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Les modèles de traînée G1 à G8 (projectiles de référence)
Le coefficient balistique (CB) d'une balle n'a de sens que rapporté à un projectile de référence. Ces références — désignées G1, G2, G5, G6, G7, G8… — sont des formes standardisées dont la traînée a été mesurée et tabulée une fois pour toutes. Cette page détaille ce qu'elles représentent, en quoi elles diffèrent, et comment choisir la bonne.
Pourquoi des projectiles de référence ?
La traînée d'un projectile dépend de sa forme et de sa vitesse, de façon complexe. Plutôt que de re-modéliser chaque balle, on procède en deux temps :
- On mesure, pour une forme de référence donnée, le coefficient de traînée C_d à chaque nombre de Mach. Ces tables (issues des laboratoires balistiques, notamment le Ballistic Research Laboratory, BRL) sont publiques et figées.
- On caractérise une balle réelle par un seul nombre — son CB — qui dit « combien de fois cette balle est plus efficace (ou moins) que la référence ». Le calculateur applique alors la courbe C_d de la référence, mise à l'échelle par le CB.
Tout l'art consiste à choisir une référence dont la forme ressemble à la balle réelle : plus la ressemblance est bonne, plus le CB est stable avec la vitesse, et plus la trajectoire prédite est fidèle.
Le coefficient de traînée et le nombre de Mach
Trois régimes se distinguent :
- Subsonique (Mach < 0,8) : traînée faible et stable.
- Transsonique (≈ 0,8 à 1,2) : montée brutale de la traînée — c'est la zone la plus délicate, où les balles peuvent se déstabiliser (transition transsonique).
- Supersonique (Mach > 1,2) : la traînée redescend lentement.
La forme de référence G7, plus profilée, a un pic transsonique plus bas que le G1 : 0,40 contre 0,50 sur les tables BRL.
Une explication répandue, et fausse. On lit souvent que le pic du G7 serait aussi plus plat, et que ce serait la raison de la stabilité du CB G7. Les tables disent l'inverse : mesurée à 80 % du sommet, la largeur du pic vaut 0,20 Mach pour le G7 contre 0,50 pour le G1, et l'amplification par rapport au régime subsonique y est plus forte (× 3,4 contre × 2,4). Le pic du G7 est donc plus bas et plus étroit.
La vraie raison est celle qu'expose l'encadré du § G1 ou G7 plus bas : ce qui rend un CB G7 stable n'est pas la forme de la courbe de référence prise isolément, mais le fait qu'elle ressemble à celle de la balle qu'on lui rapporte. C'est le rapport des deux traînées qui reste constant, pas la traînée de la référence.
La famille des standards « G »
| Modèle | Forme de référence | Usage typique |
|---|---|---|
| G1 | ogive tangente courte (~2 cal), nez émoussé, culot plat | standard historique (Ingalls/Mayevski) ; CB imprimé par les fabricants |
| G2 | long nez conique (~20°) | obus et projectiles à nez conique (Aberdeen J) |
| G5 | ogive tangente (6,19 cal), boat-tail court (7,5°) | balles légèrement tronconiques |
| G6 | ogive sécante (6 cal), culot plat | balles pointues à culot plat (spitzer flat-base) |
| G7 | longue ogive tangente (~10 cal), boat-tail (7,5°) | balles longue distance modernes (VLD, Hybrid) |
| G8 | longue ogive sécante (10 cal), culot plat | balles très pointues à culot plat |
À ceux-ci s'ajoutent quelques références spécialisées : GS (sphère lisse, pour les billes), GL (balle plomb à nez plat/émoussé) et GI (ancien standard militaire américain, proche du G1).
G1 ou G7 : le choix qui compte
En tir sportif, seuls G1 et G7 sont d'usage courant.
- Le G1, émoussé à culot plat, ne ressemble pas aux balles modernes. Conséquence : le « CB G1 » d'une balle de match varie fortement avec la vitesse (il est plus élevé à grande vitesse). Pour rester juste, les fabricants publient parfois plusieurs CB G1 par tranche de vitesse.
