Munition anti-blindage

Obus BM-42 soviétique APFSDS

Description de l'obus BM-15 soviétique

Les munitions antiblindage ont pour objectif de percer des blindages épais.
Elles se déclinent sous de nombreuses formes, adaptées à des armes d'épaule, des obus d'artillerie ou des têtes de missiles.

Elles sont basées sur les mêmes principes que ceux généralement adoptés pour les obus, répartis en deux catégories :

• les obus perforants (aussi appelés obus de ruptures)
• les obus explosifs.

Obus

Obus explosifs

En 1708, l'officier de marine Masson proposa le premier boulet creux d'artillerie. À cette date, l'armée enterra son exposé, classé sans suite.
Au cours des décennies suivantes, plusieurs artilleurs se sont intéressés à l'idée de propulser un boulet creux, chargé de matières incendiaires destinées à éclater dans le flanc d'un vaisseau, pour y mettre le feu et le couler.
Le colonel de Bellegarde fit procéder à des recherches et des tirs de tels boulets, avant d'émigrer et d'emporter avec lui le fruit de ses expériences.
Deux officiers d'artillerie ayant supervisé les travaux du colonel de Bellegarde (le lieutenant François Fabre et le capitaine Pierre Choderlos de Laclos) vont poursuivre ces recherches, mais il se trouve que des éléments vont les mettre rapidement dos à dos et non côte à côte. En 1803, une maladie mortelle frappe Choderlos de Laclos tandis que Fabre est nommé directeur général des Forges.

Jamais la marine française ne voudra utiliser cette arme jugée trop meurtrière pour l'ennemi, qui ne tarderait pas à la fabriquer et à l’utiliser à son tour contre ses vaisseaux, inférieurs en nombre. « Ce qui privera Paris d'une place Trafalgar… Mais, grâce à la pugnacité de Fabre, Berthier les acceptera pour l'armée de terre ». ^[1]

Selon le type d’obus, l’explosion détruit un bâtiment classique, met le feu à un véhicule ou projette des shrapnels pour tuer. L’obus explosif peut détruire toute cible classique non protégées par un blindage (maison, véhicule, groupe d'êtres humains), mais sera moins efficace contre un char ou un bunker (plusieurs coups portés au même endroit seront nécessaires pour atteindre l’intérieur de la cible).
Un obus perforant est un projectile lancé à une vitesse plus importante qu’un obus explosif, dans le but de traverser une paroi assez épaisse ou dure pour résister au premier. C'est la force cinétique de l’obus qui est alors importante. Un obus perforant sera inadapté aux cibles non blindés ou non épaisses, il les traversera simplement de part en part.

Obus perforants

Pour percer les blindages épais, il fallut trouver un obus résistant, capable de transpercer la cible avant d’exploser. Lors de la Seconde Guerre mondiale, des obus dits « de rupture » ont été mis au point pour couler les navires fortement blindés (cuirassés ou porte-avions). Ils furent également utilisés pour détruire les batteries côtières ou bunkers. Ces « progrès » ont encouragé une escalade dans la course au blindage ; « Les cuirassés rapides Classe Iowa, lancés pendant la guerre mais sur plans de 1938, reçurent 3 ponts blindés : supérieur, de 38 mm, moyen de 153 mm et inférieur de 16 mm. Les géants japonais de la classe Yamato, 74 000 t en charge, plans de 1937, un seul pont : de 230 mm. »^[2]

Le principe de l’obus de rupture consiste à percer le blindage et à utiliser les morceaux de blindage pulvérisés par le choc comme de nouveaux projectiles, en complément du projectile initial. Ensuite, il se passe un effet « boule de neige » puisque ces nouveaux projectiles incandescents et projetés à une vitesse très élevée vont transpercer d’autres parois etc. Le personnel se trouvant dans les pièces touchées est donc neutralisé par les fragments souvent improprement nommés « shrapnels ». Pour être efficace, il faut que sa densité sectionnelle soit maximale.

Un autre principe est de consolider un obus explosif pour qu’il puisse traverser un blindage avant d’exploser (100 millisecondes après par exemple).

