Fernand Papillon

“ Condenser, concentrer la force dans un engin qui nous grandit à la taille d’un géant ou d’un dieu, enfermer la mort dans une arme terrible qui peut l’envoyer au loin dans le camp ennemi, emprisonner l’énergie mécanique dans un outil qui nous permettra de faire œuvre d’athlète, voilà les rêves des inventeurs depuis Archimède jusqu’à Albert le Grand, et jusqu’aux modernes « abstracteurs de quintessence » qui pèsent les atomes et les groupent en combinaisons redoutables. ”

“ La quantité de chaleur qui naît de la combustion représente une partie des énergies concentrées dans les ingrédiens du mélange explosif le jour où ils ont été fabriqués. La formation du salpêtre, de la nitroglycérine, du fulmi-coton, du picrate de potasse, a exigé une certaine dépense de travail moléculaire depuis les premières combinaisons d’élémens simples qui entrent dans la constitution du corps jusqu’à l’achèvement définitif du produit : c’est une mise de fonds qui se retrouve au moment décisif. ”

“ Par suite du choc de la décharge, il arrive que l’obus éclate trop tôt, quelquefois même dans la gueule du canon, qu’il détériore; d’autre part la détonation est si violente que le projectile est réduit en petits fragmens et dispersé aux quatre vents sans faire beaucoup de mal. On en est donc toujours à chercher pour l’éclatement des obus un agent plus puissant que la poudre ordinaire, mais moins brisant que la dynamite ou le fulmi-coton. ”

“ Quand le Prométhée d’Eschyle, s’insurgeant contre les décrets de Jupiter, énumère tout ce que l’art humain a tiré du sein de la nature, et oppose au maître de l’Olympe « ce géant indomptable qui trouvera un feu plus puissant que la foudre, des éclats plus retentissans que les éclats du tonnerre, et qui brisera le trident de Neptune, » il semble entrevoir à travers le voile de l’avenir les merveilleuses conquêtes dont nous sommes fiers. ”

“ Un grain de poudre de tir, gros comme une lentille, brûle à peine un dixième de seconde : c’est un globe de feu qui tout à coup enveloppe le grain, puis s’éteint, sans qu’on puisse voir comment l’ignition se propage. Pour faire durer ce phénomène plus longtemps, on a confectionné tout exprès des grains de 1 et de 2 kilogrammes, et ceux-là n’étaient consumés qu’au bout de plusieurs secondes; néanmoins la flamme les enveloppait toujours en un clin d’œil : tout ce qu’on a pu constater, c’est que la combustion s’opère ensuite par couches assez régulièrement. ”

“ Le coton n’est pas la seule substance inerte à laquelle l’acide nitrique puisse communiquer une formidable activité. Tout le monde connaît aujourd’hui ce liquide onctueux au toucher, doux au goût, limpide et innocent, qu’on appelle la glycérine. Quand on fabrique du savon en mélangeant des graisses neutres avec de la potasse ou de la soude, on provoque la décomposition de ces graisses d’une part en acides gras qui se combinent avec la potasse ou la soude, — cette combinaison est le savon, — et d’autre part en glycérine.. ”

“ Dans les armes à feu, il faut une charge double de poudre ordinaire pour obtenir le même effet qu’avec le fulmi-coton; mais nous avons déjà vu que les propriétés brisantes de cet agent le rendent peu propre aux usages de l’artillerie. Quanta la nitroglycérine, si elle n’était pas si dangereuse, ce serait la force portative idéale, car elle brûle complètement, sans résidu, étant par elle-même très riche en oxygène, — elle développe deux fois plus de chaleur que la poudre, trois fois et demi plus de gaz, et sept fois plus d’énergie explosive, à poids égal ”

