Une munition se juge sur l'effet du projectile. Qu'il s'agisse de cartouches destinées à la guerre, à la chasse ou au tir sportif, dans chaque cas, le projectile doit répondre aux conditions définies de son emploi.
Les caractéristiques d'un projectile sont nombreuses ; certaines peuvent se définir d'une façon précise, d'autres correspondent à des données fournies par l'expérience.
La Structure
Ou les types de métaux employés et, éventuellement, la façon dont ils sont assemblés.
Les balles de plomb sont encore très utilisées dans les armes de poing, pour certaines cartouches anciennes d'armes d'épaule et pour le rechargement en général ; nous y consacrerons un prochain article.
Les balles blindées sont constituées d'un noyau de plomb, pur ou durci, suivant les cas, et chemisé avec un métal plus dur, ce qui permet d'atteindre des vitesses plus élevées.
Le blindage est fait généralement d'un alliage de cuivre, zinc et nickel (maillechort), ou seulement cuivre et zinc.
Si la proportion de zinc est de 1/3, c'est le laiton; si elle est seulement de 10 c'est le tombac.
On emploie aussi quelquefois, mais plus rarement, de l'acier doux.
Les très grandes vitesses restantes de certains projectiles modernes ont créé des problèmes en ce qui concerne, notamment, la fragmentation à l'impact. Il a donc fallu concevoir de nouvelles structures, afin d'obtenir une expansion contrôlée, par une meilleure cohésion de l'ensemble blindage/plomb.
Le Diamètre
Qui doit correspondre, théoriquement, pour les armes portatives, au diamètre du canon, pris au fond des rayures.
Mais il n'y a pas de règle absolue ; on joue ici sur des centièmes de millimètre. Suivant les marques des projectiles et les tolérances de fabrication d'armes de diverses provenances, les différences sont quelquefois très sensibles ; à noter que la tolérance du rapport des deux diamètres balle/canon a une grande influence sur le développement des pressions.
Cette question est particulièrement importante lorsqu'on recherche uniquement la meilleure précision ; il faut alors se livrer à des séries d'essais portant sur les différents diamètres utilisables. On comprend, dans ces conditions, qu'un micromètre au 1/100e doit obligatoirement faire partie du matériel de rechargement.
La Forme
Tout d'abord, la tête, qui peut être ronde, ogivale, plate, pointue, ou creuse et le culot, qui peut être plat, creux, concave, ou fuyant (boattail).
La forme a une double influence, tout d'abord sur la tension de la trajectoire et le temps de parcours, ensuite sur les effets à l'impact. Aussi a-t-on été amené à représenter cette fonction par des coefficients ou indices de forme, déterminés expérimentalement par le tir d'un grand nombre de projectiles. Malheureusement, les diverses méthodes ne sont pas fondées sur des arguments similaires et, d'autre part, elles ont été conçues, à l'origine, pour l'étude des projectiles d'artillerie. (Tables de Gavre en France - Cranz en Allemagne - Portsmouth en Angleterre - Ingalls aux Etats-Unis.)
En 1925, deux ingénieurs balisticiens, Wallace Coxe et Edgar Bugless, de la firme Du Pont de Nemours, publièrent une méthode simplifiée, spécialement adaptée aux projectiles d'armes portatives ; les différentes caractéristiques sont déterminées au moyen d'abaques. Elle comporte également un tableau graphique des différentes formes possibles, classées par calibre. La détermination du coefficient est faite directement par superposition du projectile réel avec le dessin d'ogive le plus rapproché. Ce système, simple et d'une relative précision, est utilisé par bon nombre de fabricants de projectiles pour l'établissement des données numériques destinées aux amateurs.
Le Poids
Qui est, évidemment, en rapport direct avec le diamètre et la longueur. Il y a cependant, sur ce dernier point, une limite au-delà de laquelle la stabilité du projectile est compromise.
Il est admis que la longueur maximale ne doit pas être supérieure à cinq fois le calibre de l'arme. On voit tout de suite que les petits calibres paraissent désavantagés ; ils rachètent, il est vrai, cette infériorité par des vitesses plus élevées qui changent totalement l'ancienne notion de" puissance meurtrière ".
La Densité de section
Ou poids du projectile par unité de section transversale. Pour être plus explicite, c'est le quotient du poids, en grammes, par la section maximale en centimètres carrés.
Pour un même poids de balle, la densité de section augmente lorsque le calibre diminue.
Pour un même calibre, la densité de section augmente avec le poids du projectile.
Cette caractéristique est très importante; c'est d'elle dont dépend, en particulier, l'aptitude du projectile à conserver sa vitesse.
Autrefois, avec les balles sphériques, lorsqu'on voulait augmenter la " masse balistique ", on en était réduit à accroître le calibre des armes. Le rayage des canons a permis de lancer des projectiles allongés, donc de diminuer le calibre. En même temps, on a pu, grâce aux poudres colloïdales, augmenter les vitesses, tout en réduisant les charges. Les conséquences ont été un gain de portée, des trajectoires plus tendues, une meilleure précision et, naturellement, une plus grande énergie cinétique.
Le Coefficient balistique
C'est en quelque sorte la synthèse de toutes les caractéristiques d'un projectile.
C'est le rapport qui existe entre la densité de section et l'indice de forme. A calibre égal et Vitesse égale, la balle ayant le meilleur coefficient balistique sera celle qui, pour une même distance, et toutes conditions ambiantes étant égales, aura une trajectoire plus tendue. Le coefficient balistique peut être défini comme étant la faculté du projectile à mieux vaincre la résistance de l'air et, par là même, à réduire le temps de parcours.
L'effet de l'attraction terrestre se manifeste donc pendant un laps de temps plus court, ce qui détermine des flèches moins élevées et, par voie de conséquence, une meilleure conservation d'énergie.
Certaines manufactures de munitions ou de projectiles seuls, destinés au rechargement, donnent les valeurs numériques relatives à la densité de section et au coefficient balistique. L'amateur peut donc choisir, en connaissance de cause, suivant l'usage auquel il destine sa munition.