Kiriyama

Utiliser le Yamato efficacement

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Un complément sur l’artillerie et plus particulièrement le « Frein de bouche »

Pourquoi aucune application navale de ce type n’est –elle pas utilisée ?

 

La seconde guerre mondial à vue deux applications d’artillerie utilisées au combat. L’une est le Frein de bouche des canons et l’autre le canon sans recul.

Il s’agit pour la première, d’une invention Française du colonel Treuille de Baulieu vers 1840. Partisan du tube rayé et du chargement de l’obus par la culasse, il eut l’idée de l’utilisation d’une partie des gaz comme masse reculant des gaz de poudre que des aubages redresseurs placées à la bouche du tube renvoyaient vers l’arrière.

De 1918 à 1939, les fortes pressions et les tubes épais avaient la prédominance et le Frein de bouche à été lent à s’imposer d’autant qu’il est valable pour des vitesses initiales élevées (850 mètres par seconde pour donner une idée et qui diminue de 40% le recul) Les conservateurs ne voyaient pas l’intérêt de cette innovation du fait que le Frein hydraulique convenait bien pour limiter et stopper la masse importante du recul du canon sur son affut.

L’un des gros avantages est la diminution du poids de l’affut qui subit des moindres efforts et permet donc d’en diminuer le poids. Nous pouvons discuter du problème des avantages et inconvénients si nous le désirons. Je possède les notes sur ce sujet.

Tout au plus, il fut construit les canons de 20 mm Hispano en 1936 pour la chasse Française, puis Britannique ; les canons anti-char Français de 47 mm et la mitrailleuse anti-aérienne Soviétique de 13 mm entre autre.

Note = Le canon sans recul est du principe que le poids de la charge par la vitesse sortant du tube est égal à la masse des gaz par leurs vitesse projeté vers l’arrière. Il y eut des applications avant et pendant la guerre avec – entre autre - un canon de 350 mm (Gerät 104) tirant sa charge (compensée par une masse égale de métal et de graisse éjectée par l’arrière)  sous le ventre d’un bombardier.

 

La question que je me pose encore aujourd’hui est pourquoi les freins de bouche ne sont-ils pas utilisés dans l’artillerie navale entre autre quand les navires Japonais montaient allégrement 10 canons de 203 mm tel la classe Atago de 7.100 tonnes , voire 15 canons de155 mm tel la classe des croiseurs de 8.500 tonnes « Mogami »  quand même un peu chargés haut, c'est-à-dire avec un centre de gravité plus haut que la normale introduisant une  instabilité plus élevée en cas de torpillage impliquant à coup sur la perte du bâtiment ?

Cela est valable aussi pour les alliés quand on connait les problèmes de renforcement des ponts pour introduire des mortiers anti-sous-marins sur les ponts de petites unités d’escortes ou de commerces ! Une diminution du poids des affuts et des structures eussent été bienvenue me semble t-il ! Cela aurait permis outre l’allégement, mais également d’augmenter le calibre ou le nombre de canons sur une unité navale

Tradition, impossibilité particulière ?

Janmary

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il y a 53 minutes, Janmary a dit :

Un complément sur l’artillerie et plus particulièrement le « Frein de bouche »

Ceci  ?

180529044824450569.png

cf page 15/155

« A special form of this method of propulsion is represented by the recoilless system (E'igure 1-2). Here recoil forces are countered by the discharge of gases through a nozzle at the breech”

https://ia600609.us.archive.org/1/items/AMCP706150INTERIORBALLISTICSOFGUNSFEB1965/AMCP_706-150_INTERIOR BALLISTICS OF GUNS FEB 1965.pdf

Perso, je n’ai pas grand-chose sur l’artillerie navale ,balistique intérieure et extérieure et leur genèse ; faudrait pouvoir consulter archives des anciennes structures Direction Artillerie Navale et Commission de Gavres.....