“ C’est que les fulminates sont des produits d’une instabilité telle qu’il suffit quelquefois du plus léger frottement pour en déterminer l’explosion, et cette explosion est, comme violence furieuse, très supérieure à celle de la poudre ordinaire. On a renoncé à l’argent fulminant, comme trop dangereux et trop cher; mais on fait toujours le plus grand usage du mercure fulminant ou fulminate de mercure, poudre blanche obtenue en dissolvant du mercure dans de l’acide nitrique, et en ajoutant au mélange une certaine proportion d’alcool. Cette fabrication exige des précautions minutieuses. ”

“ En somme, la dynamite et le fulmi-coton sont jusqu’ici les deux préparations les plus commodes et les plus économiques parmi toutes les substances explosives, celles où la plus grande quantité de force vive sommeille dans le plus petit volume; mais chacune a des avantages et des inconvéniens qu’on ne retrouve point chez l’autre, et qui les distinguent toutes deux des poudres au salpêtre. Il est certain que pour déterminer la rupture de matériaux durs et résistans, là où un déploiement brusque d’énergie est nécessaire, la dynamite et le fulmi-coton ne peuvent être remplacés par rien. ”

“ Le travail disponible sur l’arbre de la machine à vapeur n’est qu’une faible fraction du travail fourni par le combustible; le reste se perd en résistances vaincues, en frottemens, collisions, fuites, échauffement des organes, et en fin de compte les faux frais du travail ont absorbé quatre-vingt-dix et quelques centièmes de la force mise en œuvre. Il en résulte que le rendement effectif d’une machine à basse pression n’est guère que de 1 ou 2 pour 100, et les machines à haute pression, avec condensation et détente, ne fournissent encore que de 6 à 7 pour 100 de travail utile. ”

“ Des trois ingrédiens dont se compose la poudre, le charbon, s’il est le plus commun, est aussi celui dont la préparation exige le plus de soins, celui dont la qualité détermine la valeur du produit. Il faut qu’il soit sec, sonore, léger et poreux, très friable, qu’il laisse peu de cendre ; on l’obtient par une carbonisation lente, en vases clos, de bois blancs tel que l’osier, le saule, l’aulne, le coudrier et surtout la bourdaine. Ce n’est pas du carbone tout pur : le charbon de la poudre renferme beaucoup d’oxygène et d’hydrogène, à peu près dans les proportions de l’eau. ”

“ L’inflammation de la charge d’une arme à feu ne demande donc pas un centième de seconde. Cependant on a pu s’assurer que les poudres légères et à grains fins brûlent plus vite et dégagent plus de gaz que les poudres denses et à gros grains : l’action en est plus soudaine, mais aussi plus fatigante pour l’arme. De plus l’effet de ces poudres s’épuise plus vite que celui de la grosse poudre à canon, qui fait long feu, agit sur le boulet d’une manière plus soutenue, et produit finalement le même effet, tout en étant beaucoup moins offensive contre la culasse. ”

“ Cette pression se produit en un clin d’œil, pendant le court instant où la poudre s’enflamme et se consume; mais elle diminue aussi très vite pendant la détente des gaz qui se dilatent en poussant le boulet. Le plus ou moins de rapidité de la combustion doit évidemment exercer une grande influence sur la succession des pressions pendant le centième de seconde que le boulet met à franchir la longueur de l’âme : aussi a-t-on entrepris toute sorte de recherches pour arriver à connaître les conditions qui modifient l’inflammation et la combustion de la poudre de guerre. ”

“ La nature nous a fait les bras trop courts et les reins trop faibles au gré de nos désirs. Ces titans qui soulèvent des montagnes et qui escaladent le ciel, ces dieux et déesses qui accomplissent des miracles, Mars qui terrasse les ennemis, Iris qui porte des messages rapides comme l’éclair, tant d’autres mythes poétiques n’attestent-ils pas l’ancienneté d’espérances à peine réalisées de nos jours? ”

“ Ce n’est guère qu’au moment où on la dessèche qu’elle peut spontanément détoner. Dans la confection des poudres au salpêtre et au picrate, il y a danger d’explosion presqu’à toutes les phases du travail, à partir de l’instant où les ingrédiens sont mélangés. Il en est de même dans celle de la nitroglycérine. Les chances d’explosion, aujourd’hui singulièrement diminuées par le soin et les précautions qu’on apporte au travail de ces produits, ne sauraient d’ailleurs en restreindre désormais la fabrication. ”

