Lorsqu’on tire avec une arme à feu, une énorme pression de plusieurs milliers de livres au pouce carré se développe dans la chambre. Voici comment les armes de différentes conceptions arrivent à mâter ces forces.
Du temps où les seules armes disponibles étaient du type à chargement par la bouche, on n'avait guère à se préoccuper de la solidité de fermeture de la culasse, puisque celle-ci était assurée par une obturation permanente de l'arrière du canon. Cependant, à l'avènement de la cartouche contenant toutes les composantes de charge, il fallut bien trouver une façon d'ouvrir l'arrière de la chambre des armes pour permettre d'y introduire la fameuse cartouche. Bien que nous tenions maintenant pour acquise la méthode de chargement par la culasse, on a peine à imaginer les difficultés dont héritèrent les concepteurs d'armes lors de l'invention de la cartouche.
Il fallut d'abord mettre au point un système qui permette d'ouvrir l'accès à la chambre. Puis, après introduction de la cartouche, il fallait surtout que ce mécanisme assure une fermeture de très grande solidité et à faible tolérance de jeu. À la mise à feu, l'appui de la culasse devait pouvoir résister et contrer l’énorme pression interne.
De plus, si cet appui de la culasse présentait le moindrement de jeu, la douille de la cartouche risquait de se briser en prenant l'expansion pour combler ce jeu. Aujourd'hui, on reconnaît cette situation de jeu entre le culot de la cartouche et la face de la culasse sous le nom d'espacement frontal excessif (excessive headspace), et on sait qu'il s'agit d'une situation très dangereuse où une partie des gaz s'échappant de la douille brisée chercherait à se diriger vers l'arrière, vers le visage du tireur.
À bloc pivotant
Dans la deuxième moitié du 19e siècle, lorsqu'il devint évident que le système de chargement par la chambre était destiné à remplacer définitivement celui à chargement par la bouche, les autorités militaires de plusieurs pays cherchèrent des moyens de reconvertir les nombreuses armes existantes qu'ils avaient déjà sur les bras. La tendance générale de conversion consistait à découper l'arrière du canon et à y ajouter un bloc de culasse à charnière pouvant être basculé pour permettre l'indroduction d'une cartouche dans la chambre, puis refermé et verrouillé pour permettre le tir en toute sécurité. Deux des systèmes de conversion les plus populaires furent ceux de Erskine Allins et de Jacob Snider.
Le système de Allins comportait un bloc de culasse pivotant verticalement et il fut adopté officiellement par l'armée américaine en 1865; l'arme militaire qui en résulta fut connue sous le nom de«Trapdoor Springfield». Retenu en position fermée par un loquet, le bloc de culasse comportait un percuteur intégré dont l'extrémité arrière se présentait en face du chien extérieur traditionnel. Un bouton-poussoir permettait de déverrouiller le loquet et de faire basculer le bloc de culasse vers le haut pour permettre le chargement.
Le système de l'Américain Snider, mis au point en 1867, fut plutôt paradoxalement adopté et appliqué par les Britanniques dans leur Enfield-Snider Musket. Basé sur un principe similaire à celui de Allins, le bloc de culasse de Snider portait plutôt une charnière située sur le côté du boîtier, le pivotement pour le chargement s'effectuant latéralement.
Premiers blocs coulissant verticalement
Si les chasseurs de bisons de l'Ouest américain et les nemrods européens qui poursuivaient les gros gibiers dangereux (éléphant, buffle, lion, tigre, etc) en Afrique et en Inde vers la fin du 19e siècle avaient quelque chose en commun, c'était probablement le type d'arme utilisé : une carabine de gros calibre à un coup dont le mécanisme était constitué d'un bloc de culasse à coulissement vertical (nommé Falling block en anglais). L'arme européenne portait le nom de son concepteur Farquharson, tandis que celle qui se retrouvait le plus souvent dans les mains des chasseurs de bisons américains était une Sharps.
