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L'évolution des projectiles
Obus à balles et à fragmentation
Obus explosifs
Obus fumigènes, incendiaires ou à gaz
Torpilles d'artillerie de tranchée RETOUR AU MENU PRECEDENT
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Le projectile est propulsé par le canon sur la cible à détruire. Historiquement, les premiers canons, bien avant la première guerre mondiale, ont d'abord lancé des boulets pleins en pierre ou en fonte, ou de la mitraille de différentes natures.
On retrouve ainsi en 1273 trace de l'usage d'un canon à poudre par le Sultan arabe Abou-Youssouf, tirant du 'gravier de fer' sur les assiégés de Sidjilmesa ! Dans la seconde partie du moyen-âge, les bombardes de tous calibres se mirent à briser les murs des plus formidables forteresses avec des boulets pleins en pierre ou en fonte, entraînant une réforme profonde des principes des fortifications et annonçant l'avènement des systèmes de type 'Vauban'.
Les projectiles creux, emplis de poudre ou de matière inflammable apparurent ensuite. Et c'est en 1803 que l'officier anglais Shrapnel inventa l'obus portant son nom, dont l'explosion en plein vol dispersait une nuée de balles sur les adversaires à découvert.
Une autre évolution concerna la charge propulsive.
Anciennement déversée dans le tube du canon par la gueule, puis tassée avant l'introduction du boulet, la poudre fut conditionnée en sachets en tissu ("gargousses") ou dans des douilles en cuivre ou en laiton. Dans ce dernier cas, une amorce au fulminate de mercure se trouvait à la base de la douille, frappée (ou mise à feu électriquement) par le mécanisme de mise à feu du canon, côté culasse. Les charges non conditionnées en douilles nécessitaient l'emploi d'une étoupille à friction, percussion ou électrique, traversant le mécanisme de la culasse.
Toutes les charges propulsives de 1914 utilisaient de la cordite ou de la poudre sans fumée, plus recommandée pour la furtivité. Certains mélanges propulsifs, plus difficilement inflammables (par ex. poudre B), nécessitaient une charge relais (par ex. poudre noire) mise à feu par l'amorce.
Plusieurs techniques existaient pour l'assemblage de l'obus et de la charge propulsive :
fixée : l'obus est serti dans la douille en métal (laiton, et parfois fer, aluminium, ...) qui contient une charge invariable de mélange propulsif, et l'ensemble est manipulé en une seule pièce, permettant des cadences de tir élevées.
semi-fixée : l'obus et la douille sont transportés séparément, mais assemblés au moment du tir. La contenance de charge propulsive de la douille peut ainsi être diminuée avant le tir selon les calculs du chef de pièce, ce qui est utile pour les tirs courbes des mortiers et obusiers.
séparée : la charge propulsive est introduite dans le tube à l'arrière de l'obus, dans des sacs de toile, et la dernière charge (côté culasse) est contenue dans une douille trapue comprenant l'amorce pour la mise à feu. Ici la charge de matière propulsive peut être encore plus aisément modifiée.
La stabilité du vol de l'obus était assurée par le mouvement de rotation qui lui était conféré par les rayures du tube du canon (effet gyroscopique).
Pour ce faire, la base de l'obus était ceinturée d'une ou plusieurs bandes de cuivre ou de métal mou, de diamètre égal au diamètre du tube en fond de rayures. Ainsi, au moment du tir, cette bande s'encastrait dans les rayures en pas de vis du canon, et imprimaient à l'obus un mouvement de rotation sur lui-même. D'innombrables fragments de ces bandes, tout aussi mortels que les éclats d'acier des obus, peuvent encore être trouvées sur les anciens champs de bataille.
Enfin, la nature des explosifs fit également l'objet d'une évolution. La poudre noire des débuts, facile à faire exploser mais peu puissante et brisant les obus en trop gros fragments fit peu à peu place au TNT. Mais si la puissance explosive de ce dernier était de loin meilleure, sa détonation était souvent difficile.
Une substance 'miracle' fut trouvée, qui alliait grande puissance explosive et facilité de détonation. L'acide picrique, appelé 'Mélinite' en France, et 'Lyddite' en Angleterre, ou encore 'Granatfüllung 88' en Allemagne fut utilisé. Par contre, cette substance était délicate à produire et nécessitait de vernir ou étamer l'intérieur des obus car elle réagissait avec l'acier pour former des picrates instables risquant d'exploser sous l'accélération du départ . Il faut noter que sous sa forme fondue ou comprimée, la mélinite était également assez difficile à faire détoner !
C'est ainsi que l'on revint peu à peu au TNT, mais en adjoignant aux fusées un détonateur à haute explosivité (par exemple à mélinite pulvérulente), pour faire détoner ensuite la charge principale.
