Pourquoi les carabines n'ont pas toutes un twist rapide?

sniper300mag, je suis tout à fait d'accord avec ce que tu dis. bebo, merci pour les précisions, mais je sais ce qu'est l'effet gyroscopique. Et je comprends le facteur de stabilisation calculé. Ce que je ne comprends pas, c'est quand vous parler de lift.

Comme dans la phrase:

Citation :

Un twist adéquat va donner plus de 'lift' au boulet [...]

Tout ça ne fait aucun sens pour moi, et c'est ça que j'aurais aimé qui me soit expliqué. Ça dit que:
1- Un twist donne du lift
2- Un twist qui est "adéquat" en donne plus
3- Donc un twist plus lent ou plus rapide en donnerait moins
4- Et on parle bien de lift, une force qui agit sur le boulet, en gros, vers le haut.

Petit rappel :
Tout tombe sur terre, le temps de chute dépend de la vitesse de chute qui est fonction de la "portance" (force s'opposant à la chute du à la résistance de l'air : principe d'inertie), la portance est fonction de la surface "d'appui". Pendant le temps mis par le bullet pour atteindre le sol, il avance en direction de la cible. Plus le temps sera grand plus à vitesse égale, il ira loin.
L'effet gyroscopique stabilise le bullet et c'est le twist qui le donne.
Le lift c'est la portance, c'est à dire la composante qui freine la chute du bullet en "s'appuyant" sur l'air... pour ce qui nous intéresse ici.
En Tennis ou en Foot-ball, c'est toujours la portance mais dans ces autres composantes (changement de direction dans le plan, entre autre).
Si pas de twist à la sortie du canon, compte tenu de la résistance de l'air, le bullet va avoir tendance à basculer, la pointe va vouloir se soulever et passer à l'arrière. Du coup la surface portante sera moindre et au contraire la surface "face" à la trajectoire va augmenter et donc freiner le bullet, la vitesse sera donc moindre et evidemment il parcourera donc moins de distance
Si le bullet est rond (sphère) ceci n'arriverait pas, mais le coefficient balistique qui inclus dans son calcul le coefficient de forme [ voir les célèbres tables "Expérimentales"] (capacité à conserver la vitesse horizontale) est mauvais pour les billes.
C'est complexe tout çà !!
Containtes :
Eviter le retournement du bullet : twist
Garder au mieux la vitesse horizontale : forme du bullet
Ralentir la vitesse de chute : portance (donc twist pour éviter le retournement)
Dans le lien que j'ai mis plus haut et qui traite de tout ceci (... avec des maths ... malheureusement) il y a de beaux dessins pas simples qui expliquent. Si les gens qui ont fait les fameuses tables sont des "Expérimetateurs" plus que des "Théoriciens-mathématiciens", c'est que le pb est vraiment complexe. La réalité, le physique ne peut pas correspondre à la théorie : sur simplement 300m, le courant d'air, l'air chaud froid du à un rayon de soleil ou de l'ombre, etc .. suffit à fausser les plus beaux calculs, alors sur 1600m ... no comment.
Et là, on n'a pas parler de précession et autre nutation ...
Pour ce qui nous intéresse le "tir" , vu la précision naturelle du tireur Lol ... on peut négliger ....
Quand aux industriels, il faudrait qu'ils fabriquent des munitions et des canons pour chaque cas de tir : altitude, distance etc ... trop de variables à gérer!!! ... Ils ont fait des choix : améliorables (rechargement, canon match etc ..). Tout celà a été corrigé avec les systèmes auto propulsés et auto guidés, auto régulé (calculateur embarqué),  .. mais là, on change de monde ...
En espérant t'éclairer ... un peu. Tout ceci fait encore l'objet de recherche, recherche du projectile parfait et du propulseur parfait ..
dans 20 ans il y aura encore des discutions sur le sujet ...

Super explication bebo

Je suis tout à fait d'accord sur la plupart de tes propos. Mais pas tous...

bebo a écrit:

Petit rappel :
Tout tombe sur terre

100% d'accord.

bebo a écrit:

le temps de chute dépend de la vitesse de chute qui est fonction de la "portance" (force s'opposant à la chute du à la résistance de l'air : principe d'inertie), la portance est fonction de la surface "d'appui".

Là, ça ne marche pas. La portance, c'est une force qui agit perpendiculairement à la direction du mouvement. La résistance de l'air c'est autre chose, c'est le drag, ou la trainée. Et ça n'a rien à voir avec la portance.

bebo a écrit:

Pendant le temps mis par le bullet pour atteindre le sol, il avance en direction de la cible. Plus le temps sera grand plus à vitesse égale, il ira loin.
L'effet gyroscopique stabilise le bullet et c'est le twist qui le donne.

Encore une fois, 100% d'accord. Ça fait plein de sens. Surtout quand on parle d'effet gyroscopique plutôt que de force gyroscopique.

bebo a écrit:

En Tennis ou en Foot-ball, c'est toujours la portance mais dans ces autres composantes (changement de direction dans le plan, entre autre).

