CHRONIQUE
100% ARMES
LE RECUL
Par
Réjean Côté
Comme chasseur, un phénomène nous « frappe » chaque fois que l’on appuie sur la détente. Pourtant, avec le temps et quelque fois avec la montée d’adrénaline on finit par l’oublier. Il s’agit du recul, qui est plus ou moins intense ou violent selon le calibre de l’arme et la charge de poudre de la cartouche.
Le recul n’a jamais blessé gravement, son effet se limitant souvent à des ecchymoses aux épaules et au-dessus de l’œil pour ceux qui utilisent une lunette de visée. Il existe toutefois des moyens d’amoindrir les contrecoups de cette force ou du moins de la calculer pour éviter les surprises.
Les lois de la physique stipulent que; pour toute force, il existe une force égale et opposée. Dans le cas d’une arme à feu, la force qui pousse le projectile dans le canon (cette force étant produite par les gaz dégagés lors de la combustion de la charge de poudre) entraîne également l’arme dans la direction opposée. On peut donc estimer la force du recul en fonction du poids de l’arme, de la balle (projectile) et de la charge de poudre. La sensation de recul ressentie par le tireur dépend également de la forme de la crosse, de la plaque de couche et de la façon dont l’arme est tenue à l’épaule.
Scientifiquement, le recul est basé sur la loi de la « conservation du moment » dont l’énoncé est comme suit : « Lors de la réaction d’une force entre deux corps, un changement de moment égal et opposé sera appliqué à ces deux corps ». Dans notre cas, le moment de l’arme est égal et de direction opposée au moment de la balle et de la charge de poudre. Nous pouvons donc exprimer mathématiquement ce phénomène par la formule suivante :
PaVa
=
PbVb
+
PpVp
Pa = poids de l’arme (le poids de la lunette de tir doit être inclus dans le poids de l’arme)
Va = vitesse du recul de l’arme
Pb = poids de la balle en livre (grains ÷ 7000 = livre)
Vb = vitesse de la balle en pi/s
Pp = poids de la poudre
Vp = vitesse de la poudre (vitesse des gaz à la sortie du canon)
La plupart de ces paramètres peuvent être déterminés facilement en consultant les sites internet des compagnies de munitions. Les tables de rechargement vous donneront la charge de poudre pour votre arme, mais la vitesse des gaz est plus difficile à estimer.
La vitesse des gaz est une fonction de la pression dans la chambre de l’arme et est du type :
Vg = a + bP
Cette vitesse est constante dans la plupart des cas et elle est estimée à 4700 pi/s.
La vitesse du recul d’une arme est donc égale à :
Va = PbVb + PpVp (1)
Pa
L’énergie équivalente à ½mv2, celle du recul de l’arme est égale à :
E = PaVa2 (2)
2
Un facteur constant de 32,174 divise le tout pour obtenir des lb-pi :
E = PaVa2 (3)
64,348
Si on intègre cette valeur dans l’équation (1) on obtient :
E = (PbVb + Pp4700)2 (4)
64,348Pa
À titre d’exemple
À titre d’exemple, calculons la valeur du recul d’une 30-06 Spr. Avec une arme qui pèse 7 livres utilisant des projectiles de 150 grains.
Pb = 150 gr = 0,02143 lb
Vb = 2910 pi/s
PP = 57 gr = 0,00814 lb
VP = 4700 pi/s
Pa = 7 lb
Énergie du recul :
[(0,02143 x 2910) + (0,00814 x 4700)]2
___________
(64,348 x 7)
Recul :
22,48 pi-lb et en système international 22,48 pi-lb = 30,57 joules.
TABLEAU-1 ÉNERGIE DU RECUL DES CARABINES
| CALIBRE | ARME | PROJECTILES grains | RECUL | |
|---|---|---|---|---|
| PI/LB | JOULE | |||
| 222 Rem | Modèle 700 BDL Canon lourd 9lb | 50 | 2.5 | 3.4 |
| 270 Win | Winchester 70 6¼lb | 150 | 22.6 | 30.6 |
| 270 Win | Modèle À POMPE 7½lb | 150 | 18.8 | 25.5 |
| 30-30 Win | Modèle 94 6½lb | 150 | 12.6 | 17.1 |
| 308 Win | BLR à levier 6¾lb | 150 | 18.7 | 25.4 |
| 30-06 Spr | Modèle 700 classic 7lb | 150 | 22.5 | 30.5 |
| 7mm Rem Mag | Browning BBR 8lb | 150 | 23.2 | 31.5 |
| 300 Win Mag | Sako sporter 8lb | 150 | 28.4 | 38.5 |
| 458 Win Mag | Modèle 70 XTR 8½lb | 500 | 69.2 | 93.8 |
| 460 Wea. Mag | Weatherby MK V 10½lb | 500 | 77 | 104.4 |
Le tableau 1 vous donne une idée du recul des calibres de chasse les plus communs. Ainsi les calibres de chasse usuels ont des reculs modérés. Ceux de type « magnum » ont des reculs plus prononcés et finalement, les armes utilisées pour chasser les gros gibiers africains comme le buffle d’eau et l’éléphant ont des reculs extrêmement violents.
La 460 Wea. Mag a un recul tellement violent que les testeurs de la compagnie Hornady qui produit des composantes de rechargement utilisent un sac de billes de plomb de 25 lb entre leur épaule et la crosse de l’arme.
Comment amoindrir les effets du recul?
Deux méthodes; la plaque de couche en mousse absorbante et les freins de bouche.
Plusieurs compagnies ont mis sur le marché des nouvelles plaques de couche en caoutchouc épais rempli d’une mousse absorbante. Ces plaques sont très performantes et absorbent une bonne partie du recul. J’en ai installé une sur mon calibre 50 à chargement par la bouche et la sensation du recul a beaucoup diminué.