Tous ces types d'explosifs étaient en usage en 1914.
Les obus à balles constituaient en 1914 les munitions principales de l'artillerie de campagne. Destinés à exploser au-dessus des formations ennemies par l'usage d'un mécanisme de mise à feu (fusée) spécifique, ils dispersaient une gerbe mortelle de fragments et de balles tout en produisant un nuage de fumée qui permettait aux artilleurs de régler leur tir.
On distinguait principalement en 1914 deux types d'obus à balles : les obus à mitraille, et les obus à charge arrière, plus modernes.
Les obus à mitraille équipaient encore les vieux canons de Bange de 80, 90, 95, 120 et 155 mm en 1916. Composés d'un épais culot en acier dans lequel des logements de balles ont été usinés, sur lequel reposait un empilage de galettes alvéolées en fonte et fragilisées pour une meilleure fragmentation, et de billes en plomb, surmonté d'une tête-ogive creuse comprenant la charge explosive reliée au détonateur, le tout était serti dans une enveloppe en acier de fine épaisseur, embouti.
Le choc du départ fragmentait les plateaux de fonte, et l'explosion en plein vol de la charge d'ogive disloquait la fine enveloppe, dispersant les fins morceaux de fonte et les balles en plomb dans toutes les directions, mais en faible nombre, avec une vitesse relativement faible et un nuage d'éclatement peu visible. Seule la bonne compacité de l'ensemble était un avantage et faisait aussi de ce projectile une arme efficace par sa simple inertie pour la destruction d'abris.
Les obus à charge arrière agissaient comme de véritables canons volants. La même organisation générale avait été adoptée par tous les belligérants. Par exemple, dans le cas de l'obus à balles du canon de 75 (7.240 kg), le corps d'obus était réalisé en acier embouti, cylindrique. Sa base comportait des parois plus épaisses pour accueillir la chambre à poudre arrière dans le culot (100 g de poudre noire).
Cette chambre était fermée par un diaphragme inférieur, au dessus duquel étaient placées les 250 balles en plomb durci à l'antimoine, prisonnières d'une résine spéciale ('collophane') pour une bonne fixité. Un diaphragme supérieur fermait le cylindre, sur lequel était vissée l'ogive portant la fusée. Un tube en acier doux traversait l'obus de part en part suivant son axe, mettant en communication la queue de la fusée (par une sorte d'entonnoir appelée 'Tulipe') et la chambre à poudre du culot.
Lorsque la fusée commandait, en plein vol, l'explosion de l'obus, le tube central communiquait l'impulsion à la charge arrière qui, explosant, faisait sauter l'ogive, et poussait violemment sur le diaphragme, propulsant les balles vers l'avant, avec une vitesse supérieure à celle de l'obus. La gerbe de balles était donc ellipsoïdale, arrosant une zone de près de 300 m de long sur 25 m de large
Les performances de rupture des obus à balles étaient jugées suffisamment efficaces contre des abris légers (petite maçonnerie, abris en bois, ...). Les Allemands les dopèrent même en utilisant au début du conflit un 'obus universel' ('Einheitsgeschoss') dans lequel la résine entourant les billes était remplacée par du TNT.
Comme souvent avec les compromis, ce projectile ne donnait toutefois pas entière satisfaction ni en tant qu'obus à balles, ni en tant qu'obus explosif, et fut donc graduellement abandonné. Les Français firent la même expérience, tout aussi décevante, avec leurs 'Obus Robin'.
Pour être complets, mentionnons également les boîtes à mitraille (en anglais : 'cannister'), destinées à la défense rapprochée. Il s'agissait le plus souvent d'une boîte cylindrique en zinc, munie d'un couvercle en zinc et d'une base en bois.
Ce projectile, rempli de balles de plomb plus massives que celles des obus à balles, se déchirait dans l'âme du canon sous l'effet du tir, envoyant à bout portant sa gerbe de balles. Les canons disposant d'obus à balles se passaient aisément de ce genre de dispositif, les fusées pouvant être réglées pour déclencher le 'tir à mitraille' (qu'on appelerait bien 'tir de shotgun' !) dès la sortie de la bouche à feu.
Les boîtes à mitraille allemandes étaient un peu différentes, plus longues, et avec une ogive sphérique.
Traditionnellement réservés aux canons de fort calibre, dont la mission était la destruction des obstacles fortifiés plutôt que l'élimination des troupes, les obus de rupture, ou obus explosifs, furent rapidement étendus à l'artillerie de campagne, qui prit ainsi part au pilonnage de la guerre de positions.
