En expérimentant avec mon simulateur, je suis tombé sur une découverte pour le moins intéressante.
Depuis que l’airsoft existe, on tune les répliques AEG avec cette fameuse formule du rapport optimal entre le volume du cylindre et le volume du canon, celle qui donne le meilleur rendement de la force du ressort pour un poids de bille donné :
rapport = 7.5 × poids_bille² + 1.55
Sur les répliques montées d’après ce rapport, tout fonctionnera très bien, mais on verra apparaître ce fameux « compression-bounce » dont j’ai déjà parlé. En effet, juste avant la fin de sa course, la force du ressort n’est plus assez forte pour résister à la pression accumulée dans le cylindre – et le piston recule de quelques millimètres, avant de repartir et de frapper la tête de cylindre. Là, l’énergie se transforme en son, celui qu’on entend comme l’impact du piston.
En cherchant comment éviter ça, j’ai découvert que si l’on prend un cylindre au port très précisément placé, nettement en dessous du volume que donne d’habitude cette formule, il se produit un effet intéressant : le piston vient alors s’asseoir en douceur sur la tête de cylindre, au lieu de la frapper. Le résultat, c’est une réplique plus silencieuse – pas muette pour autant, car l’impact ne disparaît pas complètement ; il est plutôt, comme on le verra plus bas, retardé et adouci.
Trois zones
En regardant la courbe de l’énergie de la bille en fonction du volume du cylindre, on voit trois zones : une rouge au volume trop faible, une étroite bleue que j’ai appelée zone « Quiet », et la verte, la zone « Régulière ». À côté de l’énergie de la bille, j’ai aussi tracé l’énergie totale de l’impact du piston (tous les impacts jusqu’à l’arrêt, y compris celui retardé), car ce n’est qu’ensemble qu’on voit ce qui se passe réellement.
Dans la zone rouge, le volume est trop faible : l’air n’a pas le temps d’absorber l’énergie du ressort, le piston frappe la tête de plein fouet (plus de 2 J !), et la bille ne récolte que des miettes. Rien à y chercher.
L’intéressant commence à la frontière avec la zone bleue. Là, le coussin d’air devant la tête de cylindre arrête le piston presque parfaitement en douceur – mais l’histoire ne s’arrête pas là : la pression accumulée dans le cylindre repousse le piston en arrière alors que la bille est encore dans le canon. Une partie de cette énergie retourne au ressort, une autre se perd en chemin en frottement et en chaleur. Une fois la bille sortie et la pression évacuée, le ressort repousse le piston vers l’avant et celui-ci – pour la deuxième fois déjà – se pose sur la tête. Mais ce second impact ne porte plus l’élan complet du ressort, seulement ce qu’il restait du rebond, et il est donc plus silencieux qu’avec un tuning régulier : sur ma configuration de test, environ 0,19 J, contre les 0,22 à 0,33 J que porte l’optimum classique. Le prix de ce silence, c’est environ 0,1 J d’énergie sur la bille.
Le hic, c’est que dans la vraie vie, ce point est difficile à viser. Il dépend de pas mal de paramètres difficiles à mesurer précisément (comme, par exemple, le volume à l’intérieur de la tête de cylindre et du nozzle lui-même – la longueur de ce « passage mort », critique pour ce tuning), de la dureté du sorbo, et même des petites variations de l’instant où le joint de la tête de piston « accroche » et commence à comprimer. Et la courbe montre aussi pourquoi un raté coûte cher : la zone bleue est étroite, et juste à sa gauche se dresse un mur – l’impact bondit d’un coup et l’énergie chute. Le résultat, c’est une réplique qui fonctionne plus silencieusement, mais dont l’énergie est moins constante que celle d’une réplique réglée par un tuning classique – ce dont je me suis convaincu expérimentalement.
De l’autre côté, dans la zone régulière verte, on a l’optimum classique où la courbe de puissance est plutôt plate : les variations des paramètres cités plus haut d’un tir à l’autre n’influent donc pas tant que ça sur l’énergie de sortie – mais en revanche l’impact du piston s’entend plus fort.
Comment l’Auto-Tune la cherche
C’est pourquoi l’Auto-Tune du simulateur propose, à côté du tuning standard (énergie maximale), un Quiet tuning : il passe en revue les positions du port et trouve le point où l’impact total du piston est le plus silencieux – sommé sur tous les impacts, y compris celui de retour retardé.
Et il ne place volontairement pas la recommandation pile sur le minimum. Le minimum de l’impact est collé à ce mur, si bien qu’une petite erreur dans le perçage du port ou dans le volume mort mesuré pourrait te faire basculer au-delà. C’est pourquoi il y a une « Port safety margin » : le port recommandé est décalé du minimum d’une marge fixée (1 mm par défaut) vers le port plus grand – loin du mur, sur le versant doux de la courbe. Cette sécurité coûte à peine quelques mJ d’impact, mais elle protège d’un raté coûteux. À côté de la recommandation, l’Auto-Tune affiche aussi la sensibilité [J/mm] – la raideur de ce mur justement – pour que tu saches exactement sur quoi s’appuie cette marge.
Concrètement, cette zone Quiet serait exploitable avec un sorbo dur, un joint parfait et un cylindre régulièrement graissés.