Sinon formule de perforation de blindage  façon J.d.Marre ; je viens de trouver ceci , c’est tout chaud çà vient de sortir …:rolleyes:

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&ved=0ahUKEwicqOXTjavbAhWNbFAKHe0ZDc8QFggzMAI&url=https%3A%2F%2Fwww.e-periodica.ch%2Fcntmng%3Fpid%3Drms-001%3A1936%3A81%3A%3A654&usg=AOvVaw1FHJVHKk68BF-V6gGW-1E-

Modifié par ARMEN56

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Il y a 1 heure, Janmary a dit :

Tradition, impossibilité particulière ?

Les tourelles d'artillerie de marine sont à tube double ou triple voir quadruples, la proximité relative des tubes si ceux-ci avait été dotés de freins de bouche aurait peut-être généré des effets de souffle non dirigés vers l'avant avec des risques de dommages non seulement sur les tubes voisins mais aussi sur les structures des bâtiments. Peut-être aussi des interactions négatives en cas de tirs à pleine bordée.

Ceci n'est qu'une supposition

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Merci pour vos réponses.

Merci Rob1. J'ai omis d'afficher une figure concernant le frein de bouche.

Merci Pascal. En effet, une bordée peut engendrer des flux de souffle latéraux et non dirigés de ce fait en totalité vers l'avant.

Merci ARMEN56. Cette photo est "parlante" en soit.Le canon sans recul que vous avez affiché était appelé canon sans recul "Davis" par son créateur américain après la première guerre mondiale.Il fut donc créé tôt.

Modifié par Janmary

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Le frein de bouche génère aussi des perturbations qui nuisent à la trajectoire. Sur un canon AT à 2000m c'est pas trop grave mais sur un canon naval à 15km cela génère une dispersion démente.

Ensuite il est là pour réduire le poids du système sauf que sur les navires on n'est pas à 200kg près. Sur un tank c'est fondamental mais sur un navire c'est un pourcentage ridicule.

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Il y a 9 heures, cracou a dit :

Ensuite il est là pour réduire le poids du système sauf que sur les navires on n'est pas à 200kg près

Les masses métalliques environnantes des tourelles constituent de belles inerties. Ceci dit lors des salves ,les efforts de recul sont diffusés  vers la structure porteuse qui doit être échantillonnée pour.

http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a950137.pdf

 

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1° _ Nous parlons de bâtiments de la seconde guerre mondiale construit avant celle-ci avec les limitations de poids des cuirassés, croiseurs lourds et légers, porte-avions avec les limitations en calibre d'artillerie et en nombre de bâtiments de par le traité de Washington

2° - Le gros probleme des architectes navals étaient ces équations de poids - en fonction d'un déplacement donné - pour avoir, un blindage, une ceinture et une artillerie importante capable de se mesurer avec leurs congénères. Le probleme supplémentaire des USA et du Japon étaient les grandes distances dans le Pacifique, d’où l'autonomie..

3° - Ensuite il est là pour réduire le poids du système sauf que sur les navires on n'est pas à 200kg près. Sur un tank c'est fondamental mais sur un navire c'est un pourcentage ridicule.

Des allégements sont important tant d'affuts que par le fait que sur un croiseur de 8 canons de 155 mm (exemple que je possède dans mes notes), une tourelle supplémentaire de 2 canons auraient pu être installés. Pas en augmentation de calibre puisque limité par le traité.

Par ailleurs, un problème jamais évoqué est l’asservissent (mécaniques puis par commande électro-mécanique) des tourelles qui est un casse tête également  Ce n'est pas la partie la plus simple d'un cours d'électronique. Asservir des tourelles de 1500 tonnes ou plus avec des moments d'inertie considérable complique sérieusement  le calcul de base du servomécanisme et la masse des systèmes (avec les fonctions de transfert en critères de Nyquist-Cauchy, réseaux correcteurs, les diagrammes constitutionnels et les mathématiques sur les transformées de Laplace et de Laplace -Carson).. J'ai personnellement chuté partiellement pour l’épreuve de servomécanisme lors de la présentation de mon mémoire d’ingénieur en électronique ou l'un des sujets portait sur l’asservissement d'une fraiseuse (machine-outil). Ces systèmes sont lourds et occupent des volumes pouvant être important sur un navire.

