Triage de douilles - poids ou volume?

Le présent post est issu d`une collaboration entre Marc Edouard, Moosetracker et Pierre Bastien.

Introduction

De nombreux adeptes du tir à la cible et à longue distance (y compris les 3 auteurs du présent post) font un triage de leurs douilles dans le but d’assurer une précision optimale. Généralement, la pratique consiste à peser chaque douille d’une même marque (voir d’un même lot de fabrication) et à regrouper celles dont le poids varie de 0.5% ou moins. Par exemple, pour une douille de 308 Winchester, la norme de tolérance pour le regroupement est d’environ 1 grain. La raison pour peser les douilles repose sur l'hypothèse que les douilles ont la même dimension extérieure (une fois tirées) et qu’en conséquence, une variation de poids correspond à une variation équivalente du volume interne. D’autre part, un volume interne variable occasionne une variation de pression et de vitesse, donc une dispersion plus grande des boulets. Voiçi l'explication dans l'article sur la préparation des douilles sur le site 6mmBr: http://www.6mmbr.com/jgcaseprep.html

Citation :

Step 8
Weigh the cases and separate by lots not greater than one grain in weight difference or about 0.5 percent.
Reason: We know that the outside dimension of each case is the same as all other cases. A weight difference between cases means that the interior is different in volume or the head is different in size. A case that is heavier than the others indicates less interior volume, and the pressure will be greater than for those cases that weigh less. Differential pressure results in variations in velocity and larger long-range groups.

Ce raisonnement ignore quelques variables qui peuvent confondre les résultats. Par exemple, les dimensions inégales des raynures d'extraction et de la base des douilles, les variations dans l'alliage cuivre/zinc ainsi que les procédures de préparation des douilles peuvent faire en sorte que 2 douilles du même poids aient des volumes internes différents. L'inverse est aussi possible, soit que 2 douilles qui diffèrent de poids aient un volume interne semblable ou identique.

Question posée

Est-ce que le triage de douilles par poids à une tolérance de 0.5% est une méthode fiable pour assurer la constance du volume interne à une tolérance équivalente?

Méthode

Pour vérifier la validité de cette pratique de triage, nous avons procédé à de simples tests de comparaison et de corrélation entre le poids d’une douille et son volume interne. Les tests ont été effectués sur 4 marques de douilles (WW, RP, Hornady et Lapua) et 5 calibres (223 Rem, 6.5x284, 308 Win, 300WM et 338 WM) pour un total de 235 douilles.  Chaque douille (trimmée a une longueur constante) a été pesée sur une balance Acculab VIC 123 ou 303, précise au millième de gramme (.001g ou .02gr).




Une fois la balance zérotée, la douille est remplie d’eau et pesée à nouveau.





Les données sont ensuite transposées dans un chiffrier Excel pour comparer les tolérances poids vs volume et établir l’existence d’une corrélation permettant de valider la pratique de triage.



Acceptable par poids: Nombre de douilles acceptables par poids a une tolérance de 0.5%
Acceptable par volume: Nombre de douilles acceptable par volume a une tolérance de 0.5%
Succès: Nombre de douilles acceptables par volume que la méthode de triage par poids a réussi a identifier
Corrélation valide: Pourcentage ou la corrélation poids vs volume est valide à une tolérance de 0.5%, y compris pour les douilles rejetées par poids ou volume

Discussion

Pour les douilles testées, la méthode de triage par poids n’a aucune validité. Invariablement, plusieurs douilles acceptables par volume seraient rejetées  par la méthode de triage  par poids (51 sur 235), tandis que d’autres acceptables par cette pratique excèdent les tolérances pour le volume (22 sur 235). Avec la méthode de triage par poids on réussit à peine à identifier la moitié (52.6%) des douilles qui devraient être acceptables. En plus, si on prend en considération les douilles rejetées par les 2 méthodes, le taux de fiabilité de la méthode par poids tombe à 46.4%. Même pour des douilles de haute qualité comme Lapua, la validité de cette méthode n’atteint pas 50% (75 sur 155 ou 48.4%).

Indépendamment des questions de fiabilité de la méthode de triage par poids, certaines autres observations sont d’intérêt pour les tireurs de précision:

• Les douilles Lapua 6.5x284 provenant d’un même lot de fabrication avaient une variance extrême de poids de 2% (199.62grs à 203.72grs). Pourtant plusieurs douilles aux 2 extrémités de cet écart avaient un volume interne semblable voir même identique. Le même phénomène a été observé pour quelques douilles 300WM de marque WW.