L'organisation générale d'un tel obus était elle aussi plutôt classique. Prenons de nouveau comme exemple l'obus explosif du canon de 75 français. Il s'agit cette fois d'un obus en acier forgé, d'une seule pièce du culot à l'ogive, aux parois encore un peu plus épaisses, et muni à son extrémité supérieure d'un trou fileté pour y loger la fusée. L'obus pesait 5.300 kg, et était rempli de 850 g de mélinite. Cet explosif corrodant l'acier, l'intérieur de l'obus était vernis ou étamé (les produits de la corrosion étant susceptibles de déclencher une explosion !).
Il convient de noter qu'à la différence des obus français, les obus explosifs allemands n'étaient jamais réalisée en une seule pièce. Dans les obus de fort calibre, le culot était vissé à l'arrière de l'obus. Dans les obus de calibre faible et moyen, c'était l'ogive qui était vissée au corps de l'obus. Les effets de ces projectiles étaient redoutables. Les éclats qu'il projetaient allaient d'une taille minuscule suceptible de pénétrer profondément dans le corps humain à de gros fragments capables d'arracher un membre ou de hacher littéralement un homme... Les éclatements souterrains (avec fusée à retard) retournaient le sol et créèrent ce paysage lunaire si caractéristique des photos d'époque, et encore bien visible 90 ans après..
Les obus de l'artillerie lourde, conçus pour l'attaque des cuirassements, étaient à ogive pleine et plus résistante, afin de leur permettre de pénétrer profondément dans les massifs de béton avant de détonner, provoquant ainsi des effets plus considérables (effet de mine s'ajoutant à l'effet de choc).
Les parois d'acier étant beaucoup plus épaisses, leur charge en explosif était proportionnellement moins importante que celles des obus de plus faible calibre (10 à 12 % de poids d'explosif par rapport au poids de l'obus, pour 16 à 30 % pour les calibres 75 à 220 mm).
La fusée (dispositif d'allumage) était située en culot, et non en tête d'ogive. Dans le cas des obus allemands, les culots étaient le plus souvent séparés, vissés au corps principal de l'énorme obus.
Enfin, une attention plus importante était accordée à leur aérodynamisme, au vu de leur poids et des longues portées, quitte à les munir d'une fausse ogive effilée en tôle fine.
Des projectiles spécialisés furent employés pendant toute la durée du conflit. Il est difficile d'être exhaustif dans leur énumération. Contentons nous de citer :
les projectiles incendiaires, remplis de toile goudronnée et de poussier de poudre et brûlant près de 2 minutes. Il est à noter que tous les obus ayant une charge de poudre noire avaient des propriétés incendiaires.
les obus éclairants, simple enveloppe renfermant des 'étoiles' de feu d'artifice, chassées vers l'arrière de l'obus par l'explosion d'une petite charge de poudre, et descendant lentement, souvent freinées par un parachute, en éclairant le paysage.
les obus traceurs, remplis d'une matière fusante (à combustion régulière) et dont l'ogive etait percée de trous pour laisser s'échapper les flammes en plein vol. Ces obus laissaient un panache de fumée indiquant leur trajectoire, utiles par exemple pour le réglage du tir sur objectifs aériens. Ces obus avaient également des propriétés incendiaires.
les obus à gaz, lacrymogènes ou suffocants, basés sur le même genre de principe que les obus incendiaires, mais libérant des matières toxiques ou irritantes. Ces obus étaient souvent composés d'un système à double enveloppe. L'enveloppe interne, contenant le produit agressif, pouvait être en verre, ou en acier de fine épaisseur.
Les mortiers de tranchée, 'Crapouillots' chez les Français, 'Mortars' chez les anglais, et 'Minenwerfers' pour les allemands, envoyaient des projectiles à faible vitesse initiale en sur lesquels s'exerçait une faible pression.
Nettement moins sollicités mécaniquement que les obus, ces bombes pouvaient se contenter de minces parois en acier, et consacrer la plus grande partie de leur volume au transport de considérables quantités d'explosif puissant, qui représentait jusqu'à 50 à 60 % du poids total !
On comprend mieux que de telles charges aient été capables de niveler des dizaines de mètres de tranchées, et de terroriser leurs malheureux occuppants.
Les canons de l'artillerie de tranchée n'étant pas rayés, la stabilité en vol était le plus souvent assurée par des ailettes, dont l'effet était suffisant grâce aux faible vitesses.
Selon le type de mortier, c'était soit une queue cylindrique soudée à l'arrière de la bombe qui était insérée dans le tube du mortier (cas des mortiers de 58 mm français, avec plusieurs variétés d'obus), soit toute la section arrière du projectile (cas des minenwerfers allemands, des mortiers anglais, et des crapouillots français).