Un projectile de fusil est stabilisé en vol par la rotation que lui impriment les rayures du canon. Si la rotation est insuffisante, le projectile bascule et la précision est catastrophique. Si elle est excessive, le projectile est « sur-stabilisé » et ne suit pas parfaitement la trajectoire parabolique. Trouver le bon compromis est essentiel.
Un projectile allongé dont le centre de pression est en avant du centre de gravité est aérodynamiquement instable : toute perturbation angulaire est amplifiée et le projectile bascule. La rotation gyroscopique crée un moment de rappel qui maintient l'axe du projectile approximativement aligné avec la trajectoire.
Le facteur Sg quantifie la stabilité :
Les tireurs benchrest recherchent délibérément un Sg autour de 1,2–1,5 pour minimiser la traînée (le léger angle d'attaque à Sg plus bas réduit la traînée de base).
La formule de Don Miller (2005) permet d'estimer Sg à partir des paramètres du projectile et du canon :
Sg = 30 × m / (t² × d³ × l × (1 + l²))
où :
La formule inclut une correction pour les conditions non standard :
Sg_corrigé = Sg × (T/T₀) × (P₀/P)
où T est la température absolue et P la pression. À haute altitude ou par temps chaud, l'air est moins dense et Sg augmente — un projectile marginalement stable au niveau de la mer peut devenir stable en montagne.
La règle de Greenhill (1879) est l'ancêtre de la formule de Miller :
Pas (calibres) = 150 / l
(avec une correction × √(SG/10,9) pour les matériaux autres que le plomb)
Cette règle reste utile comme estimation rapide mais ne tient pas compte de la vitesse initiale ni des conditions atmosphériques. Elle surestime la stabilité pour les projectiles modernes très allongés.
| Calibre | Pas courant | Balle typique | Sg approx. |
|---|---|---|---|
| .223 Rem (5.56) | 1:7 | 77 gr Sierra MK | 1,5 |
| .223 Rem (5.56) | 1:9 | 55 gr FMJ | 2,0 |
| 6 mm | 1:7,5 | 105 gr Berger Hybrid | 1,5 |
| 6.5 mm | 1:8 | 140 gr Berger Hybrid | 1,8 |
| .308 Win | 1:10 | 175 gr Sierra MK | 1,5 |
| .308 Win | 1:12 | 155 gr Palma | 1,5 |
| .338 Lapua | 1:9,4 | 300 gr Berger Hybrid | 1,5 |
Un projectile instable (Sg < 1) ne groupe pas. Mais un projectile fortement sur-stabilisé (Sg > 3) ne suit pas la courbure de la trajectoire et présente un angle d'attaque croissant, ce qui augmente la traînée et la dispersion verticale.
Un pas de rayure plus rapide (Sg plus élevé) augmente la dérive gyroscopique (spin drift). Pour un .308 Win en pas 1:10 à droite, la dérive gyroscopique est d'environ 31 cm à 1 000 m. Avec un pas 1:8, elle serait supérieure.
Un pas de rayure plus rapide crée plus de friction dans le canon, ce qui réduit légèrement la vitesse initiale (typiquement 10–30 fps de moins pour un tour de pas en moins). L'effet est généralement négligeable.
Le calculateur balistique intègre le calcul de Sg et affiche un avertissement si la stabilité est marginale.