Quand on lance une balle de baseball, on ne la lance pas droit vers la cible. On la lance vers le haut. C'est donc l'angle initial, la vitesse initiale et la résistance de l'air qui définiront le temps de vol. Une balle ronde n'a pas de portance.
Et c'est la même chose pour un boulet: C'est l'angle initial, la vitesse initiale et la résistance de l'air (ou sa capacité à passer dans l'air, sont coefficient ballistique) qui définiront le temps de vol. Le lift, la portance, n'a rien à voir là-dedans. C'est ça mon gros point de discussion ici.

bebo a écrit:

Si pas de twist à la sortie du canon, compte tenu de la résistance de l'air, le bullet va avoir tendance à basculer, la pointe va vouloir se soulever et passer à l'arrière. Du coup la surface portante sera moindre et au contraire la surface "face" à la trajectoire va augmenter et donc freiner le bullet, la vitesse sera donc moindre et evidemment il parcourera donc moins de distance
Si le bullet est rond (sphère) ceci n'arriverait pas, mais le coefficient balistique qui inclus dans son calcul le coefficient de forme [ voir les célèbres tables "Expérimentales"] (capacité à conserver la vitesse horizontale) est mauvais pour les billes.

D'accord sur le principe, mais pas quand on parle de surface portante. Sinon tout est vrai, la surface face à la trajectoire va augmenter et donc freiner le boulet. Il continue à "tomber" à la même vitesse à cause de la gravité, mais parce qu'il ralenti, il ira moins loin.

bebo a écrit:

C'est complexe tout çà !!

Jamais été aussi d'accord!  




Je sais, je suis tannant avec ça. Je fais pas ça pour "troller" ou pour écoeurer le monde pour le fun. J'écris tout ça sans aucune animosité. Mais je crois qu'il est important de propager les bonnes informations. J'ai peut-être tort, ou peut-être pas encore tout saisi, mais jusqu'à maintenant, à toutes les fois qu'on me ramenait aux principes physiques de base, on faisait juste me donner raison...

J'espère que, comme moi, vous prenez plaisir à une discussion comme ça!

La déviation du flux d'air vers le bas par la forme du profil de l'aile créée par réaction une force vers le haut, la portance (wind lift)
Force verticale .... appelée "wind lift" en anglais et en français "portance" ...

Pour une aile d'avion, oui, parce que l'air circule plus vite sur le dessus de l'aile qu'en dessous, à cause de sa forme. Ça forme une zone de basse pression au-dessus de l'aile, ce qui lui donne du lift.

Mais j'ai jamais tirer une balle qui avait ce profile-là.

@frzburn : On est d'accord! Reste le bon choix des termes ..

Quand je dis "résistance de l'air" je parle de l'air qui est "dessous" pas devant ... elle ralentie la chute : par frottement et par compression mais ceci est pondéré par l'effet de décompression .. sur le dessus ... vive les équations différentielles ... Aiiie.
Et l'effet Magnus dans tout celà ... et Bernouilli et .. et ...
Whaou çà me rappelle les cours de physique ... il y a 45 ans ...
Trois tonnes de paramètre et d'équations... pour envoyer 130, 150, ou 180 grs à 300, 500m ou plus ...sur une cible même pas belle!

Je vais faire confiance à Monsieur Berger et à son logiciel ....


C'est pareil pour les balles .. qui tournent en plus ... juste des calculs carrément plus compliqués.
Entre l'aile dessinée ci-dessus et une balle il y a le coefficient de portance (et de trainé) qui change, plus ..la rotation. Voir les cours de "méca des fluides" ...

Héhé! Excellente discussion! J'aime bien l'importance de préciser les bons termes à la base soulevée par frzburn. Ça aide pour s'y retrouver!

Et en effet l'effet du twist sur la vitesse initiale est assez négligeable.

Et pensez-vous que le fait de ne pas avoir de boulet PARFAIT peut faire en sorte qu'une petite variation de poids dans l'axe permet de déstabiliser ce même boulet à une certain vitesse, un peu à la manière d'une roue d'auto mal balancée qui shake à 120 km/h mais pas à 100 ni à 140 km/h. Une sorte de résonnance?

À une certaine vitesse je ne sais pas, mais ça cause un débalancement c'est certain. Est-ce que les conséquences d'un tel débalancement ont des effets négatifs au point d'en tenir compte? J'en doute, mais c'est toujours intéressant à savoir.

Voici un article de Lilja qui en parle: http://www.riflebarrels.com/articles/bullets_ballastics/bullet_imbalance_twist.htm
Il parle du débalancement dû au jacket plus précisément à partir du 7e paragraphe.

Un autre article ici: http://thearmsguide.com/5344/long-range-shooting-external-ballistics-dynamic-stability/

Et finalement, mon préféré, par Bryan Litz rien de moins, qui le mentionne dans la section Practical Consequences of Stability (qui est d'ailleurs directement en lien avec ta question originale): http://www.appliedballisticsllc.com/Articles/ABDOC105_2_UndLongRangeBulletsP2.pdf

Excellents articles!!!

Selon Litz:

Now for the important question: Is there any practical consequence to a faster or slower twist? I can think of a couple things here.
The first one has to do with the structural integrity of the bullets. It’s believed by many shooters that high twist rates combined with high muzzle velocities are responsible for bullets breaking apart in flight.

The second consequence of high twist rate has to do with accuracy ‘potential’. Some major factors affecting dispersion are related to the spin rate of the bullet. Jacket eccentricity and in-bore yaw are two examples. These types of dispersion are directly related to the RPM of the bullets, which increases with twist rate and velocity.

Ça répond très bien à la question!

Merci!!

Excellents articles, qui précisent bien que : "la perfection n'est pas de ce monde ..." Lol.
La balistique depuis les javelots , Batons de jet, Propulseurs pour javelot, les Boomrangs (mono, quadripales) la Fronde, et aussi Arc, Arbalètes puis .. Bombardes (qui tuaient autant de serveurs que d'ennemis),canons à ame lisse à la précision dangereuse ..., proto fusils et invention par "analyse théorique" de la "rayure".. et nos armes ... en a généré des discutions et le sujet à de l'avenir vu la complexité...