volatilisés. Toutes lespiècesde bois delà construction étaient brisées. Cent soixante-quatre arbres situés aux environs, étaient complètement emportés ou coupés, les uns ras de terre, les autres à diverses hauteurs ; les plus voisins étaient dépouillés de leur écorce et divisés jusqu'aux racines en longs filaments. Jusqu'à 300 mètres environ, on retrouva une ligne de matériaux placés par ordre de densité, les pièces de bois le plus près, ensuite les pierres, enfin plus loin les débris de fer.

Ces malheurs ne sont pas les seuls. Déjà, en 1847, la manufacture de Darpfort ( Angleterre) qui fabriquait du coton-poudre pour le concessionnaire de M. Schônbein, avait sauté en entraînant la mort de vingt-quatre personnes, et détruisant tous les ateliers. Cet accident tenait, sans doute, à une décomposition du p^roxyle. Peu de temps avant l'explosion, on venait pourtant de constater que la température de la masse séchée n'était que de 40 degrés.

M. Payen a reconnu que le fulmi-coton, quand il est soumis à une température de 50 à 60 degrés, subit une décomposition lente, mais continue, qui se termine par une explosion spontanée . Pelouze avait constaté le même fait pour des températuresde60à80degrés(l). Or, le pyroxyle exposé au soleil pendant sa dessiccation, ou dans toute autre circonstance, peut atteindre aisément la température de 60 degrés. Des caissons pleins de cette substance, et exposés au soleil , dans des pays chauds, en Algérie, dans le midi de l'Espagne, en Italie, arriveraient certainement et se maintiendraient à celte température de 60 degrés; dans cette condition, l'explosion serait toujours à craindre*

Ce double inconvénient de la décomposition spontanée du pyroxyle, soit par le temps, soit par la chaleur, joint à ses effets de poudre brisante, annulent presque tous ses avantages, et rendent bien problématique la possibilité de son emploi dans les armes.

Nous devons ajouter, cependant, que des expériences récentes, faites par ordre du gouvernement anglais, à l'arsenal de Woolwich, tendent à prouver que le pyroxyle, lorsqu'il est convenablement préparé, n'est pas sujet à cette décomposition spontanée. Une communication faite à la Société royale de Londres, par M. Abel, chimiste attaché à l'arsenal de Woolwich, a établi des faits dignes d'être signalés sous ce rapport.

(1) Comptes rendus de V Académie des sciences , 22 janvier

Nous venons de dire que MM. Pelouze et Maurey ont reconnu que le fulmi-coton est susceptible de décomposition spontanée, dans des conditions qui peuvent se rencontrer, soit dans son emmagasinage, soit dans son application aux usages techniques et militaires. On a conclu de là que le coton-poudre, toutes les fois qu'il se trouve accumulé en quantité considérable, est sujet à faire explosion spontanément, soit par une température de 60 degrés, soit même à une température moins élevée. Ces résultats sont en désaccord avec ceux qui résultent d'observations et d'expériences nombreuses faites à Woolwich, de 1864 à 1868, dans le but d'établir jusqu'à quel point cette substance, telle qu'on la prépare en Angleterre, est susceptible d'être altérée par la lumière et la chaleur. Voici un extrait des conclusions du mémoire présenté par M. Abel à la Société royale de Londres , au mois de mars 1868, et les principaux résultats auxquels ces expériences ont conduit :

« 1° Le coton-poudre, préparé avec du coton convenablement purifié d'après la méthode du général Lenk, peut être exposé à la lumière diffuse du jour, soit à l'air, soit dans des caisses fermées pendant trois ans et demi au moins^ sans subir la plus petite altération.

2° Si l'on expose pendant longtemps du colonpoudre, dans son état de sécheresse ordinaire, aux rayons directs du soleil ou môme à un jour brillant, il ne s'opère dans cette substance qu'une altération très-graduelle. 11 suit de là que les résultats obtenus ailleurs relativement à la décomposition très-rapide du coton-poudre exposé à la lumière du soleil, ne s'appliquent pas à la cellulose trinitrée presque pure, telle qu'on la prépare dans les fabriques anglaises.

3° Si Ton expose, pendant quelques mois, au soleil ou à un jour brillant, du coton-poudre légèrement humide renfermé dans des caisses closes, cette substance subit une altération, laquelle, quoique légère, est cependant plus sensible que dans le cas précédent.

4° Du coton-poudre, exposé au soleil jusqu'à ce qu'une légère réaction acide se soit développée, et renfermé ensuite immédiatement dans deL caisses parfaitement closes, n'a subi aucune altération pendant un emmagasinage de trois ans et demi.

5° Le coton-poudre, tel qu'on le prépare dans les fabriques anglaises, et emmagasiné à l'état de sécheresse ordinaire, ne subit plus aucune altération, sauf

LES