Énergie
Joules et FPS
Le magasin annonce des FPS, la loi compte en joules, le terrain aussi. Voici la formule qui relie les deux, une calculette, et les raisons pour lesquelles la même réplique ne chrone pas deux fois pareil.
Deux unités, une seule réalité
Un chronographe mesure une vitesse. La loi et les terrains, eux, comptent en énergie.
Le FPS, « feet per second », est une vitesse : le nombre de pieds parcourus en une seconde par la bille au sortir du canon. C'est ce que lit un chronographe, et c'est donc ce que les fiches produit annoncent.
Le joule est une énergie : ce que la bille emporte, et donc ce qu'elle est capable de faire à l'arrivée. C'est la seule grandeur qui tienne quand la bille change, et c'est pour cela que la loi française et les règlements de terrain sont écrits avec.
La différence n'est pas cosmétique. Une réplique qui envoie une bille de 0,20 g à 350 FPS développe 1,14 joule. La même réplique, sans rien y toucher, chargée en 0,28 g, tombe autour de 296 FPS mais reste à 1,14 joule : la vitesse a changé de cinquante pieds par seconde, l'énergie n'a pas bougé. Comparer deux répliques sur leurs FPS sans savoir avec quelle bille, c'est comparer deux prix sans savoir dans quelle monnaie.
La calculette
Le poids de la bille et la vitesse au chronographe. Le reste se lit tout seul.
Avec cette bille, les limites de terrain courantes tombent à
- 1,14 J 350 FPS
- 1,49 J 400 FPS
- 1,88 J 450 FPS
- 2,00 J 464 FPS
Ces trois premières valeurs sont des usages de terrain, pas la loi. Chaque terrain publie les siennes, souvent avec une distance minimale d'engagement pour les répliques les plus énergiques. La quatrième, 2 joules, est la seule qui soit dans le code.
La formule
Une multiplication, une division par deux, et une conversion de pieds en mètres.
E = ½ · m · v2
Une bille de 0,20 g pèse 0,0002 kg. Un pied vaut 0,3048 mètre, donc 350 FPS font 106,7 m/s. Ce qui donne 0,5 × 0,0002 × 106,7², soit 1,14 joule.
Le carré est la partie qui compte : doubler la masse double l'énergie, mais doubler la vitesse la quadruple. C'est pourquoi cinquante FPS de plus se voient tout de suite sur le résultat, et pourquoi un terrain qui tolère un dépassement de vitesse ne tolère pas le même dépassement d'énergie.
Le tableau
Quarante-neuf réponses, sans rien calculer. Plus la case fonce, plus elle approche des 2 joules ; les cases pleines les ont franchis.
| Bille | 280 FPS | 300 FPS | 330 FPS | 350 FPS | 400 FPS | 450 FPS | 500 FPS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,12 g | 0,44 | 0,50 | 0,61 | 0,68 | 0,89 | 1,13 | 1,39 |
| 0,20 g | 0,73 | 0,84 | 1,01 | 1,14 | 1,49 | 1,88 | 2,32 |
| 0,25 g | 0,91 | 1,05 | 1,26 | 1,42 | 1,86 | 2,35 | 2,90 |
| 0,28 g | 1,02 | 1,17 | 1,42 | 1,59 | 2,08 | 2,63 | 3,25 |
| 0,30 g | 1,09 | 1,25 | 1,52 | 1,71 | 2,23 | 2,82 | 3,48 |
| 0,36 g | 1,31 | 1,51 | 1,82 | 2,05 | 2,68 | 3,39 | 4,18 |
| 0,40 g | 1,46 | 1,67 | 2,02 | 2,28 | 2,97 | 3,76 | 4,65 |
Les seuils
2 joules, 20 joules. Tout le droit français des armes à air tient sur ces deux nombres.
- Sous 2 J hors catégorie
- L'objet n'est juridiquement pas une arme. Les répliques d'airsoft du commerce français sont conçues pour rester là. La vente aux mineurs reste interdite dès 0,08 J.
- 2 à 20 J catégorie D
- Carabines et pistolets à plombs, billes acier. Achat libre pour un majeur, mais port et transport exigent un motif légitime.
- Dès 20 J catégorie C
- Déclaration, titre de chasse ou de tir, compte SIA. Le texte dit « supérieure ou égale », donc 20 J exactement bascule déjà.
Le détail des quatre régimes, chargeur compris, est dans notre guide Classer son arme.
Pourquoi la même réplique ne chrone pas deux fois pareil
Cinq pour cent d'écart au fil d'une journée n'a rien d'anormal. Voici d'où ils viennent.
La bille
C'est la première variable, et la seule qui change vraiment le chiffre annoncé. Un contrôle fait en 0,20 g et une partie jouée en 0,28 g ne mesurent pas la même chose. Le diamètre compte aussi : une bille mal calibrée frotte, et ce qu'elle perd en friction ne se retrouve pas au chronographe. Notre article sur les billes revient sur ce que le poids et la qualité changent.
La température
Une réplique à gaz est thermodynamique : le gaz froid se détend moins, et une matinée d'hiver coûte facilement un cinquième de la puissance d'un après-midi d'été. Une réplique électrique s'en moque presque, mais sa batterie non : pleine charge et fin de charge ne poussent pas le piston de la même façon.
Le hop-up
Un hop-up trop serré freine la bille avant qu'elle ne sorte : le chronographe lit moins, alors que rien n'a été démonté. Un contrôle sérieux se fait hop-up relâché, sans quoi on mesure le réglage plutôt que la réplique.
Le chronographe lui-même
Deux appareils ne s'accordent pas au FPS près, et la lumière ambiante suffit à les faire diverger. Une mesure isolée ne vaut rien : on tire cinq à dix billes et on lit la moyenne, en écartant la première, souvent basse.
Questions fréquentes
350 FPS, ça fait combien de joules ?
Cela dépend de la bille. Avec une 0,20 g, 350 FPS valent 1,14 joule. Avec une 0,25 g, la même vitesse vaut 1,43 joule, et avec une 0,28 g, 1,60 joule. Une vitesse seule ne dit rien : c'est le couple bille et vitesse qui fait l'énergie.
Pourquoi les terrains parlent en joules et les vendeurs en FPS ?
Parce qu'un chronographe mesure une vitesse, pas une énergie. Le vendeur annonce ce que lit l'appareil, avec la bille d'essai. Le terrain, lui, doit fixer une limite qui vaille quelle que soit la bille chargée, et seule l'énergie tient ce rôle.
Ma réplique chrone 340 FPS un jour et 365 le lendemain, est-ce normal ?
Oui. Une batterie fraîche pousse plus qu'une batterie en fin de charge, un gaz froid pousse moins qu'un gaz à vingt degrés, un hop-up trop serré freine la bille, et deux chronographes ne s'accordent pas au FPS près. Un écart de cinq pour cent au fil de la journée est ordinaire.
À partir de quelle énergie une réplique devient-elle une arme ?
À 2 joules. En dessous, l'objet n'est juridiquement pas une arme. De 2 à 20 joules, c'est la catégorie D, en vente libre pour un majeur. À 20 joules et au-delà, c'est la catégorie C, soumise à déclaration.
Une bille plus lourde donne-t-elle plus d'énergie ?
À vitesse égale, oui : l'énergie suit la masse. Mais sur une même réplique, la bille plus lourde sort moins vite, et l'énergie reste à peu près la même. C'est la portée utile et la stabilité qui changent, pas le chiffre au chronographe.
Et pour la séance qui suit, de quoi occuper la ligne : Bien choisir sa cible.