Poudre à canon

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La poudre noire ou poudre à canon est un mélange déflagrant de salpêtre (du latin salpetrae signifiant "sel de pierre"), de soufre, de charbon de bois.
Poudre à canon

La poudre noire ou poudre à canon est un mélange déflagrant de salpêtre (du latin salpetrae signifiant "sel de pierre"), de soufre, de charbon de bois.

Histoire

Les précurseurs de poudre apparaissent vraisemblablement en Chine vers le . La première trace écrite attestée semble être le Wujing Zongyao (ou Wu ching tzung yao suivant les traducteurs) qui daterait des alentours de 1044. Cet ouvrage dont le titre peut se traduire par Principes généraux du Classique de la guerre donne une méthode de fabrication de grenades à poudre noire, dont l'effet principal semble encore être le bruit. Il semble qu'aux alentours de 1130, des tubes de bambou remplis de poudre noire servirent de "lance-flammes". Des flèches enfoncées dans un tel dispositif auraient constitué l'étape suivante vers les "armes à feux". Au , apparurent les grenades à corps de fonte. Et les premiers canons/mortiers métalliques chinois (bronze) remonteraient au . Des fusées semblent avoir été développées dès la fin du , début du . De telles fusées ne semblent avoir été « sérieusement » utilisées en Europe qu'à partir du , , entre autres par les Anglais durant les guerres napoléoniennes (fusées de "Congreve"). Les techniques de fabrication de la poudre auraient été transmises au monde Arabo-perse entre le et le . Cependant son usage « connu » semble plutôt dater du , avec des mentions écrites de composition à base de salpêtre. Il semble que cette région du monde ait surtout développé les grenades métalliques, et le feu d'artifice (avec adjonction de nombreux adjuvants pour colorer les flammes). L'usage de cendres pour purifier le salpêtre, développé dans la péninsule arabique, permit de multiplier considérablement la puissance des poudres. La poudre noire arrive en Europe au milieu du par l'intermédiaire de la civilisation islamique. Le premier à décrire sa composition fut le frère Roger Bacon, moine franciscain d'Ilchester dans le Somerset, dont les écrits remontent au milieu du . L'ouvrage De Secretis Operibus Artis et Naturæ et de Nullitate magiæ du frère Bacon exprime en 1257 la formule sous forme d'anagrammes, probablement pour s'épargner une enquête de l'Inquisition. Albert Le Grand, plus connu sous le nom de saint Albert, en revendique la paternité dans De mirabilibus mondi (Les merveilles du monde). La légende populaire l'attribuera pour sa part au moine Berthold Schwartz dont le nom montre clairement le côté symbolique (schwarz signifie noir en allemand). Les premières armes à feu utilisables apparaissent environ cinquante ans plus tard. La première certitude de leur existence se trouve dans un manuscrit anglais de 1326 intitulé De Notabilitatibus, Sapientia, et Prudentia Regum, rédigé par Walter de Milemete, chapelain du roi Édouard II d'Angleterre, à l'intention et pour l'éducation du futur roi Édouard III. Poudre sans fumée En 1886 est inventée la poudre pyroxylée, dite poudre sans fumée, qui comme son nom l'indique ne dégage aucune fumée et peu de résidus lors de sa combustion. Cette poudre est aujourd'hui utilisée dans toutes les armes contemporaines, car la quasi-absence de résidus n'encrasse pas les armes contrairement à la poudre noire.

Aspects chimiques

Au et , la composition était (en masses) : 6 parties de salpêtre pour une partie de soufre et une partie de charbon de bois. Mais ultérieurement, on trouve des compositions variables selon les usages. Par exemple :
- 30 % de charbon, 30 % de soufre, 40 % de salpêtre pour la poudre de mine (lente),
- ou bien 12 % de charbon, 10 % de soufre, 78 % de salpêtre pour la poudre de chasse,
- ou encore 12, 5 % de charbon, 12, 5 % de soufre, 75 % de salpêtre pour la poudre dite de guerre. Dans les pièces d'artifices, on trouve plutôt la composition (15 %, 10 %, 75 %). Cette poudre est un mélange de deux éléments très combustibles (le soufre et le charbon), avec un corps très oxydant : le salpêtre. La qualité de la poudre est due en grande partie au charbon utilisé. Il provient du bois d'arbres tels que le peuplier, l'aulne ou le tilleul et, par distillation à 3 500°C, on obtient du charbon noir (poudre de guerre), tandis que la distillation à 300°C donne du charbon roux (poudre de chasse). Pour que la combustion se déroule efficacement, les trois composants doivent être moulus en poudres fines et mélangés de façon très homogène. Pour ces deux opérations délicates, on utilise souvent un moulin à billes que l'on peu isoler dans un endroit sûr afin de limiter les dégâts en cas d'explosion imprévue. La poudre noire craint beaucoup l'humidité, contrairement à ses descendantes modernes (poudres pyroxylées). Anecdote : La poudre noire, contenant du salpêtre, a un goût salé en raison de ce constituant. Pendant les différents conflits européens de la fin du et du début du , les soldats utilisaient de la poudre noire pour assaisonner et conserver leurs aliments lorsque le sel venait à manquer. Le salpêtre est encore utilisé de nos jours comme conservateur (on en trouve dans la charcuterie par exemple).

