Les armes à feu :
des premiers canons jusqu'aux armes automatiques

Les premières armes à feu compactes furent développées en tant que modèles miniatures des armes d'artillerie et furent d'abord appelées canons à main.
 

Les canons à main

Dans le premier quart du 14e siècle, le canon à main fut développé : un simple tube de fer à canon lisse, fermé à une extrémité excepté pour une ouverture appelée lumière, et inséré dans une pièce en bois arrondie pour qu'on puisse le tenir sous le bras.  Le tube fut chargé avec des billes de plomb et de la poudre et tiré en insérant un fil chauffé dans la lumière.  Les modèles plus avancés avaient une dépression en forme de cuillère, appelé un bassinet, au bout de la lumière : une petite charge de poudre fut placée dans le bassinet et tirée en y appliquant une petite mèche à combustion lente.  Celle-ci, consistant d'un bout de corde trempé dans une solution de nitrate de potassium et ensuite séchée, brûlait sans prendre feu et ne s'éteignait pas.  La charge de poudre dans le bassinet était difficile à s'allumer, était fréquemment affectée par la moisissure dans l'atmosphère et demandait un rallumage juste avant de tirer pour éviter tout raté.
 

Les fusils à mèche

Vers le milieu du 15e siècle, un type de mousquet appelé fusil à mèche fut introduit.  L'arme était essentiellement la même que le canon à main, sauf que la mèche à combustion lente fut attaché au sommet d'une pièce appelée serpentin, un pièce de métal en forme de S pivotant au centre.  Peser avec un doigt sur le bas du serpentin, comme avec une détente, déplaça le dessus avec la mèche attachée après dans le bassinet, qui contenait la charge propulsive de poudre noire.  Parce que seulement un doigt était nécessaire pour tirer l'arme, le fusil à mèche laissait les deux mains libres pour tenir et viser l'arme.  Un raffinement dans la forme de la crosse pour permettre de tirer à partir de l'épaule produisit l'arquebuse.
 

Les fusils à rouet

Vers 1515, une amélioration dans le mécanisme de tir des armes portatives, appelée rouet, fut inventée.  Cela consistait d'une roue à ressort qui, lorsque relâchée par un mécanisme de détente, faisait pivoter une pièce d'acier solidifié contre une pierre, projetant un jet d'étincelles dans le bassinet et, ainsi, déchargeant l'arme.  Approximativement vers la même époque, les armuriers introduisirent les canons rayés.

Le fusil à rouet fut trop compliqué et trop dispendieux pour une acceptation générale.
 

Les fusils à silex

Vers la fin du 17e siècle, le fusil à silex fut inventé.  Ce type de mécanisme consistait d'un marteau alimenté par ressort et portant une pierre à son extrémité; lorsque la détente était pressée, le marteau frappa la pierre contre une plaque de percussion en acier située au-dessus du bassinet et cela produisit un jet d'étincelles.

Le développement final des armes à feu à allumage à la pierre fut une amélioration de la plaque de percussion : celle-ci prit la forme d'un L.  Le bas du L fut utilisé pour couvrir le bassinet, pour le protéger contre la moisissure jusqu'à ce que la partie supérieure du L soit frappée par le silex.  Cela produisit un jet d'étincelles lorsque la poudre dans le bassinet fut à découvert.

Le fusil à silex fut le principal type d'armes à feu portatives à la fois pour les armes d'épaule et les armes de poing, de la fin du 17e siècle jusqu'au milieu du 19e.  Les mousquets à silex à canon lisse furent l'arme militaire principale pour l'infanterie dans les armées des principales puissances de l'Europe.  En 1807, l'inventeur John Forsyth développa le système à percussion, rendant possible le développement des armes à chargement par la culasse (armes chargées par l'arrière du canon, plutôt que par le devant).  Plusieurs armes à chargement par la culasse du 19e siècle utilisèrent une cartouche contenant seulement de la poudre et un projectile : l'arme fut équipée d'une cheminée retenant une amorce à percussion qui fut tirée par l'impact du marteau lorsque relâché par la détente.  Dans les années 1850, la cartouche à percussion centrale prit de l'expansion.  Leur design, avec un étui en une seule pièce, est essentiellement identique à ceux qu'on retrouve aujourd'hui.

