Explosion de bouche - Muzzle blast
Une explosion à la bouche est une onde de choc explosive créée à la bouche d'une arme à feu pendant le tir . Avant qu'un projectile ne quitte le canon du pistolet , il obture l'alésage et «bouche» les produits gazeux sous pression de la combustion du propulseur derrière lui, contenant essentiellement les gaz dans un système fermé comme élément neutre dans la dynamique globale de la physique du système. Cependant, lorsque le projectile sort du canon, ce joint fonctionnel est retiré et les gaz de forage hautement énergétiques sont soudainement libres de sortir de la bouche et de se dilater rapidement sous la forme d'une onde de choc supersonique (qui peut être souvent assez rapide pour dépasser momentanément le projectile et affectent sa dynamique de vol ), créant ainsi le souffle de la bouche.
L'explosion de la bouche est souvent décomposée en deux composants: un composant auditif et un composant non auditif. La composante auditive est le son fort du coup de feu et est importante car elle peut entraîner une perte auditive importante pour le personnel environnant et également révéler la position de l'arme. Le composant non auditif est l' onde de compression infrasonore et peut provoquer des chocs électriques sur les objets à proximité.
En plus de l'explosion elle-même, une partie de l'énergie des gaz est également libérée sous forme d'énergie lumineuse , appelée flash de bouche .
Composants
Son du pistolet
Le son audible d'une arme à feu qui se décharge, également connu sous le nom de rapport de bouche ou de coup de feu , peut avoir deux sources: l'explosion de bouche elle-même, qui se manifeste par un «pop» ou «bang» bruyant et bref, et tout boom sonore produit par un transsonique. ou projectile supersonique , qui se manifeste par un craquement aigu en forme de fouet qui persiste un peu plus longtemps. L'explosion par la bouche est de loin la principale composante d'un coup de feu, en raison de l' intensité de l'énergie sonore libérée et de la proximité du tireur et des spectateurs. Les explosions musculaires peuvent facilement dépasser les niveaux de pression acoustique de 140 décibels , ce qui peut rompre les tympans et provoquer une perte auditive neurosensorielle permanente, même avec une exposition brève et peu fréquente. Avec de gros canons avec une énergie initiale beaucoup plus élevée , comme l' artillerie , ce danger peut s'étendre vers l'extérieur à une distance significative de la bouche, ce qui oblige le port de protections auditives pour tout le personnel à proximité à des fins de santé au travail .
Pour les armes légères , les suppresseurs aident à réduire le rapport de sortie des armes à feu en fournissant une plus grande zone pour que le gaz propulseur se dilate, ralentisse et refroidisse avant de libérer l'énergie sonore dans l'environnement. D'autres dispositifs de muselière tels que les boucliers anti-souffle peuvent également protéger l'audition en déviant l'onde de pression vers l'avant et loin du tireur et des spectateurs. Les dispositifs de réduction du recul tels que les freins de bouche aggravent cependant les dommages auditifs potentiels, car ils modulent le souffle de bouche en augmentant les vecteurs latéraux plus près du tireur.
Onde de compression
L' onde de surpression de l'explosion de la bouche d'une arme à feu est infrasonore et donc inaudible pour les oreilles humaines, mais elle peut encore être très intense en énergie en raison des gaz se dilatant à une vitesse extrêmement élevée. Les pressions résiduelles à la bouche peuvent représenter une fraction significative de la pression maximale de l'alésage, en particulier lorsque des canons courts sont utilisés. Cette énergie peut également être régulée par un frein de bouche pour réduire le recul de l'arme à feu, ou exploitée par un rehausseur de bouche pour fournir de l'énergie pour activer l' action des armes à feu à chargement automatique .
La force de l'explosion de la bouche peut causer des dommages par choc aux objets proches autour de la bouche, et avec l' artillerie , l'énergie est suffisamment grande pour causer des dommages importants aux structures et aux véhicules environnants. Il est donc important que l'équipage et les troupes amies proches se tiennent à l'écart des directions potentielles des vecteurs d'explosion, afin d'éviter des dommages collatéraux inutiles .
