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Canon de char - Ame lisse ou rayée


Bouzino
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Je me pose une question que les connaisseurs trouveront peut-être bête, mais elle me taraude depuis quelques temps.

La plupart des chars modernes ont un tube lisse car il est plus adapté aux obus flêches.

ça je comprends.

Ce que je comprends moins c'est pourquoi on obtient une vitesse initiale de l'obus comparable (voire supérieure) à celle des tubes rayés ??

Certes, comparaison n'est pas raison, mais quand on regarde les armes d'épaule, on remarque que ce sont les canons rayés qui permettent la plus grande vitesse loin devant les canons lisses...:sinterrogec:

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J'ai une autre question et je crois qu'on y a répondu ailleurs (mais je n'avais pas sans doute compris la réponse ) : pourquoi les calibres d'artillerie, 155mm par exemple, ne sont pas à âme lisse ? - les rayures sont bien censées imprimer à l'obus une rotation pour le stabiliser ce qui est obtenu autrement (empennage) dans le cas de l'âme lisse ? -

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ce qui fait la vitesse c'est la charge de poudre et la longueur du tube (temps de poussée des gaz), que ce soit lisse ou rayé c'est pareil. Le Paris Kanone de 1916 était rayé et expédiait son obus à 1300 m/s à 90km. Les rayures sont les seuls moyens de donner de la stabilisation par gyrostabilisation pendant longtemps donc pour les projectiles d'artillerie à longue portée. Si ils étaient lisses, les projectiles seraient stabilisés par ailettes et perdraient de leur stabilité donc  de leur précision très rapidement. Pour une flèche c'est acceptable car on tire à bon portant et on touche la cible en 2 secondes. Et les 155 sont donc rayés.

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38 minutes ago, Bouzino said:

OK merci... Mais je ne comprends toujours pas pourquoi les armes d'épaules lisses ont toujours une faible VO (alors que leur canon sont aussi long que les rayés et la charge de poudre semble comparable...

Probablement parce que le projectile est plus lourd ... du moins c'est ce que laisse supposer la physique.

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  • 3 years later...
Le 20/10/2017 à 15:45, Rescator a dit :

ce qui fait la vitesse c'est la charge de poudre et la longueur du tube (temps de poussée des gaz), que ce soit lisse ou rayé c'est pareil. Le Paris Kanone de 1916 était rayé et expédiait son obus à 1300 m/s à 90km. Les rayures sont les seuls moyens de donner de la stabilisation par gyrostabilisation pendant longtemps donc pour les projectiles d'artillerie à longue portée. Si ils étaient lisses, les projectiles seraient stabilisés par ailettes et perdraient de leur stabilité donc  de leur précision très rapidement. Pour une flèche c'est acceptable car on tire à bon portant et on touche la cible en 2 secondes. Et les 155 sont donc rayés.

Est-ce que les ailettes présentes sur les obus flèches ne sont pas dessinées pour imprimer à l’obus une rotation ?

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21 hours ago, rodac said:

Est-ce que les ailettes présentes sur les obus flèches ne sont pas dessinées pour imprimer à l’obus une rotation ?

Quel intérêt de faire tourner - volontairement - une flèche stabilisé aérodynamiquement?! Essayer de corriger des probleme de géométrique du projectile?!

Pour les engin HEAT ... on évite justement de les faire tourner - du moins vite - ça perturbe le "forgage" du dard à cause de l'inertie de rotation qui s'oppose à la compression pyrotechnique.

20 hours ago, Fanch said:

Si, par contre je n'ai aucune idée de la vitesse de rotation.

L'objectif de l'empennage c'est justement d’empêcher le bidule de "tourner" - comme les dérive d'un avion - ... et de lui conserver sa trajectoire aussi rectiligne que possible.

D'autant qu'une rotation va entraîner une précession et un donc mouvement assez complexe aérodynamiquement ... pas sur que ce soit souhaitable.

A mon sens la rotation est juste résiduelle ...

---

D'ailleurs la rotation est un vrai probleme pour les munition APFDS tiré d'un canon rayé - souvent moyen calibre pas dédié - ... dont le traitement de la stabilité est très compliqué.

---

Le seul avantage de la rotation c'est de faciliter le détachement du sabot lors de la phase balistique transitionnelle ... ça me semble assez léger pour qu'on s’emmerde à induire une rotation notable juste pour ça.

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1 hour ago, Fanch said:

Pourtant il me semble que l'empennage de la flèche lui donne une légère vitesse de rotation

Sur les vidéo on voit bien les flèches tourner très doucement ... mais je ne sais pas si c'est par conception ... ou juste un mouvement résiduel.

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Pour ceux qui se demande ce que donne un obus de char 120mm HE moderne ... et pourquoi les US trouvent que c'est pas assez.

On voit que l'effet sur le mur en béton a peine armé et très léger ... et qu'on a du mal a créer un trou d'homme dedans sauf à envoyer au moins 3 obus. Et encore pas sur que les obus est réussi a couper un ferraillage sérieux ... du moins suffisamment pour que les soldats puisse passer. Parce que casse le béton ne suffit pas il faut aussi dégager la ferraille qui bloc le passage ... si possible sans y aller pendant deux plombes avec la disqueuse.

Sinon on voit bien que la munition ne tourne pas en sortie de fut ... mais se met à tourner doucement en vol ... probablement induit par l'empennage.

 

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C'est assez étonnant de constater que durant la seconde guerre mondiale, tous les canons de char étaient à tube rayé et tous les mortiers à tubes lisses.

Aujourd'hui les mortiers de 120 mm (du moins les nôtres) sont rayés et les canons de char modernes sont à âme lisse.