Conduite de tir

Voir l'article Télémètre laser

Incendie et explosion

Les premiers moteurs fonctionnant à l’essence favorisaient les incendies. Lors de la Seconde Guerre Mondiale, l'usage du le moteur diesel dans les véhicules blindés a rendu les chars moins vulnérables à l'explosion de leur carburant, le fuel s'enflammant moins facilement, sauf en cas de coup direct dans la réserve de munition.
En ce qui concerne le char Abrams, le magasin à munitions est situé à l'extérieur du blindage, derrière la nuque de tourelle. En cas de coup au but, les munitions stockées ne provoquent plus l'explosion du char.
Pour diminuer le risque d’incendie, un dispositif d'extinction à base de halon est présent à l’intérieur du char, mais ceci ne constitue pas un rempart à un coup mortel.

Blindage

Voir la partie Blindage militaire de l'article Blindage

Balistique des munitions et effet sur les blindages

Obus de 120 mm M829 américain avec pénétrateur en uranium appauvri
Bleu : amorce
Orange : charge de propulsion
Vert : sabot
Blanc : flèche

Suite à l’apparition de blindages de plus en plus consistants ou résistants, de moins en moins traversables, que des munitions explosives ou cinétiques ne pouvaient plus traverser, sont apparues les munitions à l’uranium appauvri. Ces munitions sont effilées longues et denses de manière à augmenter au maximum leur densité sectionnelle et donc leur pouvoir perforant.

En fait, il s’agit du même métal que celui composant le blindage Chobham.

En 2008, on fabrique des balles, obus, bombes ou missiles à l’uranium appauvri.

Le principe est simple et avantageux. Lorsque la flèche en uranium entre en contact avec un solide, celle-ci grâce à sa dureté va dans un premier temps percer le solide, puis s’échauffer, atteindre sa température de fusion, faire fondre le solide tout en continuant sa trajectoire grâce à son importante énergie cinétique (fournie au moment du tir). Ensuite, la flèche va s’auto-aiguiser, va projeter les morceaux incandescents du solide (blindage, béton armé) à l’intérieur de la cible tout en brûlant tout ce qui se trouvera sur son passage en raison des caractéristiques pyrophoriques de l'uranium. Cet obus remplit donc la fonction d’un obus explosif à tête renforcée, tout en étant assez peu cher grâce à sa flèche de petit diamètre dont seul le noyau est constitué de déchet (« neutralisé ») d’uranium, recouvert d’une protection.

L’obus est tiré par un canon standard (de 120 mm par exemple, à âme lisse). Il possède une vitesse initiale lui fournissant la force cinétique nécessaire pour percer tout type de blindage (ils auraient pu couler les cuirassés géants utilisés lors de la Seconde Guerre mondiale).

• Un obus APFSDS (pour Armor-Piercing Fin-Stabilized Discarding Sabot) possède une vitesse initiale de 1 661 m/s, mais sa capacité de pénétration diminue en fonction de la distance du but.
• Un obus HEAT a une vitesse initiale de 1 330 m/s, mais sa capacité de pénétration diminue en fonction du type de blindage de la cible. La faible vélocité d’un obus explosif fait qu’à longue distance, la cible a le temps de changer de position et éviter un tir efficace (la limite de portée est de quatre à cinq kilomètres).

Des missiles et bombes à uranium neutralisé (dits « munitions perce-bunkers ») peuvent théoriquement percer les parois d'un bunker enterré (il peut percer plusieurs dizaines de mètres de solide).

Principe : On fait prendre de l’altitude au missile pour qu'il consomme moins de carburant pour une vitesse de descente maximale, afin d'augmenter son énergie cinétique. Lors de la pénétration vers un bunker enterré par exemple, il va comprimer la terre, roche ou autre élément constituant le sol puis percer la paroi du bunker en projetant les constituants du sol et de la paroi à l’intérieur du bunker. Si le missile est équipé d’un étage « explosif » et que ce dernier explose avec un temps de décalage, les dégâts sont augmentés. Personne ne dispose de ce type de munition mais les États-Unis auraient un programme de recherche allant dans cette direction.

Les autres missiles sont souvent à basse vélocité, donc souvent à tête HEAT (sauf les missiles antiaéronefs, qui doivent avoir une vitesse - ou vélocité - plus importante que leur cible - avions, hélicoptères, missiles… - et qui doivent faire exploser la cible, sans pour autant avoir de tête renforcée). Un obus HEAT est tout autant adapté qu’un obus sabot pour détruire un hélicoptère (en théorie, car un HEAT est moins rapide qu’un sabot, donc laisse plus de temps à la cible pour changer de position).