• Le volume interne moyen des douilles 223 Rem de marque WW est moindre que celui des douilles Lapua (volume équivalent à 30.47grs d’eau pour WW vs 30.77 pour  Lapua).

• Le volume interne moyen des douilles 308 Win exprimé en grains d’eau, varie énormément d’une marque de douille a l’autre: Lapua = 55.63grs, RP = 56.45grs, Hornady Match = 57.81grs.

• Selon le logiciel Quickload, une variation interne de 1% (soit l’équivalent de 0.5grs d’eau pour une douille 308) se traduit en une variation de presssion de 1,200 livres par pouce carré et 12 pieds par seconde de vitesse. Donc une variation de 2 grs (Lapua-Hornady) se traduit par une différence de pression de 4,800 Lpc et 48 pps.

Conclusion

Pour les marques de douilles testées, le triage des douilles par poids représente une perte de temps et d’argent. En outre, en autant que cette pratique contribue au choix des douilles dont le volume interne excède les balises de tolérance, elle est une source d’imprécison pour le tireur à longue portée. Il va sans dire que nous avons cessé cette pratique.

Si le triage par poids est inefficace, la question qui demeure est à savoir si ça vaut la peine de mesurer le volume interne des douilles pour favoriser la précision à longue distance? Suffirait-il de choisir une douille de qualité comme Lapua et de ne pas se préoccuper du volume interne? Ou encore, est-ce que la tolérance de 0.5% pour le volume interne est trop étroite – devrait-on accepter 1%?

Nous retenons l’hypothèse que la mesure du volume interne est une pratique valable, apte à favoriser la précision à longue portée, soit 500 verges et plus. Pour trancher ces questions, les auteurs ont l’intention d’effectuer des tests sur cible à 500 ou 600 verges.

Prochaines étapes

1. Tests sur cibles à 500-600 verges avec lots de 15 douilles Lapua non-triés, 15 douilles Lapua triés à 0.5% de tolérance du volume interne et 15 douilles Lapua dont le volume interne varie de 1% et plus.

2. Tests sur cibles a 500-600 verges avec douilles de marques différentes mais volume interne constant (0.5% tolérance), si possible.

3. Tests de variation de pression pour douilles à volume interne variable à l’aide de l’instrument Pressure Trace.

A suivre...

Suite au post intial de Marc Edouard, Moosetracker et Pierre Bastien, des essais additionels ont été effectués, tout en performant le rodage et le dévelopment de loads de la 338 Edge de Moosetracker. Entre autres, on a du mesuré le volume interne de douilles “fireformés” pour pouvoir ajuster les paramètres du logiciel Quickload en ce qui touche le calibre 338 Edge. Les douilles étaient non-resizées mais préparées, c’est-à-dire trimmées, tournées, pochettes d’amorçes uniformisées, etc. Voiçi les résultats:

#.....Poids douille (grs)……Var. %……..…..Poids eau (grs)……..Var. %
1…….272.68……………………-1.19%.............116.66…………….-0.04%
2…….276.74……………………+0.28%............117.00…………….+0.25%
3…….272.68……………………-1.19%.............117.10…………….+0.34%
4…….267.24……………………-3.16%.............117.48…………….+0.66%
5…….278.84……………………+1.04%............116.18…………….-0.45%
6…….276.24……………………+0.10%............116.62…………….-0.07%
7…….278.14……………………+0.79%............116.12…………….-0.50%
8…….276.22……………………+0.09%............116.56…………….-0.13%
9…….280.58……………………+1.67%............116.24…………….-0.40%
10…..276.48……………………+0.19%............116.40…………….-0.26%
11…..276.58……………………+0.22%............116.50…………….-0.18%
12…..276.76……………………+0.29%............116.64…………….-0.06%
13…..279.64……………………+1.33%............116.64…………….-0.06%
14…..278.16……………………+0.80%............116.80……………+0.08%
15…..277.18……………………+0.44%............116.78……………+0.06%
16…..277.60……………………+0.59%............116.64…………….-0.06%
17…..275.82……………………-0.05%.............116.82……………+0.10%
18…..271.74……………………-1.53%.............117.20……………+0.42%
19…..276.40……………………+0.16%............116.72……………+0.01%
20…..271.68……………………-1.55%.............116.86……………+0.13%
21…..275.62……………………-0.12%.............116.94……………+0.20%
22…..276.32……………………+0.13%............117.22……………+0.44%
23…..276.00……………………+0.01%............116.96…………....+0.22%
24…..278.02……………………+0.75%............116.74……………+0.03%
25…..273.90……………………-0.75%.............116.54…………….-0.14%
26…..278.00…………………..+0.74%............116.52…………….-0.16%
27…..275.60……………………-0.13%.............116.10…………….-0.52%
28…..276.62……………………+0.24%............116.74……………+0.03%
29…..275.44……………………-0.19%.............116.74……………+0.03%
30…..275.94……………………-0.01%.............116.72……………+0.01%
Moy..275.96………………………..………116.71

