Coiffe de balistique : Définition et fonctionnement

L'artillerie navale joue un rôle crucial dans la mise hors de combat de l'adversaire, et pour atteindre cet objectif, le projectile est l'outil principal. Il transporte sur la cible une certaine quantité d'énergie sous deux formes : la force vive et l'explosif. Cependant, il ne suffit pas de posséder un projectile capable de fournir cette énergie ; le matériel doit également permettre un tir suffisamment précis et rapide pour obtenir l'effet utile recherché.

Canon et projectile : Évolution historique

Les anciens canons étaient en fonte, se chargeaient par la bouche et présentaient une surface interne unie. Ils tiraient un projectile sphérique dont le poids en livres définissait la bouche à feu. C'est ainsi que l'on appelait canon de 30, la pièce tirant un boulet rond de 30 livres, le diamètre intérieur, ou calibre, de ce canon était de 164 7.

Actuellement, les pièces sont toutes en acier et présentent sur la surface interne des rayures en hélice; elles se chargent par la culasse, et tirent des projectiles ogivo-cylindriques. Ces pièces sont définies par leur calibre, c'est-à-dire par le diamètre de la partie rayée mesuré entre deux cloisons opposées - saillies séparant les rayures. Le poids des projectiles tirés par ces canons est très supérieur à celui des boulets spériques de même calibre (plus du triple). Ce poids, rapporté au cube du calibre de la pièce/est une caractéristique d'un modèle d'artillerie.

Dans cette caractéristique P - p est le poids du projectile en kilogs, a le calibre de (L la pièce en décimètres. L'expression p , dans laquelle V est la vitesse en mètres du projectile à sa sortie du canon (vitesse initiale), est dite énergie balistique du projectile, c'est à une cor; s tarte près la force vive initiale.

Composants du canon moderne

Le canon comprend, à partir de l'arrière, un écrou formaht logement de la culasse - pièce de fermeture -, puis un logement pour le système d'obturation, la chambre à poudre de diamètre légèrement supérieur au calibre (rapport au plus égal à 1,2) et la partie rayée séparée de la chambre par un tronc de cône de raccor- dement.

Lire aussi: Pak 40 : Analyse des Projectiles

Le nom d'âme est donné à la capacité intérieure du canon, la longueur d'âme se mesure de. l'avant du système d'obturation à la bouche - extrémité antérieure - de la pièce; elle s'exprime en nombre de calibres.

La charge complète comprend le projectile et la charge Xe poudre; celle-ci est contenue soit dans une ou plusieurs enveR1 loppesen serge constituant les fractions de gargousses, soit dans une douille en laiton avec ou sans adjonction de gargousses. La mise de feu se fait au moyen d'une étoupille, artifice qui est vissé à l'arrière de la douille ou qui se loge dans une lumière, canal ménagé à cet effet dans l'axe de la culasse.

Les projectiles sont de diverses espèces: obus de rupture, de semi-rupture en acier pour le combat, boulets ogivaux en fonte pour les tirs d'exercice. Tous sont de forme ogivo-cylindri- que et munis à l'arrière de ceintures en cuivre qui, au chargement, viennent s'appuyer contre le cone de raccordement; au départ du coup ces ceintures s'incrustent dans les rayures hélicoïdales de l'âme, ce qui produit le mouvement de rotation du projectile en même temps que son forcement, la ceinture formant obturation vers l'avant et s'opposant à tout passage de gaz.

Affût : Support du canon

Les anciens affûts étaient en bois et constitués simplement par deux flasques reliés entre eux par un sommier; au départ du coup l'affût reculait en glissant sur le pont; le mouve- ment était amorti par l'emploi d'une brague, gros câble passé dans des manilles fixées à la muraille et replié sur lui-même; la rupture des liens réunissant entre eux les divers replis absorbait la force vive du recul.

Le canon reposait sur son affût par deux tourillons perpendiculaires à son axe.

Lire aussi: Lunette de tir balistique : le guide

Actuellement on peut se représenter le support du canon, entièrement métallique, dans les deux types principaux d'affûts, à chassis et à berceau, de la manière suivante:

Affût à châssis - Le canon présente deux tourillors par lesquels il se repose sur un affût dont les flasques glissent ou roulent au recul sur deux longerons métalliques reliés entre Fi g. 3 eux et constituant le châssis (fig. 3); un frein interposé entre l'affût et le châssis limite le recul, un organe spécial appelé récupérateur ramène la pièce à la position de tir - en batterie - dès l'achèvement du recul.
Affût à berceau - Le canon, non muni de tourillons, coulisse au recul à l'intérieur d'une pièce qui constitue le berceau et qui repose par des tourillons sur deux flasques verticaux entretoisés (fig.4), Un frein interposé entre le canon et le berceau limite le recul, un récupérateur ramène également la pièce en batterie.

Pour les pièces non en tourelles, le châssis, ou le support de berceau suivant le cas, est relié à la plateforme fixe par un pivot autour duquel il peut tourner. On peut ainsi, en faisant tourner l'ensemble autour du pivot amener l'axe du canon dans l'azimut voulu et en faisant tourner la pièce ou le berceau autour de l'axe du tourillon, donner dans cet azimut, à l'axe de la pîèce,l'inclinaison voulue. Ce sont ces deux mouvements qui constituent, le premier, le pointage latéral ou en direction, le second, le pointage vertical ou en hauteur.

Pour les pièces en tourelle, le châssis ou le support de berceau est fixé à la plateforme et le pointage latéral s'effectue en orientant convenablement la tourelle.

