Quand je me suis mis à tuner ma première réplique – étant geek – je suis allé éplucher à fond tout ce que j’ai pu trouver sur le sujet sur les internets.
Une des premières choses que j’ai trouvées, c’est la fameuse formule du rapport optimal entre le volume du cylindre et le volume du canon, en fonction du poids de la bille :
rapport = 7.5 × poids_bille² + 1.55
L’histoire derrière la formule est à peu près la suivante. Un vétéran des forums sous le pseudo 1tonne a mesuré les rapports de volumes pour différentes masses de billes, et d’autres ont partagé ses résultats pendant des années sur les forums airsoft (on en trouve des traces au moins jusqu’en 2015 sur l’Airsoft Sniper Forum). En août 2018 il a même publié un article complet, What Barrel Length goes with what bb weight in an AEG, dans lequel il décrit son expérience – une AEG avec cylindre plein et un canon de 550 mm qu’il coupait par tranches de 10 mm, en mesurant à chaque étape l’énergie au chrony pour chaque masse de bille.
La formule elle-même, en revanche, ce n’est pas lui qui l’a établie. En avril 2017, l’utilisateur heregoeshell sur l’Airsoft Sniper Forum a repris les données tabulées de 1tonne et leur a fait passer une courbe quadratique – à vue de nez, comme il l’a dit lui-même, et non par une méthode statistique – en précisant que le résultat pouvait s’écarter jusqu’à 10 %. Cet avertissement s’est évidemment perdu en route, mais la formule est restée et on la cite aujourd’hui encore sur les forums comme parole d’évangile.
C’est en travaillant avec des canons de moins de 250 mm que j’ai commencé à douter de la formule, parce que mes mesures s’écartaient pas mal de ce qu’elle prédisait ; un canon coupé à la longueur recommandée par la formule donnait moins de puissance que quand il faisait un centimètre de plus. Et avec des canons trop courts, la puissance ne montait pas quand je mettais une bille plus lourde – alors que d’après la formule ça aurait dû arriver !
Le hic, c’est que 1tonne, aussi honnêtement qu’il ait documenté sa méthode, a tout mesuré sur une seule et unique configuration : un piston, un joint, un ressort. Le tableau – et donc la formule qui en est tirée – présuppose tacitement ce hardware-là. La masse du piston, dont j’ai constaté en pratique qu’elle influe sérieusement sur la puissance de sortie, n’existe même pas comme variable dans le calcul ; le diamètre du canon n’est couvert que par une remarque en passant ; le hop, il le réglait à l’œil pour chaque bille, « pour que ça vole le plus tendu possible ». Et le volume mort dans le passage de la tête de cylindre et du nozzle, qui change la façon dont l’énergie est transmise à la bille, n’est même pas mentionné… Intuitivement, je soupçonnais que même la force du ressort devait avoir un effet sur le rendement.
J’ai fini par décider de coucher sur le papier tous les paramètres et processus physiques auxquels je pouvais penser et qui pouvaient influer sur ce qui se passe dans la partie compression de la réplique – et de me lancer dans le développement d’un programme qui simulerait tout ça. J’ai ajusté les calculs théoriques en calant les paramètres physiques sur mes propres mesures exactes, rigoureusement contrôlées, et je les ai comparés à d’autres recherches et références extérieures.
Après plusieurs mois de travail intensif – je suis arrivé à un modèle qui s’écarte très peu de mes mesures. Ça m’a enfin donné accès à des processus jusque-là invisibles à l’intérieur de la réplique. Le programme m’a permis, sans éventrer la réplique, de prédire comment tel ou tel paramètre allait influer sur la vitesse, la portée et la trajectoire de la bille, ainsi que sur des choses comme la violence de l’impact du piston – que je ne pouvais pas mesurer auparavant. Et peut-être le plus intéressant de tout – il m’a permis d’observer précisément le mouvement du piston et de la bille, et d’arriver ainsi à des conclusions complètement nouvelles et inattendues !
C’était du temps bien investi, pour un résultat dont – je l’espère – la communauté airsoft tirera au moins un peu de profit !