“ Les pressions initiales trop brusques fatiguent l’âme sans nécessité, puisqu’il est possible d’imprimer au projectile la même vitesse par une impulsion graduelle et progressive : elles n’ont un avantage marqué que dans les armes courtes, où il faut se hâter d’agir sur le projectile avant qu’il ne quitte le canon. C’est pour ces raisons que le coton-poudre et les autres agens explosifs à effet brusque n’ont pas amené une révolution dans la construction des armes à feu. La forme de la charge contribue encore à régulariser les effets de la déflagration ”

“ Un kilogramme de houille coûte 3 centimes et peut rendre jusqu’à 200 tonneau-mètres; pour obtenir le même effet, il faut brûler au moins 3 kilogrammes de poudre, qui reviennent à 6 francs.
Pour achever la comparaison de deux moteurs, il faut encore faire entrer en ligne de compte le temps qu’ils mettent à s’acquitter de leur besogne. Une distinction fort importante à faire, c’est celle du travail, — ouvrage, effet mécanique, — et de la puissance, de la vigueur de l’ouvrier. Le kilogrammètre est l’unité de travail, unité mécanique, indépendante du temps employé ”

“ L’unité de travail est le kilogrammètre, — 1 kilogramme élevé à 1 mètre de hauteur. La force vive du mobile représente le travail accumulé de la force motrice qui agit sur lui, qui le presse et le pousse, qui détruit son inertie : pour rester dans la métaphore familière aux contemporains de Leibniz, c’est la force morte des pressions vivifiée, convertie en mouvement du mobile, c’est la provision d’énergie qu’il emporte, la juste mesure de sa puissance ”

“ Le pouvoir expansif de cas gaz sera nécessairement proportionnel à leur masse et à la chaleur dégagée dans la réaction : plus ils seront abondans, plus ils se trouveront à l’étroit dans l’espace fermé où on les fera naître; plus la température s’élèvera, plus elle fera augmenter la tension. La masse des produits gazeux dépend de la constitution chimique du corps explosif: 1 kilogramme de poudre développe 200 litres de gaz, 1 kilogramme de nitroglycérine plus de 800 [14] . ”

“ En admettant qu’un kilogramme de poudre dégage de 600 à 700 calories, on trouve pour la poudre un potentiel compris entre 250 et 300 tonneau-mètres [12] . Le potentiel de la houille est 3,000, — c’est au moins dix fois celui de la poudre. Ces chiffres ne donneraient pourtant qu’une idée fort inexacte de l’importance relative des effets mécaniques que l’on peut obtenir des bouches à feu et des machines à vapeur : pour les réduire à leur vraie valeur, il faut tenir compte du rendement de ces moteurs. C’est qu’il y a toujours loin de la théorie à la réalité. ”

“ En dehors de la fabrication de la poudre, le soufre est d’un si grand emploi dans tous les métiers que l’on pourrait juger du développement industriel d’un pays par sa consommation d’acide sulfurique. ”

“ En revanche, la dynamite résiste à l’eau pendant assez longtemps et peut être employée là où une autre substance explosive perdrait ses propriétés. De plus elle est plastique, c’est-à-dire qu’elle peut être introduite avec la plus grande facilité et en tout sens dans les trous de mines, de façon à combler tous les vides. Les cylindres rigides de fulmi-coton ne se prêtent point à une semblable opération; parfois même ils s’arrêtent dans les portions irrégulières ou trop étroites du trou : le mineur veut alors enfoncer la charge à grands coups, et il en résulte des explosions. ”