Christian Sharps, un armurier de Philadelphie, avait mis au point en 1848 un des premiers concepts valables de fermeture de culasse arrière, avant même l'avènement de la cartouche métallique. La carabine Sharps comportait un bloc de culasse coulissant verticalement dans des mortaises à l'intérieur du boîtier, ce mouvement étant contrôlé par un levier derrière la détente. En actionnant le levier vers le bas, on provoquait l'abaissement du bloc de culasse, exposant l'entrée de la chambre et permettant l'introduction d'une cartouche de papier contenant un projectile et la charge de poudre. En ramenant le levier vers le haut, on provoquait la remontée du bloc, l'avant de celui-ci tranchant au passage l'arrière de la cartouche de papier et exposant la poudre contenue à l'intérieur.
Le bloc de culasse comportait aussi une cheminée à l'arrière et un évent conduisant à la chambre. Après avoir chargé, il suffisait donc de placer une amorce sur la cheminée. À la pression de la détente, le chien venait percuter l'amorce, le feu se propageant à travers l'évent jusqu'à la charge de poudre dans la chambre. Un peu plus tard, la Sharps put facilement être adaptée à l'utilisation de cartouches métalliques en remplaçant la cheminée et l'évent par un percuteur. La «Sharps carbine» fut utilisée pendant la guerre de Sécession américaine et devint l'arme favorite des chasseurs de bisons; cette arme serait même à l'origine de l'expression «Sharpshooter» (qui signifie aujourd'hui franc-tireur).
En 1862, un Bostonien du nom de Peabody mit au point un système de culasse reposant sur un principe semblable. En Suisse, le concept de Peabody fut modidé par Frederich von Martini qui remplaça le chien extérieur par un percuteur interne. En 1871, l'armée britannique adopta officiellement un hybride basé sur l'action Martini couplée à un canon conçu par Alexander Henry. En calibre .45, la carabine militaire Martini-Henry servit l'armée tout au long des beaux jours de l'empire britannique jusqu'au tournant du siècle.
Versions à la moderne
Vers la fin des années 1800, le génial John Moses Browning mit au point une carabine à un coup muni du même type de mécanisme à bloc de culasse vertical. Son concept fut bientôt acheté par Winchester et l'arme connut la popularité sous le nom de Winchester modèle 1885. On pouvait l'obtenir en plusieurs versions, le tout comprenant une cinquantaine de calibres de carabines, et même un canon de fusil de calibre 20. Après extinction du brevet de 99 ans acquis par Winchester, la compagnie Browning a offert au cours des récentes années son modèle commémoratif 1885.
En 1967, Bill Ruger conçut et mit en marché son modèle Ruger Number One, une carabine à un coup à bloc de culasse vertical offerte en calibres allant du .218 Bee jusqu'au .458 Win. Mag. C'est sur ce modèle qu'est basée l'explication du dessin 3. Lorsque le levier qui recouvre le pontet est abaissé, un bras articulé relié au bloc de culasse fait coulisser ce dernier vers le bas dans les mortaises latérales du boitier. Cet abaissement du bloc expose l'arrière de la chambre et on peut alors y introduire manuellement une cartouche. La relevée du levier provoque la remontée du bloc dans ses mortaises, celui-ci venant s'appuyer fermement contre le culot de la cartouche et assurant la solidité de blocage. Non illustrés pour la clarté du dessin, le percuteur est logé à l'intérieur du bloc, tandis que le chien interne occupe l'espace dans la rainure inférieure de celui-ci.
L'aspect massif du bloc et du boitier de culasse de type «High Wall» de ce type d'arme offre toute la résistance pour les calibres magnums, mais ce mécanisme existe aussi en type «Low Wall» (bloc et boîtier moins massifs) pour les calibres plus légers.
Système à bascule
Du côté civil, les innovations en matière de système de chargement par la chambre se sont faites rapidement, car contrairement aux militaires, les concepteurs civils n'étaient pas embarrassés par les conventions et les stocks de vieilles armes à recycler. Dès 1832, un Parisien du nom de Casimir Lefaucheux concevait un nouveau fusil à chargement par la chambre à l'intention des chasseurs. Son canon était muni d'une charnière qui, en basculant la bouche du canon vers le bas, se trouvait à relever l'extrémité de la chambre pour la dégager du boîtier de bascule et permettre le chargement. Ce fut l'ancêtre direct de tous nos fusils modernes à bascule. La grande variété de fusils à canon unique et à deux canons juxtaposés ou superposés offerte sur le marché moderne, et même la disponibilité de certaines carabines européennes de fort calibre à bascule, témoignent éloquemment de la validité et de la solidité de ce concept.