Tout comme les tests originaux effectués avec 235 douilles, 5 calibres et 5 marques différentes, les résultats démontrent que le triage de douilles par poids (même préparées) ne fait aucun sens. Nous sommes porté à croire que cette pratique est devenue une religion, basée sur la prémisse (fausse) que le poids d’une douille est un excellent indicateur du volume interne. En vertu de ce principe, vu que le volume externe des douilles “fireformées” est constant, une douille plus légère que la moyenne devrait avoir un volume interne plus grand. Vice versa pour une douille plus lourde. Examinons quelques exemples en commençant par la douille # 1 qui est 1.19% plus lourde que la moyenne des 30 douilles dans ce test. On pourrait s’attendre à ce qu’elle contienne 1.19% moins d’eau que la moyenne. Or elle n’en contient que 0.04% de moins. Donc, pour cette douille, la corrélation poids-volume interne n’est pas valide. Il en est ainsi de la grande majorité des douilles testées. En fait, la corrélation n’est valide que pour les douilles 6, 8, 10-12, 17, 19, 21, 23, 29 et 30, soit seulement 11 douilles sur 30 ou 36.7%.

En vertu de la norme préconisée sur le site 6mmBr, les douilles devraient être choisies à l’intérieur d’un écart maximum de 0.5% de poids. En utilisant cette norme, on aurait choisi 13 des 30 douilles testées. Or le triage par volume à 0.5% produit 20 douilles acceptables. En outre, des 13 douilles acceptées selon la méthode par poids, 3 auraient été rejetées par volume – une source d’imprécision pour le tireur minutieux.

Enfin, il suffit de jeter un coup d’oeil rapide sur le tableau pour constater que l’écart de poids est énorme (-3.16% à + 1.67% = 4.83%), tandis que le volume interne est relativement constant (+0.66% à -0.52% = 1.18%).

Pour expliquer ce que tout ça signifie et mieux comprendre les implications pour le tir, commençons par un examen théorique basé sur des tests préliminaires effectuées avec la 338 Edge. Moosetracker a fait un test “Audette” le 11 juillet, 2009 et il a fait état de ses résultats içi:

http://extreme-precision.1fr1.net/rechargement-reloading-f11/dvelopment-de-loads-u-thories-et-pratiques-t3374-30.htm

Le test”Audette” a permis de confirmer la grande précision du logiciel Quickload, une fois que tous les paramètres sont ajustées pour correspondre aux conditions du test. Les vitesses estimées par QL correspondent de très près a celles recuillies sur le terrain. Donc, nous sommes en mesure de modeler les variations de pression et de vitesse provenant de variances dans le volume interne d’une douille 338 Edge contenant en moyenne 116.71grs d’eau. Voiçi les paramètres en question:

Canon: 28”
Boulet: Nosler 250grs Accubond – BC 0.575
Poudre: 100.0 grs de H1000
Amorçe: CCI 250
OAL: 3.815"
Chambre MOAL: 3.825"
Douille: RP trimmé à 2.835"
Capacité de la douille en H2O: 116.71 (moy. de 30 douilles)
Necks tournés at .0135"
Température: 67F



Ayant obtenu les résultats des estimations de Quickload, nous avons ensuite inscrit les vitesses dans le logiciel balistique RSI Lab. avec les paramètres du boulet et aux conditions environmetales suivantes:

Altitude: 500 pieds
Température: 67F
Press. atmosphérique: 28.98 HG
Humidité: 78%
Vent: aucun

Le tableau qui suit représente les résultats obtenus pour vitesses et pressions dans Quickload et les différentes trajectories du boulet de calibre .338 à 600 et 1,000 verges dans RSI Lab.
Volume interne…..………..…FPS……………PSI…………...600 verges……....1,000 verges
115.55grs (-1%)…...………3037……………65,843………-86.02”……………..-288.16”
116.13grs (-0.5%)…………3028……………64,932………-86.56”……………..-290.04”
116.45grs (-0.25%)……….3024…………..64,447………-86.80”……………..-290.89”
116.71grs (0%)……………..3020……………64,054………-87.04”………………-291.73”
116.97grs (+0.25%)………3016……………63,667………-87.28”………………-292.58”
117.29grs (+0.5%)………..3011……………63,193………-87.58”………………-293.65”
117.87grs (+1%)…………..3003……………62,363………-88.07”………………-295.38”