Impacts sanitaires et environnementaux

L'ampleur de ces impacts et leur explication précise (toxicité chimique de l'uranium ou radioactivité^[3] ou effet combiné ?) sont encore discutée, mais non leur existence.
Depuis ce qu'on a appelé le syndrome de la guerre du Golfe, de nombreux indices laissent penser que les munitions à uranium appauvri ont des impacts sur la santé et l'environnement qui ont peut-être été sous-estimés. À l'impact l'uranium est vaporisé ou pulvérisé en nanoparticules qui pénètrent facilement l'organisme si elles sont inhalées.
Avoir séjourné à proximité d’un impact causé par des munitions à l'uranium neutralisé augmente de risque de problèmes de santé. ^[4], ce qui n’est pas surprenant étant donné les caractéristiques toxicologiques de l'uranium. Une polémique existe cependant quant à la gravité du risque et des séquelles de guerre, certains incriminant aussi les autorités pour ne pas avoir insisté sur le fait qu'un risque cancérigène était lié à l’exposition aux poussières d’uranium dit inerte (Cf. syndrome de la guerre du Golfe).À titre de de comparaison, un gros fumeur aurait autant de risque de développer un cancer en fin de vie (après soixante ans et s’il a commencé à fumer avant l’âge de vingt ans) qu’un soldat non fumeur s’étant trouvé à côté d’une carcasse détruite par munition à l’uranium inerte pendant une durée d’une douzaine d’heures (à condition que l’impact ait eu lieu dans la même journée et qu’il ne pleuve pas (les poussières potentiellement dangereuses sont maintenues au sol par la pluie). ^{[réf. souhaitée]}

Avec le vent, la pluie et le temps, une partie de la poussière est disséminée. Les particules les plus lourdes retombent a priori plus près de l'impact ou peuvent se concentrer localement (sol, dépression, sédiments). On connait mal la toxicité des faibles doses d'uranium, et on connait également mal la cinétique de la vapeur et des nanoparticules d'uranium après l'impact.
Certains estiment que la dilution dans l'environnement atténue les risques sanitaires, mais on sait que certains métaux ou radionucléides peuvent être efficacement reconcentrés (bioconcentration) par la chaine alimentaire (plancton, champignons).

Les différents types de blindés modernes.

Le MBT (Main Battle Tank) tel qu’un Abrams est le char standard, progéniture de son esquisse pensée pendant la Première Guerre Mondiale. Actuellement doté d’une tourelle et d’un canon principal de calibre compris entre 120 et 125 mm généralement, de fort blindage, de chenilles et de moyen de communication. Ce char a généré des variantes, car il est devenu nécessaire de transporter les hommes de manière rapide tout en étant à l’abri. Ainsi sont nés les APC (transport de troupes blindés) qui ne possèdent pas d’arme de haut calibre. Puis sont apparus les IFV (véhicule de combat d’infanterie) tels que le M2 Bradley possédant un canon de faible calibre (25 mm) tirant des munitions perforantes ou explosives ainsi qu’un double lanceur de missiles TOW 2 (antichars, à tête HEAT) monté en série, possibilité d’adapter un second lanceur double, possédant la capacité de se défendre contre les avions surtout grâce à un lance-missile Stinger (portatif) et possédant des meurtrières pour permettre à l’équipage de se servir de ses armes légères – les M3 sont des M2 de cavalerie emportant seulement deux passagers contre sept pour le M2 mais davantage de missiles TOW 2 et SAM Stinger – le but de ce genre de véhicule est de protéger son équipage, y compris lorsque celui-ci est à l’extérieur du blindé. En fait, le tandem Bradley-infanterie a le même dessein qu’une mère protégeant ses enfants. Les soldats bénéficient d’un bunker mobile avec toutefois les inconvénients du volume de ce blindé (surtout de sa hauteur) qui n’est pas négligeable et de la faiblesse de son blindage, ce qui va plutôt dans le mauvais sens. D’autres types de chars ont été créés, dans le but de transporter un poste de commandement, de remplir une fonction spécifique telle qu’être une « plate-forme » lance-missiles. Des outils peuvent s’adapter sur les chars de façon à détruire les mines pouvant se trouver au-devant du char par exemple.