Les plaques de couche en mousse absorbante de dernière génération sont d’une grande efficacité pour réduire le recul.
Le frein de bouche est un dispositif attaché à la bouche du canon de l’arme afin de dévier les gaz de combustion latéralement ou vers l’arrière afin de pousser vers l’avant le canon. Les freins de bouches sont composés d’une série de déflecteurs orientés latéralement pour « éjecter » les gaz dans une autre direction. En poussant le canon vers l’avant ou en l’arrêtant dans son mouvement on réduit considérablement le recul. Certains freins de bouche des canons et des gros obusiers peuvent réduire le recul de près de 50% mais pour tout avantage il y a souvent un désavantage. Ces freins de bouche à grand angle envoient l’écoulement des gaz et le bruit vers l’arrière directement vers les gens ou soldats placés en sécurité derrière l’arme. De tels freins de bouche ne seraient vraiment pas pratiques pour les chasseurs. Les freins de bouche pour les armes de chasse vont plutôt dévier une partie des gaz latéralement ou avec un angle très léger vers l’arrière pour ne pas causer de bruits hors du commun vers le tireur.
Carabine de chasse avec un frein de bouche à 3 déflecteurs.
Frein de bouche du char tigre allemand de la deuxième guerre mondiale, le canon de 88 mm à grande vitesse produisait un fort recul dans la tourelle, il devait être ralenti.
Obusier automoteur M-109 de 155 mm, le projectile pèse 98 lb et il est propulsé par une charge de poudre de près de 10 lb. Le recul est très violent, un frein de bouche s’imposait.
Les fusils de chasse
Pour calculer le recul des fusils de jauge 10 à 20 et de calibre 410, la formule varie quelque peu. La pression dégagée par les gaz de combustion de la poudre est en moyenne de 3 à 4 fois moindre que celle des carabines. La composition chimique des poudres des fusils est différente de celle des carabines. La vitesse des gaz sera donc réduite. À l’aide de la formule Vg = a + bp , on obtient une valeur de Vp proche de 1500 pi/s. Vous devez donc utiliser cette vitesse dans la formule (4) à la place de 4700 pi/s.
TABLEAU-2 ÉNERGIE DU RECUL DES FUSILS
| CALIBRE ou jauge | ARME | CARTOUCHE | RECUL | |
|---|---|---|---|---|
| PI/LB | JOULE | |||
| 10 | Modèle semi-auto 11lb | 3½ po Mag 2 onces | 35.6 | 48.4 |
| 12 | modèle à 1 coup 6lb | 2¾ po 1¼ onces | 32.2 | 43.8 |
| 12 | semi-auto 7¼lb | 3 po 1¾ onces | 38.8 | 52.8 |
| 20 | modèle à 1 coup 6lb | 2¾ po 1 once | 17 | 23.1 |
| 20 | modèle à pompe 7lb | 3 po mag 1¼ onces | 21.3 | 29 |
| 410 | modèle à 1 coup 5½lb | 3 po | 7.6 | 10.3 |
Le tableau 2 affiche des valeurs de recul pour différents modèles de fusil et de cartouches. Vous remarquerez que beaucoup de ces valeurs sont supérieures à celles des carabines. Pourtant, la sensation de recul d’un 12 et d’une 30-06 semble équivalente. Ce phénomène est justement causé par la vitesse de combustion des poudres. La pression des carabines étant dégagée très vite, le choc du recul est immédiat et sec. Les fusils pour leur part ont des pressions moindres mais des charges de billes plus lourdes; le choc semble donc prolongé et moins violent, pourtant vous absorbez plus d’énergie.
Le recul des fusils est différent de celui des carabines. Le choc engendré par la détonation semble habituellement plus prolongé et moins violent. Mais au final l’énergie que nous encaissons au niveau de l’épaule est souvent supérieure à celle d’une carabine.
L’étranglement (choke) utilisé avec votre fusil peut aussi faire varier le recul. Les données du tableau 2 sont pour un canon cylindrique. Plus l’étranglement est serré plus la gerbe de billes est comprimée à la sortie et augmente le recul. Je l’ai expérimenté avec surprise la première année de la chasse au dindon sauvage. D’habitude j’utilise toujours un étranglement modifié pour chasser les bernaches et canards avec mon 10, lorsque j’ai tiré le premier coup de pratique avec un étranglement super full (turkey choke) j’ai sursauté sur mon siège.
L’effet de l’étranglement sur le recul est difficile à estimer c’est une fonction exponentielle mais en ajoutant un pi-lb entre cylindre amélioré et full et un autre pi-lb entre full et super full on devrait être proche de la bonne réponse.
La seule façon de réduire la sensation de recul des fusils est une bonne plaque de couche en caoutchouc. On ne peut pas utiliser de frein de bouche avec les fusils parce que la bourre risque de frapper les déflecteurs et de donner des trajectoires erratiques à la gerbe de billes.
Finalement, la position du tireur est un des facteurs qui influence aussi la sensation du recul. Une arme maintenue fermement mais pas trop serré contre l’épaule d’un tireur détendu produira une sensation de choc beaucoup moins violente. Votre corps forme alors une extension de l’arme, au poids de laquelle vous ajoutez ainsi le poids de votre torse.
Recul et précision
Quand une arme recule sous le coup de feu, en plus de se déplacer vers l’arrière, le canon se déplace aussi vers le haut. Une infime partie de ce mouvement se produit alors que le projectile est encore dans le canon. Cependant, ce mouvement est minime et l’effet sur la précision est négligeable. Le système de visée de l’arme compense habituellement le phénomène.