Aspects physiques

Parmi les avantages de la poudre noire, notons qu'elle est peu onéreuse, stable et qu'une faible quantité d'énergie en provoque la combustion. Ainsi, peut-on l'enflammer à l'aide d'une flamme, d'un impact, d'une friction, d'une étincelle, ou même d'un laser. Il en résulte que sa manipulation est dangereuse. Elle produit :
- d'abondants résidus solides, surtout composés de sulfure de potassium, abusivement nommée calamine, qui encrassent les armes. C'est l'une des raisons pour lesquelles une arme à feu ancienne présente un fort calibre qui augmente la tolérance donc réduit la fréquence des nettoyages nécessaires.
- de la fumée, gênant la visée lors des tirs répétés si le vent ne la chasse pas Pour ces raisons on lui préfère aujourd'hui la poudre sans fumée. A noter qu'au cours du , les chimistes de l'époque mirent au point un procédé permettant d'obtenir de la poudre noire en grains, dont la taille peut être modulée selon l'usage prévu : plus les grains sont petits, plus la poudre obtenue est dite « vive », c'est-à-dire qu'elle présente une vitesse de combustion élevée. Ce conditionnement permet également de mieux conserver et de mieux doser la poudre noire.

Aspects thermodynamiques

La poudre noire est un explosif, ce qui signifie qu'elle contient à la fois un combustible et un comburant. Le comburant est le salpêtre qui libère de l'oxygène au cours de la réaction, venant oxyder les combustibles (soufre et carbone). Stable à température ambiante, un petit apport d'énergie localisé suffit à amorcer la réaction. Du fait de sa vitesse de combustion à l'air libre, on dit que la poudre noire "déflagre", ce qui signifie que l'onde de combustion (front de flamme) se déplace moins vite que les gaz générés, ne produisant donc pas d'onde de choc. Placée dans un endroit confiné qui permet une élévation de la pression des gaz, elle détonne (génération d'une onde de choc) et produit un effet de souffle assez important en raison du volume de gaz produit. Considérée comme un explosif à effet de souffle, par opposition aux explosifs à effet brisant, elle a longtemps été utilisée à cette fin. La température de la réaction est assez élevée (plus de 2000 K) mais reste nettement inférieure à celle obtenue avec des explosifs modernes (TNT, dynamite, poudres pyroxylées), limitant les risques de brûlures. L'ajout de certains composés chimiques ou de corps simples (particules métalliques, oxydes, etc.) permet de modifier la couleur de la flamme obtenue pour les feux d'artifice par exemple. La fumée dégagée par la réaction chimique est blanche, assez dense, en raison de nombreuses particules issues de la combustion.

Législation

La poudre noire brute est vendue exclusivement en armurerie pour les particuliers, aux personnes majeures et en possession d'une licence de tir ou de chasse en cours de validité. Les quantités admises à la vente sont limitées et c'est la SNPE qui fournit le marché français. Vendue dans des bidons de plastique contenant 500g ou 1kg de poudre, son utilisation est très règlementée. Les tireurs utilisant la poudre noire en France utilisent deux types de poudre : la "française" et la "suisse". La poudre noire française (PNF) est réputée moins intéressante pour le tir que la poudre noire suisse, mieux dosée et plus régulière.

Liens

- Site Stratisc.org (site dédié à la stratégie militaire), article dans la section histoire.
- Chapitres I - Les composants de la poudre (Ce chapitre contient en autre une description de la problématique de la production de salpêtre, et des droits très particulier accordés au salpêtrier pour qu'une production soit possible)
- Chapitres II - La fabrication de la poudre
- Chapitres III - Une conservation problématique
- Turgot, Anne Robert Jacques (1727-1781). Œuvres de Turgot. Tome second. 1995. Sur le site de la Bibliothèques nationale de France (BNF Gallica)
- (page 418)
- (page 419)
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