Le canon n’est plus réputé être une arme d’avenir, celui-ci se verra remplacé par le missile, capable de corriger un tir manqué ou d’atteindre une cible cachée ou à une distance hors de portée par les canons ; même si le prix des missiles empêche les petits pays de suivre les grands, ils sont obligés de s’aligner par la force des choses (ou alors – comme nous l’a démontré le cas irakien – sont balayés en quelques jours de combats) et alors, ne sont pas capables de rivaliser avec eux. Mais il existe un inconvénient majeure pour un missile. Son système de guidage (filoguidé, infrarouge, laser ou radar) peut être facilement contrecarré par l'ennemi visé. Un exemple avec les systèmes de brouillage russe Shtora et Tshu qui brouillent le guidage du missile attaquant. De plus un missile se déplace sur le champ de bataille à une vitesse pouvant aller de 100 m/s à 700 m/s environ. Il est donc plus facile à neutraliser ou à éviter qu'une simple flèche de métal ultra-lourd lancée à haute vélocité (1800 m/s). Le missile transporte une charge militaire vulnérabe aux éclats, pas la flèche. En 2008, aucun des pays de l'OTAN n'utilise de missile avec ses chars.

La guerre en Irak de mars 2003 laisse penser qu’on entre dans une nouvelle ère. Les chars et les stratégies devront être réadaptés à un combat de rues, les protections individuelles devront parer à une attaque kamikaze, le personnel devra être formé au combat contre des civils terroristes au milieu de civils pacifiques et les idéologies et stratégies politiques devront évoluer de façon à pouvoir adopter la meilleure défense contre le terrorisme.

Il ne faut pas pour autant abandonner les tactiques et matériels développés ces vingt dernières années, car un conflit conventionnel peut toujours éclater tel un orage (cela ne prévient pas).

Les têtes

Énergie cinétique et obus flèche

Obus flèche se séparant de son sabot

Toutes les pièces fonctionnent sur le même modèle. Un obus et une charge propulsive sont placés au fond d'un long tube (Canon). La base du tube est fermée, l'autre bout, non. La charge propulsive crée un gaz chaud en expansion. Il propulse l'obus hors du tube à grande vitesse. À la sortie du tube, les obus à haute vélocité atteignent une vitesse de 1 000 à 2 000 mètres par seconde. Les obus anti‑char « à l'ancienne », dans les années 40 et 50, avaient une tête renforcée. Ils étaient destinés à frapper le blindage avec suffisamment de force pour pénétrer à l'intérieur et alors faire exploser la petite charge qui se trouvait dans leur tête. La recherche balistique a ensuite démontré que la fragmentation du blindage et la force du cône avant étaient beaucoup plus destructrices que l'explosion qui suivait. En d'autres termes, les dommages étaient causés par le transfert de l'énergie cinétique de l'obus vers le blindage. En conséquence, les obus perforants actuels sont entièrement fait de métal extrêmement dur, sans aucune charge intérieure. Quand il pénètre, des morceaux du blindage et les restes de l'obus volent à l'intérieur du char, détruisant et l'équipage et l'équipement.

Il a fallu encore plus d'esprit créatif pour imaginer le dernier‑né des obus pénétrants l'obus flèche. Cet obus composite est assemblé autour d'une sorte de mince barreau de métal extrêmement dense. Ce barreau qui constitue la flèche est entouré d'un sabot en deux morceaux qui permet de le fixer à l'avant d'une douille normale, afin d’adapter le diamètre de la flèche au diamètre de la douille de façon à pouvoir être tiré par un canon de 120 mm par exemple. Quand le coup est tiré, la charge dans la douille explose propulsant le tandem flèche‑sabot le long du tube. Dès qu'il en sort, les morceaux du sabot se séparent en l'air et la flèche continue seule son chemin à une vitesse très élevée. Au départ, les obus flèches étaient tirés par des canons rayés dont les rainures faisaient tournoyer et le sabot et la cheville (qui alors n'avait pas d'ailettes). Comme la plupart des chars ont maintenant des canons lisses, ces flèches ont de petites ailettes pour des raisons de stabilité en vol.

Les « flèches » sont généralement en alliage de tungstène (comme le carbure de tungstène) qui est plus dur que l'acier, ou des flèches dont le cœur est en uranium appauvri plus dense que l'acier, et concentrant donc dans son centre plus de puissance (ce matériel est toutefois moins puissant). Le tungstène possède une température de fusion de 3 400°C et d’ébullition de 5 700°C. L’uranium appauvri possède quant à lui un point de fusion à 1 130°C et d’ébullition à 3 850°C mais il a l’avantage d’être fourni gratuitement. Le tungstène est d’autre part deux fois plus dur que l’uranium appauvri, avec une dureté de 500 Vickers contre 250 Vickers seulement pour l’uranium appauvri). Ceci permet d'augmenter considérablement leur densité sectionnelle et donc leur pouvoir perforant.