4° - Le frein de bouche génère aussi des perturbations qui nuisent à la trajectoire. Sur un canon AT à 2000m c'est pas trop grave mais sur un canon naval à 15km cela génère une dispersion démente.

C'est la raison pour laquelle, afin d'éviter cette perturbation, que les canons pourvu d'un frein de bouche tire à haute vitesse initiale d'une part, permettant également une grande précision sur l'objectif,  et, d'autre part, effectivement, une batterie d'artillerie dispose ses canons avec un espace de 15 à 25 mètres par exemple  suivant le calibre. Pour le 105 mm d'appui feu en Algérie, c'était 25 m. L’allégement par frein de bouche peut-être important puisque pour le canon de 155 mm "Caesar" de l'armée Française  il est monté sur un camion.

Pascal à raison de dire que la proximité des canons d'une tourelle peut engendrer des sérieuses perturbations. Il suffit d'assister au tir d'un canon de prés (105 mm par exemple) et le souffle et la dépression (oreilles) sont est déjà conséquent.

Sur un batiment, on diffuse au mieux les effets  de recul qui sont diffusés  vers la structure porteuse qui doit utilisé les charpentes renforcées et d'autres dont l'ensemble peuvent encaisser de tels recul. Ce qui limité le choix du calibre et du nombre de pièces.

Modifié par Janmary
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on est peut-être pas à 200 kg près mais dans le cadre du traité de washington on était parfois à 50 t près et nombreux sont les exemples de mesure d'économies de poids permettant de gratter quelques tonnes ici ou là pour rester (ou faire semblant de rester dans les clous)

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C'est si vrai, que le traité de Washington qui avait limité les Porte-Avions à 23.000 tonnes (classe Ark-Royal et Illustrious par exemple), puis 27.000 (classe Essex par exemple) et les cuirassés à 35.000 tonnes (avec de l'artillerie de 406 maximum), passèrent à 45.000. tonnes (P.A et Cuirassé) pour les constructions navales durent la guerre afin d'avoir une "Équation de poids" plus satisfaisante (cuirasses, armements, compartimentages, bordée de carène), le tout  avec une vitesse égale à celles des escadres en déplacements (32 nœuds pour l'ordre d'idée)

Les puissances navales avaient bien vue l’insuffisance des déplacements autorisés par le traité, mais il s'agissait de limiter la course aux armements, aux tonnages des bâtiments pour des raisons essentiellement budgétaire. Les  crises économique étaient passés et avaient laissés les grandes puissances exsangue sur les plans économiques -financiers.

Juste avant guerre, les Allemands et Japonais (Bismarck, Tirpitz), Japonais (Yamato en poids et en artillerie) avaient dénoncés de fait le traité naval et avaient repris (sans le dire) leurs libertés dans le domaine sur plusieurs classes de navires. Pour faire un tel saut dans les tonnages (35.000 à 45.000) on peut imaginer les efforts des architectes navals qui furent fait pour limiter tout les paramètres de poids pour l'obtention d'un 35.000 tonnes bien équilibrés.

Modifié par Janmary

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Il y a 5 heures, Janmary a dit :

charpentes renforcées

Et les lignes  de contraintes (masse des tourelles ,sea keeping, choc et recul)   passant par les chemins de roulements je crois ;

Cas des tourelles blindées

180531034255314739.png

180531034348739031.png

Cas des tourelles non blindées en bleu

180531033754742997.png

180531034200275510.png

Tourelle du  YAMATO

180531033546269218.png

180531033628190429.png

Tourelle des BB 61 class

http://www.eugeneleeslover.com/ENGINEERING/OP769/OP-769_Part1.pdf

http://www.eugeneleeslover.com/ENGINEERING/OP769/OP-769_Part2.pdf

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Vous avez toujours des apports passionnants ARMEN56.

Je prends copie de vos informations (et d'autres intervenants) pour mes sources personnelles.

Note = Absent pour quelques jours...normalement.

Modifié par Janmary

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