Recul
En règle générale, la majorité de l' impulsion de l'explosion est dirigée vers l'avant, créant un effet de propulsion à réaction qui exerce une force sur le canon, ce qui entraîne un élan arrière supplémentaire au-dessus de l' élan réactionnel généré par le projectile avant qu'il ne sorte du canon . Le recul global appliqué à l'arme à feu est donc égal et opposé à l'impulsion totale vers l'avant non seulement du projectile, mais également du gaz éjecté. De même, l'énergie de recul donnée à l'arme à feu est affectée par le gaz éjecté. Par conservation de la masse , la masse des gaz éjectés sera égale à la masse d'origine du propulseur (en supposant une combustion complète). En guise d'approximation approximative, le gaz éjecté peut être considéré comme ayant une vitesse de sortie effective de où est la vitesse initiale du projectile et est approximativement constante. L'élan total du propulseur et du projectile sera alors:
où: est la masse de la charge propulsive, égale à la masse du gaz éjecté.
Cette expression doit être remplacée dans l'expression de l'élan du projectile afin d'obtenir une description plus précise du processus de recul. La vitesse effective peut également être utilisée dans l'équation d'énergie, mais étant donné que la valeur de α utilisée est généralement spécifiée pour l'équation d'impulsion, les valeurs d'énergie obtenues peuvent être moins précises. La valeur de la constante α est généralement comprise entre 1,25 et 1,75. Cela dépend principalement du type de propulseur utilisé, mais peut dépendre légèrement d'autres choses telles que le rapport de la longueur du canon à son rayon.
Les dispositifs de muselière peuvent réduire l'impulsion de recul en modifiant le modèle d'expansion des gaz. Par exemple, les freins de bouche fonctionnent principalement en détournant une partie de l'éjection de gaz vers les côtés, augmentant l'intensité du souffle latéral (donc plus fort sur les côtés) mais réduisant la poussée de la projection vers l'avant (donc moins de recul), avec certains modèles revendiquant à 40-60% de réduction du recul perçu. De même, les compensateurs de recul détournent les éjectas de gaz principalement vers le haut pour contrecarrer la montée de la bouche . Cependant, les suppresseurs fonctionnent sur un principe différent, non pas en dirigeant l'expansion du gaz latéralement mais en modulant la vitesse d'avance de l'expansion du gaz. En utilisant des chicanes internes , le gaz est amené à voyager à travers un chemin alambiqué avant d'être finalement libéré à l'extérieur à l'avant du suppresseur, dissipant ainsi son énergie sur une plus grande surface et plus longtemps. Cela réduit à la fois l'intensité de l'explosion (donc le volume sonore plus faible ) et le recul généré (comme pour la même impulsion , la force est inversement proportionnelle au temps).
Détection
Les explosions de bouche peuvent soulever d'importants nuages de poussière , en particulier des canons de gros calibre lors du tir bas et à plat, ce qui peut être visible de loin et ainsi révéler la position de l'arme, augmentant le risque d'invitation à un contre-tir . Les actions préventives peuvent consister à mouiller le sol du sol environnant, à faire en sorte que le frein de bouche entraîne l'explosion vers le haut et à l'écart du sol, ou à couvrir la zone autour du museau avec une bâche pour envelopper autant de poussière en suspension que possible.
Les localisateurs de coups de feu détectent l'explosion de la bouche avec des microphones et triangulent l'endroit où les coups de feu ont été tirés. Ceux-ci sont disponibles dans le commerce et ont été installés par les forces de l'ordre comme capteurs à distance dans de nombreuses zones à taux de criminalité élevé des centres urbains . Ils peuvent fournir un emplacement assez précis de la source d'un coup de feu tiré à l'extérieur - 99% à moins de 10 m (33 pieds) ou mieux - et fournir les données aux répartiteurs de la police dans les secondes suivant un tir.