Recherche:Pastech/243-1 Canon à poudre/Chronologie détaillée de l'histoire de la poudre noire

Dans le cadre de notre projet PASTECH sur le canon à poudre, une page annexe contenant quelques dates importantes dans l'histoire de la poudre noire paraissait nécessaire.

Chronologie

Origines

Fin du VIIème siècle : invention du feu grégeois, mélange inflammable utilisé lors de siège ou des bataille navale, à l’Antiquité et au Moyen Âge.
1044 : Première mention de la poudre noire, composée de salpêtre, soufre et charbon dans un traité chinois
1249 : première mention et recette de la poudre noire en Europe dans un écrit de Roger Bacon.

1313 : Première attestation de l’utilisation d’une arme à feu portative à poudre

Amélioration de la poudre et des procédés de mesure

1452 : découverte du grainage de la poudre, sans généralisation de cette technique
1686 : Invention du mortier-éprouvette en France servant à évaluer la puissance d'une poudre par comparaison avec une autre.
1742 : Invention du pendule balistique, par l'ingénieur britannique Benjamin Robins, qui sert à mesurer la force de la poudre à partir de la vitesse initiale du projectile
1775 : Lavoisier prend la tête de la Régie royale des poudres et salpêtres, et l'Académie royale des sciences lance un prix sur la fabrication du salpêtre. En effet, les ingrédients de la poudre restent identiques mais ils sont produits avec plus de minutie.
1788 : découverte et expérimentation sur le muriate oxygéné de potasse (chlorate de potassium), dans le but de remplacer le salpêtre dans la poudre noire.
1796 : affinement des techniques de fabrication de la poudre. Invention de la poudre ronde par Champy.
1801 : Éleuthère Irénée Du Pont de Nemours, ancien élève des poudres sous la Régie de Lavoisier, construit une poudrerie à la française à Wilmington au États-Unis, dans le Delaware. Elle donnera naissance à un puissant groupe chimique.
1811 : Parution du Traité de l'art de fabriquer la poudre à canon par Jean Joseph Auguste Bottée et Jean Denis René Riffault à l'apogée du système français basé sur les moulins à pilons.
1813 : Perfectionnement de la poudre ronde par le fils Champy, elle sera utilisée environ 15 ans par l’armée mais servira dans les carrières jusqu’en 1981.
1815 : La France, après la défaite de Waterloo, adopte les procédés britannique concernant la fabrication de la poudre avec carbonisation en cylindres, meules, et l’emploi de la vapeur.