Développements modernes

Au 19e siècle, le design des armes à feu portatives fut changé par le développement des armes à répétition et l'invention, par Paul Marie Eugene Vieille, de la poudre sans fumée, consistant de grains de nitrocellulose de forme et de grosseur contrôlée.  La poudre sans fumée, qui permit de contrôler la pression dans la chambre de l'arme simplement en modifiant la taille et la forme des grains, permit le développement de vélocités accrues et améliora les qualités balistiques.  Les hautes vélocités nécessitaient l'utilisation de projectiles à revêtement en métal pour éviter que les rayures ne déforment le projectile : celui-ci devint standard dans toutes les armes à feu militaires et devint obligatoire par les lois internationales.
 

Les armes à répétition

Les armes à répétition, adoptées par les armées des grandes puissances, furent à verrou : elles demandaient un mouvement manuel du mécanisme pour extraire la douille vide et charger une nouvelle cartouche à partir du chargeur.  Vers la fin du 20e siècle, avant la Première Guerre Mondiale, des carabines utilisant les forces du recul créées par la combustion de la poudre pour opérer le mécanisme furent inventées.  Quelques-unes de ces armes améliorées, alimentées par des bandes de cartouches, furent appelées mitrailleuses; d'autres, alimentées par des chargeurs ou des clips, furent appelées carabines automatiques.  Contrairement aux précédentes carabines militaires, où il fallait effectuer manuellement des opérations pour charger l'arme après chaque coup, une carabine automatique continue de tirer jusqu'à temps que le chargeur soit vide, aussi longtemps que la détente est maintenue enfoncée.  Une carabine semi-automatique recharge et réarme automatiquement après chaque coup, mais requiert le relâchement et une autre pression de la détente pour tirer les coups successifs.
 

Développement de la cartouche

Au début du développement des armes portatives, la poudre, la bourre, le projectile et l'amorce étaient transportés et chargés séparément dans l'arme.  La poudre fut versée dans le canon par la bouche de celui-ci, suivie par la bourre; le projectile fut ensuite inséré de force dans le canon, et  le bassinet fut amorcé avec une charge de poudre.  Après le développement du fusil à silex, les forces militaires commencèrent la préparation de charges mesurées avant les batailles, emballant le projectile et la quantité correcte de poudre dans du papier: le tout fut appelé une cartouche.  Au combat, le bout du papier fut déchiré, la poudre versée dans le canon, et le projectile inséré de force dans celui-ci, le papier servant de bourre.  Avec le développement des armes à chargement par la culasse, une cartouche métallique contenant le tout fut utilisée.  Lorsque tirée, la cartouche métallique prend de l'expansion lors de la combustion de la poudre, prévenant ainsi les gaz propulsifs de s'échapper par la culasse, et lorsque contractée, permit une extraction facile de la cartouche vide.
 

Les projectiles

La première cartouche métallique généralement adoptée fut de type à broche.  Elle fut suivit par la cartouche à percussion annulaire, qui a une amorce à percussion dans le bourrelet de la cartouche.  L'impact du percuteur de l'arme sur le bourrelet fait exploser l'amorce, ce qui provoque l'allumage de la poudre noire.  Le type à percussion annulaire fut suivit par la cartouche à percussion centrale moderne, dans laquelle l'amorce est contenue dans un petit contenant en métal situé dans un trou à la base de la cartouche et relié à la charge de poudre par un petit évent.

Les projectiles de service pour les armes militaires furent appelés balles à cause de la forme ronde des premiers projectiles: les projectiles modernes sont de forme cylindrique avec un bout de forme plus ou moins conique.

Lorsque la mitrailleuse fut développée, son utilisation en tir à rafale requérait une méthode de tir: le projectile traçant, qui contient un mélange pyrotechnique dans sa base, permet au tireur d'observer la trajectoire du projectile et de tirer précisément.  Pendant la Première Guerre Mondiale, le développement de véhicules blindés, principalement le char d'assaut, força l'adoption de projectiles perforants, dans lesquels le noyau en plomb enrobé d'une chemise de cuivre fut remplacé par un noyau d'acier solidifié capable de percer des blindages.
 

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