Ce grand précurseur que fut Lefaucheux mit également au point une cartouche constituée d'un tube et d'une base de carton supportés par un culot de laiton. Le tube contenait la charge de poudre et de plombs, alors qu'une amorce à percussion était fixée dans un recreux à la base du culot. Si vous reconnaissez dans cette description tous les éléments d'une cartouche moderne de fusil, vous avez parfaitement raison, car hormis des détails mineurs d'amélioration, nos munitions sont de conception identique.
Le concept de l'arme à bascule repose sur la rotation verticale du ou des canons autour d'une goupille fixe présente à l'avant du boitier de la bascule, cette ouverture permettant l'introduction et le retrait des cartouches dans les chambres. Lorsque les canons sont refermés, la base du culot de ces cartouches se trouve fermement appuyée contre la face des bourrelets de culasse à l'arrière de la bascule.
De plus, il faut bien que les canons soient solidement verrouillés en position fermée pour éviter la possibilité d'ouverture intempestive sous la pression de mise à feu. Le système de verrouillage le plus simple consiste en une clé d'ouverture effectuant une rotation horizontale et dont le bec avant est précisément taillé pour venir s'emboîter dans une mortaise faisant partie intégrante du prolongement de la bande de canons. Lorsque la clé est tournée par l'utilisateur, le bec avant se dégage de la mortaise, permettant l'ouverture par basculement des canons.
Plusieurs systèmes modernes redoublent la solidité de fermeture de ce type d'arme en ajoutant une plaque de verrou coulissant actionnée par la tige de pivot de la clé. Cette plaque coulisse dans des rainures à l'intérieur du boîtier de la bascule, et grâce à une came à la base de la tige de pivot, elle se trouve repoussée vers l'arrière lors de l'ouverture de la clé, lui permettant de se dégager de la mortaise du bloc de frette. À la fermeture, un ressort ramène la clé à sa position originale, et la rotation de la came à la base de la tige de pivot repousse la plaque de verrou vers l'avant pour venir la bloquer dans la mortaise du bloc de frette.
L'ère de la répétition mécanique
Un des concepts de carabines les plus avant-gardistes de son temps fut aussi curieusement l'un des plus rapidement oubliés par la suite. Christopher Spencer devait être tout un génie pour concevoir à l'âge de 20 ans la Spencer Carbine à répétition et parvenir à convaincre le président Abraham Lincoln d'adopter son invention comme arme militaire officielle. Son concept génial et révolutionnaire était encore rehaussé par le fait que son arme utilisait ce qui est considéré comme la première cartouche de carabine contenant vraiment tous les éléments de tir, celle-ci étant constituée d'une douille de cuivre avec système d'amorce à percussion annulaire.
Cette carabine était munie d'un système de culasse à bloc pivotant vers le bas et vers l'arrière actionné par un levier qui constituait en même temps le pontet. L'abaissement du levier provoquait en premier lieu un léger abaissement du bloc de culasse, ce qui lui permettait de se dégager de l'épaulement du boîtier et de continuer sa rotation vers l'arrière et vers le bas. En même temps, une tige latérale effectuait l'extraction de la cartouche vide, tandis qu'une autre cartouche provenant du magazine tubulaire intégré dans la crosse se présentait dans l'espace laissé libre par l'abaissement du bloc de culasse. À la remontée du levier, la face avant du bloc emportait cette cartouche au passage et dans son mouvement de fermeture poussait celle-ci dans la chambre (voir dessin en ouverture d’article).
La Spencer fut ainsi la première carabine à vraiment offrir la capacité de répétition mécanique. En 1864, la Spencer Carbine était l'arme officielle de la cavalerie de l'Union, mais après la guerre de Sécession sa popularité tomba en chute libre. Finalement, Winchester acheta les actifs de Spencer, sans doute pour mieux pousser son propre concept de carabine à répétition, et ce fut le début d'une autre histoire marquante.
(dans un prochain article : les mécanismes à levier)