Déclin

1788: le muriate oxygéné de potasse (chlorate de potassium) fait l'objet d'expérimentations : on essaie de l'utiliser à la place du salpêtre dans la fabrication de la poudre noire. Après plusieurs accidents, le muriate devient un explosif pour charger des obus du centre de recherche militaire de Meudon, puis pour fabriquer les amorces des armes à percussion.
1796: Jacques Pierre Champy inventa la poudre ronde, que son fils Jean-Siméon perfectionne en 1813. Abandonnée par l'armée dès 1827, elle sert aux poudres lentes pour les carrières jusqu'en 1981.
Au cours du XIX ème siècle, il a été remarqué par l’expérience, qu’en diminuant la quantité de soufre, l’inconvénient liée à la production de matières solides lors de la combustion était ainsi atténué, or cette diminution rendait beaucoup plus difficile l’inflammation de la poudre.
Il y a eu, l’utilisation dès le début du XIXème siècle, de poudres “brunes”, pauvres en soufre qui au lieu de charbon ordinaire, incluant du charbon roux dans leur formulation. Les charbons roux étaient le résultat de la calcification incomplète de certains types de bois.
1846 : découverte du coton-poudre par M. Schönbein et parallèlement par Rudolph Christian Böttger et Friedrich Julius Otto.
1847: le chimiste italien d'Ascanio Sobrero a réalisé des travaux marquants dans l’histoire des explosifs, il a découvert la nitroglycérine lorsqu'il travaillait avec Théophile-Jules Pelouze à l'université de Turin. Il a cherché à créer un explosif plus puissant que la poudre à canon, ce qu'il a fait, mais sans arriver à produire une substance stable.
Plus tard, ces travaux sur la nitroglycérine sont repris par Alfred Nobel qui mena ensuite son processus de fabrication industriel. Très tôt dans sa vie, il s’est consacré à l’étude des explosifs et a effectué à ce sujet de nombreuses recherches, notamment au sujet de la nitroglycérine. Avec son père, lui aussi scientifique, il monte une entreprise de fabrication de nitroglycérine à Helensburgh, en Suède. Il cherche à améliorer et faciliter l’usage et les conditions d'emploi de ce produit, cependant elle reste encore très dangereuse et l’usine à Helensburgh explose. Partout en Europe des accidents comme celui-ci se produisent et plusieurs pays réglementent ou interdisent la production de nitroglycérine. C’est le cas de la Belgique, de l'Angleterre et de la Suède. Malgré les interdictions Alfred Nobel poursuit ses recherches et invente la dynamite. En effet, c’est l’ajout de kieselguhr qui va rendre la nitroglycérine plus stable et manipulable, il s'agit d’une roche sédimentaire de silice. Par la suite, cela a abouti au développement de mélanges similaires (dualine et lithofractor), où l'on ajoute à la nitroglycérine des composés inertes. En France, la société générale pour la Fabrication de la Dynamite est fondée et de 1867 à 1874, la production annuelle en France passe de 11 à 3120 tonnes.
Le TNT (trinitrotoluène) a été développé à peu près au même moment que la dynamite, cependant, il a trouvé son utilité non pas en raison de son efficacité, mais plutôt de sa commodité. En 1863, un chimiste allemand du nom de Joseph Wilbrand expérimentait de nouvelles solutions de colorant jaune et en trouva une substance explosive, le trinitrotoluène. Cependant, elle était bien inférieure comme arme par rapport aux alternatives disponibles. Cela a finalement joué dans sa montée en popularité, car il pouvait être versé dans des obus sans risquer d'accident. Au 20ème siècle, les forces armées allemandes et britanniques utilisaient massivement l'artillerie à base de TNT pour les canons et à bord des navires.
Cependant, les progrès concernant les poudres brunes et la dynamite furent rapidement masqués par l’introduction du coton dans la formulation des poudres à base de nitroglycérine. La kieselguhr est remplacée par une autre substance aussi efficace au niveau de la stabilisation mais active dans la combustion, le fulmicoton: c’est le début de ce qu’on va appeler les “poudres sans fumée”. En 1875, le chimiste français Paul Vieille intègre le Laboratoire Central des Poudres et Salpêtres à Paris après avoir fini ses études à l’école Polytechnique. Il s'engagea fondamentalement au sujet de la combustion des poudres et arriva à la conclusion que la poudre noire ne respectait pas la loi de Piobert qui indiquait que la combustion de poudres devait se réaliser en couches successives. En effet, la poudre noire était composée de grains trop épais pour constituer des couches nettes, il fallait donc avoir un matériau composé d'une phase homogène. Ce sont ces découvertes qui permirent en 1884 la régularisation de l’introduction du fulmicoton dans la formulation des poudres pour son usage en toute sécurité. On parle donc de poudre pyrolysée, de coton-poudre, ou de nitrate de cellulose et il s’agit d’un mélange de fulmicoton (68%) et de collodion (30%), mélangés à de l’éthanol et de l’éther. Le principal avantage de la poudre pyrolysée par rapport à la poudre noire est que sa combustion ne produit pas de matières solides. Ainsi la fumée qu’elle dégage est moins épaisse, de ce fait la visibilité des soldats est améliorée et ils sont moins repérables par l’ennemi.
L'invention de la poudre B ou poudre pyrolysée à la nitrocellulose par Paul Vieille marque la fin de l'ère de la poudre noire et ouvre celle des poudres modernes, dites sans fumée. D'autres inventions suivent avec Alfred Nobel (balistite), Frederic Abel et James Dewar en Grande-Bretagne (cordite), Dmitri Mendeleïev en Russie (pyrocollodion)... Nobel s'intéresse en effet aussi au pyroxyle, le substrat de la nitroglycérine et invente la balistite, une poudre lente et sans fumée qui utilise simultanément la nitroglycérine et la nitrocellulose. Les poudres sans fumée ont rapidement remplacé la poudre à canon traditionnelle. Ce remplacement s’est vu fortement facilité par le lien étroit entre les sociétés industrielles et les instances publiques liées aux armées.

Bibliographie

Patrice BRET, «DE LA POUDRE NOIRE AUX POUDRES MODERNES (repères chronologiques)», sur Encyclopædia Universalis (consulté le 28 avril 2022), https://www.universalis.fr/encyclopedie/de-la-poudre-noire-aux-poudres-modernes-reperes-chronologiques/
Brenda J. BUCHANAN, Gunpowder, explosives and the state, a technological history, Routledge, 2006, 449 pages.