Historique sommaire de l'artillerie navale

Le premier navire cuirassé a été la "GLOIRE" mise en chantier en 1858 sur les plans de Dupuy de Lôme. Dès lors à commencé toute une série d'études ayant pour but d'augmenter la puissance des canons. Depuis cette époque un pas énorme a été fait par l'artillerie, il est dû essentiellement aux causes suivantes:

l'adoption des canons rayés qui date de la guerre de Crimée;
le chargement par la culasse qui date de 1864 et que la Marine Française a été la première à adopter;
l'amélioration des poudres et notamment la découverte des poudres colloïdales (poudres B )
les progrès de la métallurgie.

Effet de la rayure

L'adoption de la rayure a permis l'emploi des projectiles oblongs, qui animés d'un mouvement rapide de rotation conservent une bonne tenue sur leur trajectoire ;ces projectiles subissent de la part de l'air une résistance beaucoup plus faible que les boulets sphériques,la vitesse se conserve mieux En outre,avec les anciens canons à âme lisse le tir était très incertain, par suite du "vent" ou du jeu existant entre l'âme et le boulet,les gaz exerçaient sur celui-ci,à la sortie du canon, des actions latérales très variables et, d'autre part,le projectile ricochait dans l'âme à sa sortie;ces inconvénients ont disparu complètement dans les armes rayées,ainsi que nous le verrons,et le tir est devenu très précis,même aux grandes distances.

Lire aussi: Caractéristiques Casque Airsoft

Chargement par la culasse et forcement

Les premières pièces rayées se chargeaient par la bouche;le projectile était guidé par des ailettes qui se logeaient dans des rayures leur servant de directrice,le vent subsistait,bien qu'atténué et la direction de l'axe du projectile a sa sortie n'était pas certaine. Le chargement par la culasse a permis d'avoir des projectiles toujours bien mis à la même place,(ce qui est important pour obtenir un effet régulier d'une même charge de poudre) mieux tenus et forcés;la suppression du vent n'a d'ailleurs pas été utile seulement pour la précision du tir,mais aussi pour la conservation des armes,auxquelles les jets de gaz à température élevée et sous les énormes vitesses dues à leur haute tension étaient très préjudiciables En outre,l'adoption de la culasse a eu pour effet de faciliter singulièrement le service de la pièce.Avec les canons bouche, il faillait rentrer complètement les pièces,pour les charger,à l'abri de la cuirasse destinée à les protéger,ce qui causait une perte de temps considérable.

Amélioration des poudres

Pour se rendre compte des progrès réalisés de ce côté,on n'a qu'à considérer le canon comme une machine à imprimer de l'énergie au projectile. Supposons tracé le diagramme ayant pour ordonnées les pressions exercées par unité de surface sur le culot du projectile en chaque point de sa course;ce diagramme est 0 A B, la partie A B correspondant aux pressions à partir de l'instant ou toute la poudre est brûlée est une courbe hyperbolique assymptote à la droite portée à gauche de l'origine à une distance représentant, à l'échelle, le volume de la chambre à poudre;oon ordonnée maxima est la pression maxima exercée par les gar; L'aire de ce diagramme mesure le travail développé sur le culot du projectile et ce travail est égal au total aux trois éléments suivants (Fig.5 )-force vive du mouvement de translation du '1119 Hj.5 projectile Il v -3 -force vive du mouvement de ro- tation,négligeable devant la précédente, car elle est a peine ~es 1000 -nfin,pour les projectiles a ceinture,travail de forcement, qui est également négligeable devant le premier terme On peut donc considérer l'aire 0 A B C du diagramme comme mesurant sensiblement l'énergie balistique p V* D'autre partI si pour le moment nous supposons les pressions unitaires exercées sur la culasse égales a celles exercées sur le culot,les ordonnées de la courbe donneront la pression supportée par les différents de l'arme.

Avec l'ancienne poudre au salpêtre, qui était très vive,le maximum de pression était très rapidement atteint et la chute était très rapide;après un parcours relativement court,le projectile avait emmagasiné la presque totalité de l'énergie fournie par 1'explosion;les canons était courtsgros sur toute la longueur de la chambre et peu épais à l'extrémité.pour accroître,avec un projectile donné, l'énergie |iV £ ,sans augmenter la pression maximum,il fallait une poudre brûlant plus lentement i avec une poudre plus lente Itpoudre progressive" ,1e projectile à effectué un certain parcours dans l'âme,avant que toute la charge soit transformée en gaz;la pression maxima est atteinte plus tard et la courbe ainsi obtenue des pressions unitaires en fonction du chemin parcouru/passe dans sa partie descendante beaucoup au-dessus de la première;pour une même longueur de parcours,on aurait un travail très supérieur, mai s, en outre,la pression étant beaucoup plus élevée à la fin de ce même parooura,on peut utiliser un parcours plus considérable,allonger l'arme et recueillir finalement un travail tel que celui du diagramme 0 A' C* D'. On voit ainsi le rôle considérable du progrès de la poudre Dans les premiers canons rayés,en employant des projectiles allongés,plus lourds à calibre égal que le boulet rond,on avait constaté que la vitesse tombant de 550®- à SOO^jce résultat était inévitable puisque le travail de la poudre restait le même dans le canon lisse et dans le canon rayé,l'énergie balistique|\V^ne pouvait pas varier sensiblement.Par le perfectionnement des poudres au salpêtre on a pu arriver à une vitesse initiale de 60001 avec des longueurs d'âme de 30 calibres(le canon de 30 avait de 16 à 17cal) et on a pu augmenter l'énergie balistique dans le rapport de 1 à 3,3 relativement à l'ancien canon lisse. Avec les poudres colloïdales,on a atteint pour le modèle 18870800m de vitesse et 45 calibres de longueur.

Le tableau suivant qui résume les transformations successives du même calibre 164 7 - ancien canon de 30 - fournit une image très nette des progrès accomplis: