Science exacte des munitions

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Bien sûr, il existe des barrières inévitables et inévitables, par exemple des lois physiques immuables, qui limitent les possibilités de développement. Il peut s'avérer que dans certains domaines, l'amélioration est généralement impossible, puisque la technologie a déjà atteint son niveau optimal de développement.

Les munitions de char appartiennent à un domaine où, pour un œil non averti, cet état devrait déjà être atteint. Le défi, en substance, est de fournir une charge de combat efficace à la cible exactement au moment où elle est nécessaire. Une augmentation de la précision à l'avenir viendra très probablement du changement du canon, pas du projectile. Si les nouveaux matériaux peuvent offrir une meilleure pénétration du blindage, ils seront bien entendu revus, testés puis mis en production. Différents équipements de combat de projectiles, créant des effets différents, seront développés et déployés en fonction des besoins et plus loin, mais les bases resteront bien sûr les mêmes.

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L'ampleur de l'innovation

Cependant, dans la pratique, il existe une marge d'innovation considérable, même dans un domaine aussi étroit que celui des munitions de chars. L'évolution des besoins est déterminée par l'évolution des exigences, et bien que le développement de projectiles ne soit plus probablement pas une cause, mais une réaction au développement d'autres technologies, le besoin de leur amélioration est urgent.

Bien qu'il faille un certain temps avant que des changements révolutionnaires puissent atteindre les lignes de front, certains d'entre eux ne peuvent se produire qu'avec le développement parallèle de nouvelles technologies d'armes, les contours d'une nouvelle génération de projectiles de gros calibre se dessinent déjà assez clairement.

"Le gouvernement américain a fait un très bon travail au cours des 40 dernières années en gardant le char comme plate-forme de combat de haute priorité qui devrait avoir une supériorité significative sur les plates-formes similaires d'un adversaire potentiel", a déclaré Craig Aakhus de Northrop Grumman Innovation Systems, ajoutant que parce que de cela, ils devraient investir beaucoup dans le développement de leur gamme de munitions de chars.

Le développement de munitions pour les chars américains semble consister en une longue chaîne de changements subtils qui ont progressivement étendu leurs capacités sans qu'il soit nécessaire de transformer en profondeur l'ensemble du système de livraison de facteurs dommageables. "Lorsque nous avons installé pour la première fois le système 120 mm sur le char Abrams au milieu des années 80, nous avons transféré des obus allemands d'Allemagne aux États-Unis, puis nous avons immédiatement commencé à les améliorer."

« À la fin des années 1980, le gouvernement américain a lancé une initiative majeure pour combler le fossé technologique. Après avoir effectué des tests complets, ils se sont rendu compte que ces obus ne répondaient pas pleinement à toutes les exigences de l'armée. À cet égard, à la fin des années 80 et au début des années 90, un accent accru a été mis sur leur amélioration, tandis que plusieurs nouveaux types de coques avec des effets différents ont été développés."

"Par exemple, un fusible à distance a également été ajouté à la coque 830A1 HEAT avec une doublure", a déclaré Aakhus. - A cette époque, bien sûr, l'accent était mis sur les hélicoptères de combat. Puis l'armée a porté une attention particulière aux menaces blindées et a fait un bond en avant au début des années 90 dans les projectiles cinétiques, et nous poursuivons ce travail aujourd'hui."

« En général, l'armée adopte un nouveau projectile tous les 8 à 10 ans, elle investit massivement dans la technologie et les matériaux afin de s'assurer que nos systèmes d'armes répondent aux menaces actuelles. Évidemment, nous travaillons toujours avec le même système d'arme, mais nous avons augmenté sa durée de vie en intégrant de nouvelles technologies dans les munitions. »

Aakhus a souligné que l'initiative et la détermination de l'armée américaine jouent un rôle important dans le développement de ces développements.

« Les menaces évoluent et nous devons garder une longueur d'avance sur ces menaces. Je pense que la communauté des utilisateurs fait un travail formidable pour identifier ces menaces. Les besoins fondamentaux sont déterminés par la communauté des clients, et nous, en tant que développeurs et fournisseurs, y répondons. Nous travaillons main dans la main avec eux. Au moment où les exigences sont publiées, nous voyons les mêmes tendances en matière de menaces, nous identifions donc les menaces en parallèle et nous nous efforçons de répondre à ces besoins. »

Aakhus a souligné le développement d'un nouveau projectile polyvalent avancé de 105 mm, qui a mis en œuvre cette approche synchronisée de l'industrie et du client militaire.

« De nouvelles menaces apparaissent, par exemple, les systèmes de missiles guidés antichars se sont généralisés, et il est nécessaire de lutter contre eux. L'industrie réagit en proposant des munitions avec des ogives améliorées et des fusibles intelligents. »

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Impacter

En Europe, ils travaillent à une solution plus radicale. Une coentreprise entre le britannique BAE Systems et le français Nexter, CTA International (CTAI), a développé un tout nouveau système d'arme qui utilise une approche non conventionnelle de la conception des projectiles. La munition télescopique est un projectile sensiblement ou même complètement "encastré" dans la charge de poudre contenue dans la douille. Cette disposition a permis de réduire considérablement la taille et la masse du tir par rapport aux projectiles classiques, et a également permis d'utiliser une alimentation en munitions sans lien. Le système dans son ensemble - un canon à projectiles télescopiques - promet un impact plusieurs fois supérieur à des systèmes comparables, qu'ils devraient remplacer. De plus, par rapport à un canon traditionnel, le système télescopique, grâce à un rangement plus rationnel des munitions, peut accueillir quatre fois plus de projectiles à bord.

Bien que le système CTAI ait un calibre relativement petit de 40 mm, il offre des capacités comparables aux systèmes de plus gros calibre. CTAI indique que le système convient non seulement à une installation sur des véhicules de la catégorie BMP, par exemple les britanniques Ajax et Warrior, sur lesquels il est déjà installé, mais également à une installation sur des chars de combat principaux.

Le développement des munitions télescopiques a commencé il y a longtemps - le concept a été proposé au début des années 50 aux Etats-Unis - mais la complexité de la solution et le manque des technologies nécessaires ne permettaient pas leur mise en production en série. "L'idée de mettre un projectile dans une douille est un objectif insaisissable mais chéri depuis des décennies", a déclaré Rory Chamberlain de CTAI. - L'ancien triangle "mobilité, stabilité au combat et efficacité de tir" a toujours été un problème dans le cas d'un char moyen, car en essayant d'augmenter l'efficacité de tir du canon et les systèmes sont devenus si lourds que cela a affecté négativement la mobilité et, par conséquent, la capacité de survie. Le système télescopique est la seule solution car il a un canon et des mangeoires plus petits. L'ensemble du système tourne autour des munitions, l'essentiel est d'insérer le projectile de manière sûre et fiable dans la douille, ce qui nous permet d'obtenir ses caractéristiques élevées inhérentes."

Le principal problème technique que CTAI a dû résoudre était l'étanchéité du projectile. "L'étanchéité au gaz a toujours été l'un des plus grands défis", a déclaré Chamberlain.- Dans les anciennes conceptions, vous obteniez l'étanchéité lorsque le projectile se déplaçait le long des rayures du canon. Dans notre solution, l'enveloppe de coque elle-même assure l'étanchéité. C'était difficile, mais nous avons pu y parvenir à CTAI, et c'était peut-être le principal moteur du succès. »

Après avoir résolu ce problème, le reste du développement s'est déroulé dans un ordre de marche, sans problèmes anormaux.

« Il n'est pas difficile de casser une noix - il suffit de savoir quel outil utiliser et cela devient plus facile. Il est vrai que notre projectile a plus de composants qu'une simple munition standard, mais quand on rentre dans les détails et qu'on regarde la solution, ça s'avère assez simple."

dit Chamberlain.

« Je ne dirais pas que pour y parvenir, nous avons dû investir dans une technologie folle. Ce sont les principes de base de la production qui ont été développés au fil des ans. Les mettre dans le bon ordre, comprendre le système et comment tout cela fonctionne ensemble, c'est ce que CTAI a pu faire. »

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Des défis constructifs

La production d'un nouveau type de projectile nécessite des compétences similaires et le respect des mêmes principes que pour la production de munitions standard, mais, comme l'a expliqué Chamberlain, les opérations du processus de production - par exemple, ajouter un propulseur au corps, ou un procédé dit de sertissage, qui dans un projectile classique consiste à presser les douilles, et dans un projectile télescopique à presser les capots avant et arrière, ils sont placés dans un ordre différent en raison des particularités de chaque type. "Ces opérations individuelles sont très simples lorsque vous fabriquez les projectiles, mais peut-être que vous effectuez les opérations dans un ordre différent", a-t-il déclaré. - Imaginons que la dernière opération effectuée dans une munition classique soit un projectile, puis il est serti et enfoncé dans la douille. Dans le cas des munitions télescopiques, la première chose à faire est de prendre le projectile, puis il est placé dans la douille. De plus, le propulseur est équipé à l'intérieur, après quoi le sertissage se produit. Cela change juste l'ordre des opérations, mais les étapes individuelles sont les mêmes qu'avec les obus traditionnels. »

La refonte de l'ensemble du système d'arme dans son ensemble, par rapport à l'amélioration progressive et répétée de l'un de ses composants, semblait certainement être un risque plus élevé. Parlant des premiers tests de tir réussis du système installé sur le véhicule blindé britannique Ajax en 2016, le chef de ce projet a noté que "les problèmes complexes qui se posent sur le chemin de cela ne doivent pas être sous-estimés". Cependant, il a également noté "les capacités de transformation du système visant à gagner". Il semble que les avantages ici pourraient être nettement plus importants que ce ne serait le cas avec un programme avec des objectifs moins ambitieux.

Selon CTAI, son système CT40 améliorera les trois composantes: mobilité, résistance au combat et efficacité au feu. Certaines de ces améliorations seront mises en œuvre soit par le canon, soit par ses composants de support, en particulier le magasin.

La question reste controversée de savoir si la version du système intégrée dans les véhicules britanniques sera aussi efficace que celle installée sur les véhicules blindés de reconnaissance français Jaguar, dans lesquels le système CTAI entièrement complet est intégré. Le Royaume-Uni a choisi une solution différente pour ses plates-formes Ajax et Warrior, elles devraient avoir une tour commune, dans laquelle l'entrepreneur principal Lockheed Martin UK installe le canon avec l'équipement d'autres sociétés. Le seul fait incontestable est qu'aucune de ces innovations n'aurait été possible sans la création d'un nouveau type de projectile.

"Nous remplaçons le rond de 30 mm, qui pèse 350 grammes", a déclaré Chamberlain. - Notre nouveau projectile pèse un kilogramme, c'est-à-dire que l'ogive est presque trois fois plus grosse. Toutes les armées parlent du diamètre du projectile, mais son équipement de combat et sa pénétration de blindage sont importants. Les gens pensent que les obus de 30 mm et de 40 mm ne sont pas très différents, mais en fait, il y a une grande différence en termes d'ogive. En fait, il est quatre fois plus puissant."

« Qu'est-ce qui est important pour les équipages lorsqu'ils tirent ? Atteindre la cible. C'est la raison d'être de la technologie télescopique. La quantité n'est pas nécessaire, il n'est pas nécessaire que ce soit un projectile de 40 mm, c'est juste qu'il est plus rapide d'avoir un plus grand impact sur la cible, de la toucher et de ramener nos gars à la maison sains et saufs. »

Parmi les autres avantages revendiqués du système, citons la capacité de l'opérateur à basculer rapidement entre différents types, à recharger et à tirer pendant la conduite. Compte tenu de la puissance de feu accrue offerte par la solution plus compacte et du volume accru pour l'équipage dans la tourelle, on peut parler de l'effet multiplicateur que procure ce système télescopique.