- Le G7 est bien plus proche des balles longue distance : longue ogive et boat-tail. Le CB G7 est quasi constant sur tout le domaine supersonique → prédictions de chute et de dérive bien plus fiables.
Le G7 n'a pas l'ogive des balles qu'il modélise. La référence G7 porte une ogive tangente de ~10 calibres (voir le tableau ci-dessus), alors que les balles qu'on lui associe — VLD, Hybrid — ont le plus souvent une ogive sécante ou hybride. La confusion est répandue, y compris dans la littérature. Ce qui rend le G7 pertinent n'est donc pas une identité de profil, mais le fait que sa courbe de traînée suive de près celle d'une balle élancée à culot tronconique — d'où un facteur de forme quasi constant, là où le G1 émoussé impose un CB qui dérive avec la vitesse.
Règle d'or : pour une balle boat-tail de match, utilisez le CB G7. Le CB G1 reste pratique pour comparer des munitions entre elles, mais convient mal aux solutions de tir à longue distance.
On ne compare jamais un CB G1 et un CB G7
Comme les deux références n'ont pas la même traînée, le CB d'une même balle prend deux valeurs très différentes selon le standard — le CB G1 vaut environ le double du CB G7.
| Balle | CB G1 | CB G7 |
|---|---|---|
| Sierra 175 gr MatchKing (.308) | 0,505 | 0,243 |
| Berger 140 gr Hybrid (6,5 mm) | 0,607 | 0,311 |
| Hornady 147 gr ELD-M (6,5 mm) | 0,697 | 0,351 |
| Berger 300 gr Hybrid (.338) | 0,818 | 0,419 |
Annoncer « CB = 0,6 » sans préciser le standard n'a donc aucun sens.
Facteur de forme et mise à l'échelle
Le lien entre une balle réelle et sa référence est le facteur de forme i :
CB = SD / i
où SD est la densité sectionnelle (masse / calibre²) et i mesure l'écart de traînée à la référence. Un i = 1 signifie « exactement aussi traînant que la forme de référence » ; i < 1 signifie « plus profilé que la référence ».
Parce que i dépend du choix de la référence, un même projectile a un i (et donc un CB) différent en G1 et en G7. Le bon réflexe : choisir la référence qui donne le i le plus proche de 1 et le plus stable — c'est le G7 pour les balles de match.
Au-delà du CB unique : les courbes de traînée personnalisées
Même le meilleur CB reste une approximation : il suppose que la balle suit exactement la courbe de la référence, à un facteur près. Pour aller plus loin :
- CB multiples par tranche de vitesse — pallient la variation du CB G1.
- Courbe de traînée personnalisée (CDM, Custom Drag Model) — au lieu d'un standard, on utilise la courbe C_d réelle de la balle, mesurée au radar Doppler (travaux de Bryan Litz / Applied Ballistics, données Hornady 4-DOF). C'est aujourd'hui la méthode la plus précise, qui rend le choix G1/G7 caduc.
Le calculateur balistique de tireur.org applique les tables standard (G1, G7) mises à l'échelle par le CB ; pour une précision maximale en transsonique, il interpole le C_d par splines cubiques.
Sources des définitions de forme et des CB publiés : Kestrel — G1 & G7 Ballistic Coefficients, fiches produit Sierra, Berger et Hornady.
Voir aussi
- Coefficient balistique (CB) — densité sectionnelle, facteur de forme, facteurs influençant le CB
- Balistique extérieure — équations du mouvement, traînée, intégration RK4
- Balistique terminale — transition transsonique et stabilité
- Calculateur balistique — trajectoire pour un CB G1 ou G7 donné
- Consolidated Competition Ballistics (PDF) — manuel mathématique complet
Page vérifiée. Ce qui a été recalculé sur les tables du site, ce qui a été rectifié — y compris dans les deux schémas — figure sur la fiche de vérification.