“ Les mélanges gazeux détonans développent beaucoup plus de chaleur que les composés solides ou liquides : l’hydrogène et l’oxygène, en produisant 1 kilogramme de vapeur d’eau, dégagent 3,280 calories; les vapeurs d’éther ou de benzine en fournissent 2,400. Néanmoins on ne peut en faire usage dans la pratique, parce que les gaz changent à peine de volume en se combinant, et ne développent par conséquent que des pressions relativement faibles, 10 ou 20 atmosphères, — malgré la haute température de la combustion. ”

“ Une bonne poudre ne s’obtient pas seulement par le mélange en proportions convenables des composans : chaque phase de la fabrication a son importance, tout concourt à l’effet final. Un exemple frappant fera comprendre combien on se tromperait, si l’on croyait qu’il suffit de mélanger le salpêtre au soufre et au charbon. ”

“ Le poinçon Rodman est un piston qui traverse un canal percé quelque part dans le corps du canon, et qui, poussé par les gaz, fait une entaille dans une rondelle de cuivre doux ; la profondeur de l’entaille fait juger de la pression. Les résultats obtenus par l’inventeur sont assez décousus et n’inspirent pas grande confiance [8] . Il est très rare de voir se produire en Amérique un travail scientifique vraiment sérieux ; on y travaille trop vite, et on est trop facilement satisfait. ”

“ Les 3,000 tonneau-mètres de la houille se réduisent ainsi dans la pratique à 200 au maximum. C’est ainsi qu’en toute entreprise humaine l’effet final est le plus souvent dans une disproportion misérable avec les moyens mis en œuvre. On s’ingénie, on s’agite, on prépare ses engins, — parturiunt montes! Pour la pondre, le rendement est plus avantageux : avec les meilleures bouches à feu, il est d’un cinquième ou même d’un quart (de 20 à 25 pour 100) , de sorte que l’effet utile d’un kilogramme de poudre peut s’élever à 50 et à 75 tonneau-mètres [13] . ”

“ La puissance explosive qu’elle développe, surtout lorsqu’elle est comprimée, comme elle serait dans des obus ou des torpilles, est supérieure à celle de la poudre de mine, inférieure à celle de la dynamite et du fulmi-coton.
Au mois d’avril 1868, une expérience fut faite avec une torpille chargée de poudre au picrate de potasse, dans la rade des îles d’Hyères. La torpille, contenant 500 kilogrammes de poudre, fut plongée à 7 mètres de profondeur dans la mer, à 60 mètres environ de la pointe Léaube. ”

“ La théorie mécanique de la chaleur est venue éclairer ces sortes de problèmes d’un jour tout nouveau. Nous savons désormais que la quantité de chaleur représentée par une calorie, si elle est convertie en travail, équivaut à 425 kilogrammètres. La chaleur développée par un combustible quelconque peut donc s’évaluer en unités de travail : on obtient ainsi ce qu’on nomme le potentiel du combustible. ”

“ On voit d’abord que la poudre de chasse est celle qui donne le plus de chaleur, c’est-à-dire le plus grand travail théorique : c’est une poudre vive ; néanmoins elle n’a guère plus de force explosive que la poudre à canon. La poudre de mine, qui renferme beaucoup moins de nitre, donne aussi beaucoup moins de chaleur et moins de force. On pourrait donc croire qu’un excès de nitre augmenterait la force explosive : il n’en est rien; une poudre qui en renfermait 84 pour 100 nu lieu de 75 développait, il est vrai, plus de chaleur, jusqu’à 673 calories ”

“ M. Abel a constaté que la quantité de fulminate de mercure exigée pour faire détoner le coton-poudre comprimé est plus forte que celle qui suffit pour la nitroglycérine, et qu’en substituant au fulminate une amorce de nitroglycérine ou d’iodure d’azote on ne réussit pas à enflammer le fulmi-coton. Quant à la dynamite, qui s’amorce avec des capsules de fulminate, on ne peut la faire détoner ni par la chaleur, ni par le choc, ni par l’étincelle électrique, lorsqu’elle est enfermée dans des cartouches peu serrées. Le froid paralyse la dynamite ”