"Avant, lors du rechargement, vous deviez vous arrêter quelque part et recharger le canon, maintenant ce temps est dans le passé", a déclaré Chamberlain. - Vous pouvez simplement recharger en conduisant. Le magasin est fixe, dans notre système il est très similaire à un tiroir, lorsque vous ouvrez un tiroir, y mettez un projectile, fermez un tiroir, il lit le type de projectile et sait exactement où il se trouve dans le magasin. Si vous devez sélectionner un type spécifique de munitions, le magazine se tourne simplement vers la boîte sélectionnée. Vous pouvez en avoir plusieurs types dans le magasin, qui sont tous en stock."

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Changement de type

A ce jour, des munitions de sept types différents sont soit fabriquées et livrées aux clients, soit en cours de qualification: traceur perforant à tige stabilisatrice (à part entière) avec plateau amovible et traceur ou BOPS; universel avec traceur; universel avec un fusible de tête avec un traceur; jet d'air universel avec traceur: jet d'air cinétique; et deux coques pratiques. Le premier, qui est déjà entré dans les troupes, a reçu la désignation TP-T (Target Practice - Tracer), tandis que le second TP-RR (Target Practice - Reduced Range) à portée réduite est toujours en développement. Chamberlain a noté que la liste n'est en aucun cas exhaustive. « La technologie télescopique peut être appliquée à tout ce qui peut être inséré dans un manchon. Nous ne sommes pas limités à nos types actuels. Nous envisageons des recherches sur divers projectiles que nous aimerions mettre en œuvre, mais ils en sont aux premiers stades de l'évaluation d'une évaluation technique préliminaire. »

La possibilité de passer rapidement d'un type à un autre est un élément clé dans l'amélioration des capacités promises par le concept télescopique. Avec le début de l'arrivée de nouvelles armes dans leurs arsenaux, les clients ont commencé à développer les principes de son utilisation au combat, tandis que des types de munitions prometteurs sont développés en parallèle, ce qui augmentera l'efficacité du système.

"Contrairement au canon Rarden de 30 mm des véhicules de combat d'infanterie britannique Warrior, qui ne peut tirer que par clips de trois cartouches (deux dans le chargeur, c'est-à-dire un maximum de 6 cartouches) et qui n'a pas la possibilité de changer le type de projectile, avec le CT40, vous pouvez facilement changer le type afin qu'il vous permette d'avoir différents types de files d'attente et différents effets. Votre tâche principale est de savoir comment utiliser correctement différents types de projectiles et obtenir le meilleur impact sur les cibles. " Sans entrer dans les détails, Chamberlain a laissé entendre qu'en 2020 l'entreprise sera en mesure de révéler ses plans et autres types de munitions "que nos clients veulent voir".

La réduction de poids est l'objectif principal de tous les programmes de munitions et est un autre domaine que les fabricants de munitions peuvent prendre pour améliorer leurs produits. Aakhus a expliqué que le client américain de son entreprise avait contribué à améliorer l'efficacité au feu des munitions sans augmenter leur masse, en étudiant activement le potentiel de divers matériaux et en faisant des suggestions pour leur utilisation.

« Dans le domaine des munitions à énergie cinétique, les États-Unis ont beaucoup investi afin d'obtenir moins de masse parasite et de mettre plus d'énergie dans le noyau », a-t-il expliqué. - Par exemple, l'utilisation de matériaux composites dans la fabrication d'une palette va permettre de délivrer plus d'énergie à la cible et ainsi faire une rupture technologique. La palette n'est en réalité qu'une pièce avec une masse parasite, dont la tâche est de guider le projectile à travers le canon. Si cela pouvait être éliminé, ce serait formidable, plus vous devenez léger, mieux c'est. Traditionnellement, des palettes en aluminium ont été utilisées, mais nous avons des technologies composites issues de l'industrie aérospatiale, nous avons donc toutes les chances de réduire au maximum cette masse parasite. »