Densité des matériaux pour comparaison : Eau, 1 ; Acier, 7,8 ; Bronze, 8,4 à 9,2 selon le mélange ; Plomb, 11,3 ; Uranium, 18,7 ; Uranium appauvri, 19,1 ; Tungstène, 19,3.

L'uranium appauvri des obus flèches est accusé de provoquer des maladies graves à moyen et long terme, bien que les armées du monde, notamment celle des États-Unis affirment le contraire.

Les obus et les têtes HEAT

Les têtes HEAT, (anti‑char à haut pouvoir explosif) connues aussi sous le nom de têtes « à énergie chimique », « à charge profilée » ou « à charge creuse », ont été développées pendant la Seconde Guerre Mondiale pour les pièces à basse vélocité, et presque aussitôt utilisées également pour les roquettes anti‑chars légères.

La charge explosive des munitions HEAT possède un évidemment de forme cônique (parfois hémisphérique) à son extrémité dirigée vers la cible. Ce cône inversé est recouvert d'une paroi métallique (à ne pas confondre avec la coiffe - ou "pointe" - de la munition) dont l'épaisseur, l'angle et le matériau (le plus souvent du cuivre rouge) seront détérminés en fonction de la vitesse de détonation de l'explosif utilisé et de la nature de la cible à détruire. À l'impact, un contacteur placé au sommet du projectile déclenche l'explosion du détonateur situé à l'arrière de la charge, entraînant du même coup la détonation de celle-ci. L'onde de choc engendrée se propage d'arrière en avant au sein de la charge et exerce sur la paroi de cuivre une pression telle que cette dernière fond et se retourne un peu comme une chaussette, formant un jet de métal à haute température et dont la vitesse peut atteindre, en théorie, deux fois celle de la vitesse de détonation de l'explosif utilisé (soit environ 18 000 m/s pour une charge à l'octogène-cire). Le jet possède donc un pouvoir perforant considérable (environ huit fois le diamètre de la charge dans l'acier et beaucoup plus dans le béton), et sa température (plusieurs milliers de degrés) provoque la destruction totale de la cible. La distance séparant le sommet de la coiffe et la base du cône est nommée "distance de stand-off" ; elle est nécessaire à la formation du jet et sera comprise entre 2 et 3 fois le diamètre de la charge.

Toutes les têtes HEAT fonctionnent de la même manière quelle que soit leur vélocité. Ce sont donc des missiles et des obus relativement lents dont le pouvoir de pénétration est le même que les munitions cinétiques à haute vélocité. En fait, la plupart des missiles et des obus HEAT de fort calibre peuvent pénétrer dans une épaisseur d'acier supérieure à tout ce qu'arrive à faire le plus puissant des canons de char à haute vélocité.

Les obus HEAT étaient si efficaces que certains canons de chars furent redessinés pour ne tirer qu'eux. Les têtes HEAT ont plus de pouvoir pénétrant si elles ne tournoient pas, ce qui donne encore un avantage aux missiles et aux fusées par rapport aux obus tirés par un canon rayé. Un pays alla même jusqu'à imaginer une tête HEAT montée sur roulements pour contrebalancer l'effet de ses canons rayés. C'était finalement une bonne raison pour passer au canon à âme lisse.

Articles connexes

• Liste des spécialistes antichars - 1939-1945
• Blindage
• Toxicité des munitions
• Uranium appauvri,
• Syndrome de la guerre du Golfe

Notes et références

Sources

• Advanced Technology Warfare
• Modern Land Combat
• The modern US Army
• Weapons and Tactics of the Soviet Army – New Edition
• USAREUR
• Armor
• International Defense Review
• Jane’s All the World’s Aircraft
• Jane’s Armor & Artillery
• Jane’s Defence Weekly
• Jane’s Infantry Weapons
• Soviet Military Power
• Operator’s Manual, Tank, Combat, Full-Tracked, M1
• Organizational & Tactical Reference Data for the Army in the Field
• Tank Combat Tables
• The Tank & Mechanized Infantry Battalion Task Force
• Tank Platoon
• www.stratisc.org
• FAS.org et l'ensemble des sites liés
• RMC Vol. 4 N° 1 et 2
• Historia 687
• Encyclopedia Encarta 2003

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