Discussion

On constate qu’ un écart de 0.5% du volume interne d’une cartouche 338 Edge donne une variation de 8 fps, 1% donne 17 fps et 2% donne 34 fps. Pour une variation de 2% du volume interne, l’écart de pression est d’environ 3,500 psi, c’est-à-dire suffisante pour passer au-dessus du maximum prescrit avec une load “hot”.

De toute evidence, la norme de variation de 0.5% préconisée sur le site 6mmBR n’est utile que pour les tireurs d’élite à très longue portée, soit 1,000 verges ou plus. A cette distance une telle variation occasionne une dispersion verticale de 1.69” dans nos tests simulés. Pour la plupart des tireurs à la cible ou amateurs de chasse à longue portée une limite de variation de 1% devrait suffire. Pour la 338 Edge, ça se traduit à 1” de dispersion à 600 verges et 3.6” a 1,000 verges, soit une moindre influence qu’une foule d’autres variables qui agissent comme source de dispersion. Par contre, à 2% de variation, on constate des écarts importants, particulièrement à 1,000 verges (plus de 7”).

De tous les lots de douilles testées jusqu’à maintenant, 4 se situaient à 1% ou moins de variation pour toutes les douilles (RP et Lapua), 3 se situaient autout de 1.5% (Lapua, Hor, RP) et 2 étaient au-delà de 2% (WW). Nos tests tendent à démontrer que la constance du volume interne d’un lot de douille est impossible à prévoir. On peut se fier sur certaines marques, mais encore là faut-il tester un certain nombre de douilles choisies au hazard pour s’assurer d’une variance inférieure à 1%. Si le test indique une variation de plus de 1%, il serait avantageux de faire un triage complet par volume.

A noter que des tests effectués avec des calibres donnant des vitesses réduites et/ou des boulets de coefficient balistique moindre pourraient donner des résultats différents.

Conclusion

Quelles leçons peut-on tirer de ces tests et analyse?

1. Encore une fois, le triage des douilles par poids est une perte de temps. Aussi bien piquer des aiguilles dans vos cibles – style voodoo. Mieux vaut investir ce temps sur le pas de tir.
2. Le chasseur et/ou tireur de courtes distances (400 verges ou moins), n’a pas à se préoccuper du triage des douilles, à moins que le point #3 s’applique.
3. Pour une charge qui se situe près du maximum prescrit, une douille à volume interne minime (-2%) pourrait causer des problèmes de surpression.
4. Avec une combinaison d’essai sur le terrain et de modeling sur Quickload, on est en mesure de répondre à l’une de nos questions originales et d’affirmer que la norme de variance pour le triage des douilles devrait être 1%, à moins que vous ne soyez un tireur de très longue distance qui recherche la perfection.
5. Les tireurs précocuppés par l’impact possible des variations de volume internes auraient avantage a vérifier le volume de 20-30 douilles du même lot, choisies au hazard. Si le volume varie de plus de 1%, il semblerait opportun de faire un triage complet de toutes les douilles.
6. Il est important de sauvegarder le résultat des tests sur les 20-30 douilles pour référence future. Par exemple, lorsqu'on est confronté avec un "flyer" inexplicable, on marque la douille en question et on vérifie le volume interne avant de resizer. Souvent un volume interne divergent va expliquer le "flyer".
7. Enfin, il est inutile de tenter certains des tests q’on avait prévus dans la conclusion de notre premier post. Sur une distance de 600 verges, les dispersions occasionnées par un variation du volume interne de 0.5 à 1% sont tellement faibles qu’on ne pourrait pas les discerner des autres variables qui influencent la dispersion des boulets. Pour faire ressortir l’impact des variations de volume il faut faire les tests a 1,000 verges.

Prochaines étapes

1. Tests sur cibles a 500-600 verges avec douilles de marques différentes mais volume interne constant (1% tolérance), si possible.
2. Tests de variation de pression pour douilles à volume interne variable à l’aide de l’instrument Pressure Trace.
3. Tests sur cibles à 1,000 verges avec douilles a volume interne constant (moins de 0.5% de variation du volume interne) et variable (2% et plus). Va faloir trouver un endroit convenable pour faire ça!

A suivre…

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