"L'armée américaine a investi massivement dans des technologies de base uniques", a ajouté Aakhus. - De plus, de nouveaux fusibles avancés apparaissent dans les munitions hautement explosives à diverses fins. Les États-Unis et d'autres pays utilisent de plus en plus le canal de transmission de données au projectile, c'est-à-dire que maintenant, en fonction de la cible sur laquelle nous tirons, nous pouvons donner au projectile des informations supplémentaires pour le rendre plus lisible. Nous intégrons des fusibles intelligents dans des projectiles à fragmentation hautement explosive, qui n'étaient auparavant équipés que de fusibles de tête, tout en augmentant simultanément le niveau de sécurité dû aux substances insensibles, à la compatibilité électromagnétique et à d'autres technologies.

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Problèmes de coûts

L'augmentation de la complexité des projectiles par l'introduction de composants électroniques, ainsi que les investissements dans de nouveaux matériaux visant à réduire la masse, entraîne inévitablement une augmentation du coût de chaque projectile. "De toute évidence, plus vous mettez en œuvre de technologies, plus les produits deviennent chers", a déclaré Aakhus. « En réalisant cela, en même temps que nous développions des projectiles d'entraînement qui copient des projectiles vivants en balistique, l'accent était mis ici sur la réduction de la complexité et des coûts. Nous avons investi dans une technologie qui a permis de réduire le coût des plans d'entraînement que nous tournons en grand nombre chaque année, de les rendre abordables et de maintenir le niveau d'entraînement de nos équipes. En même temps, il est clair que les obus militaires stockés dans les arsenaux et qui ne peuvent être utilisés que dans certaines opérations seront toujours un peu plus chers. »

Selon lui, le ratio d'obus d'entraînement et de combat achetés et tirés est d'environ 10: 1, c'est-à-dire que l'accent mis sur l'utilisation d'obus d'entraînement entraînera une réduction globale significative du coût de l'entraînement au combat. De toute évidence, les projectiles inertes coûtent moins cher que les projectiles explosifs, et les composants plus coûteux tels que les fusibles avancés ne sont souvent pas inclus dans les munitions d'entraînement.

Northrop Grumman utilise également des propulseurs bon marché dans ses projectiles d'entraînement, conservant les propulseurs les plus chers et les plus performants pour les munitions réelles.

Chamberlain a déclaré que le développement par CTAI de l'outil pratique TP-RR aidera ses clients à économiser encore plus d'argent et à élargir les possibilités de formation.

« Jusqu'à une certaine distance, ce projectile coïncide en balistique avec un projectile vivant, puis commence à décliner fortement. Cela réduit la zone de retrait de sécurité, c'est-à-dire qu'il permet de tirer sur un plus grand nombre de portées, ce qui simplifie l'entraînement au combat pour les armées dont les portées d'entraînement sont limitées en superficie. Nous pensons que lorsque le projectile TP-RR passera la qualification, il deviendra un projectile pratique de la prochaine génération en raison des avantages qu'il offre, ainsi que de son faible coût. »

Malgré le fait que la production d'obus télescopiques soit très similaire à la production de munitions traditionnelles, le coût de leur fabrication est aujourd'hui beaucoup plus élevé. Le coût a été l'une des raisons pour lesquelles les tentatives antérieures de systèmes télescopiques ont échoué. Selon Chamberlain, toute évaluation des capacités ne devrait pas se concentrer sur le coût de chaque projectile individuel, mais sur la meilleure façon d'utiliser l'ensemble du système pour obtenir l'impact souhaité.

« De combien d'obus avez-vous besoin pour atteindre la cible ? En ce qui concerne le BOPS, il n'y a que deux options - soit vous percerez l'armure ou non. Une tentative infructueuse de pénétrer dans l'armure permet à l'ennemi de riposter et ce n'est pas une situation dans laquelle personne ne veut être. J'aimerais avoir confiance en mes munitions. Nous avons effectué notre analyse du potentiel de toucher une cible, le ministère de la Défense britannique a fait sa propre analyse, les français - la sienne, qui ont montré que nous avons une solution plus efficace et moins chère. Et c'est un fait."

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