Comprendre le Spin drift
Êtes-vous curieux de comprendre ce qui génère une dérive (spin drift) de vos projectiles? Dans cet article, nous allons essayer d’expliquer les raisons derrière le comportement d’un projectile pendant son vol vers sa cible.
Le « spin drift » est une dérivation générée par le mouvement gyroscopique (rotation) du boulet. La direction de la dérive est vers le sens de rotation, et l’amplitude de la dérive est dépendante de la longueur du boulet, le temps de vol et la vitesse à laquelle il tourne.
Savez-vous à quelle vitesse vos boulets tournent? Vous serez peut-être surprise de savoir que vos boulets tournent à des vitesses extrêmement rapides. Par exemple, un boulet tiré dans un canon avec un pas de 1:12 à 2600 pieds/secondes tourne à une vitesse de 156 000 RPM! Un canon de 1:10, à 2600 pieds/secondes envoi les boulets à 187 000 RPM.
Cet effet est perceptible, et doit être pris en compte, surtout passé une distance d’environ 500 verges. Pour vous donner un ordre de grandeur, un boulet 178gr ELD d’Hornady tiré à 2630fps dans un canon de 1:10 dérivera de 2 pouces vers la droite (dans un canon ayant un pas droitier, les plus répandus) à 500 verges, et 10.4 pouces à 1000 verges. Mais pourquoi le boulet génère une dérive à cause de sa rotation?
Lorsqu’il quitte le canon, le boulet oscille dans sa rotation à cause de la précession gyroscopique pendant une courte distance, le temps qu’il se stabilise.
Précession gyroscopique : "Mouvement lent de l’axe d’un objet en rotation en raison d’une force agissant pour changer la direction de rotation. Dans le cas d’un boulet, la force appliquée par les rainures du canon essayant de le faire tourner alors qu’il ne tournait pas cause la précession gyroscopique, une déstabilisation de son axe par rapport à sa trajectoire"
Lorsque la précession gyroscopique s’est dissipée et qu’il est stabilisé, la pointe du boulet ne pointe plus exactement dans la direction à laquelle il voyage, mais plutôt dans un angle dérivé (appelé équilibre de lacet, ou « yaw of repose ») vers son sens de rotation (soit la plupart du temps vers la droite, selon les rainures du canon). Le boulet alors dérape tout au long de sa trajectoire, son centre de gravité suivant la trajectoire, et le bout pointant vers la droite et légèrement vers le haut. L’air poussant alors sur la gauche du boulet cause une dérive vers la droite.
Aussi, plus il approche de la cible, le boulet tend à voler avec son axe parallèle à la ligne de départ, soit la direction à laquelle le canon pointe lors de la mise à feu, formant ainsi un angle avec l’axe du mouvement (la trajectoire du boulet vers sa cible), on appelle cet angle l’angle d’attaque.
Dans cette image, l'angle d'attaque à été exagéré pour les besoins de l'explication
À cause de l’angle d’attaque, le boulet, vers la fin de la trajectoire, vole vers le bas, son nez pointant encore vers la direction du canon lors de la mise à feu. La pression d’air est donc exercée sur le dessous du projectile de plus en plus, au fur et à mesure que le boulet approche de sa cible, causant une force externe sur le boulet. Naturellement, quand une force externe est appliquée vers l’axe de rotation d’un objet, l’objet ne réagit pas en direction de la force appliquée, mais perpendiculairement, à 90 degrés du sens de sa rotation. On peut prendre comme exemple une toupie. Lorsqu’elle tourne, si vous essayez de la pousser, elle ne se déplacera pas dans le sens que vous la poussez, mais à 90 degrés vers le sens qu’elle tourne. C'est ce qui explique donc que plus le boulet est dans la partie descendante de sa trajectoire, plus le Spin Drift devient important.
Le « Spin Drift » est un phénomène bien connu, et des formules complexes permettent de prédire son influence. Les calculateurs balistique de nos jours peuvent incorporer le « Spin Drift » dans leur solution, mais il faut entrer les données spécifiques du boulet et de votre canon. Vous pouvez le constater par vous-même en entrant vos données dans un calculateur balistique, et en calculant la solution sans aucun vent. Si votre calculateur calcule le Spin Drift, vous devriez voir une dérive de votre boulet apparaître plus la distance sera éloignée.
Bon tir!