Si la généralisation des obus à guidage terminal se poursuit, quelle est l'intérêt des rayures ? Un canon lisse est bien plus facile à usiner et plus léger. Et puis le tube s'usant moins vite, on peut faire partir des obus avec des vitesses initiales plus élevée.

 

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Il y a 12 heures, g4lly a dit :

Le guidage terminal n'exonère pas le besoin de stabilisation de la munition ?!

Il y a une stabilisation aérodynamique 

Il y a 23 heures, g4lly a dit :

Quel intérêt de faire tourner - volontairement - une flèche stabilisé aérodynamiquement?!

Un obus tiré t'un tube à âme lisse a des ailettes de stabilisation qui le stabilisent aérodynamiquement. sur un obus guidé on en met sur tous les obus, même ceux tirés d'une âme rayée et on s'en sert pour le faire gagner la trajectoire voulue. Pour obtenir la portée fantastique annoncée par les obus Vulcano, par exemple, on tire l'obus à l'élévation maximale et ce sont ses gouvernes qui l'amènent sur l'objectif en le faisant "planner" je dit "planner" mais cela reste largement supersonique.  

Et le fait que l'obus tourne sur lui même doit compliquer un peut ce problème, bien que la solution ai été trouvée depuis longtemps. En effet les missiles filoguidés dont je connais le fonctionnement tournent sur eux même. 

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Les missile filoguidé tourne sur eux même pas économie ... on ne met que des commandes aérodynamique que sur un plan et on les active en fonction de la rotation du corps.

Même chose sur les flèche guidé genre StarStreak ... l'empennage avant est toujours braqué a droite et tourne ... un embrayage verrouillage la rotation dans la position qui va bien pour braquer le missile puis libere la rotation ... et verrouille a nouveau quand la postion convient et qu'on veut braquer.

Tout ca pour dire que l'objectif de la rotation n'est pas forcément la stabilsation ...

... que la rotation est un emmerdement pour certain autodirecteur, imageur IR par exemple  ... et certaine charge militaire, charge creuse par exemple.

---

Dans le cas du guidage terminal ... le mot important c'est terminal ... en fait l'engin est balistique tout le vol ... les empennages de guidage sont souvent meme pas déployé pour réduire la trainée. Ici conserver la stabilisation par rotation comme dans l'artillerie n'est pas idiot ... ça permet de tirer plus loin - moins de traînée - ... avec un stabilisation éprouvée ...

Si le guidage est tout le long du vol comme avec les munition planante ... évidement la rotation n'est plus possible.

---

Tout ca pour dire que les solutions son a évaluer au coup par coup ... usage par usage munition par munition. Il n'y a pas pas de solution idéalement générique.

---

Si l'obus forcé dans le fut du canon d'artillerie te dérange tu peux t’offrir de l'artillerie élégante full bore ... comme notre MO120 ou les canon sud africains.

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Il y a 14 heures, Frégate a dit :

Si la généralisation des obus à guidage terminal se poursuit, quelle est l'intérêt des rayures ? Un canon lisse est bien plus facile à usiner et plus léger. Et puis le tube s'usant moins vite, on peut faire partir des obus avec des vitesses initiales plus élevée.

 

Quelle type de munitions veut tu privilégier pour ton char  ? Les Challenger ont un canon rayé car les British souhaitaient conserver le HESH qui reste efficace plus loin qu'une flèche.

 

il y a 4 minutes, Frégate a dit :

En effet les missiles filoguidés dont je connais le fonctionnement tournent sur eux même. 

Et le TOW on en parle ?

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4 minutes ago, Fanch said:

Quelle type de munitions veut tu privilégier pour ton char  ? Les Challenger ont un canon rayé car les British souhaitaient conserver le HESH qui reste efficace plus loin qu'une flèche.

Euhhhh efficace contre quoi?! Et a quel distance? Les flèches perdent très peu de vitesse en vol ... au distance que permettent les optroniques et le champ de bataille ... les flèche moderne on "presque autant" d'énergie à 4000m qu'a la bouche ...

... apres évidement les obus explosif explose autant quelques soit la distance.

Mais je pense qu'aujourd'hui la perte d'énergie cinétique des flèches moderne de 120mm n'est plus vraiment le probleme.

Sinon on peut toujours envoyer du HESH depuis un canon lisse aussi ... on le fait avec nos obus HE ... certes c'est un peu moins efficace à cause de la trainée.

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@g4lly

J'aurai dû tout mettre au passé. A l'époque de la conception du Challenger les UK privilégiaient le HESH à la flèche. Le HESH est plus polyvalent et les obus flèches bien qu'anciennes n'ont pas eu une bonne précision de suite (faudrait que je regarde les dates d'arrivée des différentes générations de flèches). Tu peux envoyer certes du HESH depuis un canon lisse mais il te faudra un empennage sur la mun pour la stabiliser.

Mais ça ne change pas ce que j'ai dit, que la conception de ton canon dépend des munitions que tu comptes tirer.

 

Il y a 21 heures, g4lly a dit :

Sinon on voit bien que la munition ne tourne pas en sortie de fut ... mais se met à tourner doucement en vol ... probablement induit par l'empennage.

Je reviens là dessus, ici c'est une sorte de HEAT NG et pour le stabiliser en vol il faut le faire tourner. On trouve assez facilement la doc sur des munitions types M830 qui dit "The fin assembly with six equally spaced fins, imparts spin to the subprojectile, thereby stabilizing its flight aerodynamics." (ici c'est pour le M830a1 qui est légèrement sous calibré). (Je n'arrive pas à copier le lien).

Pour la question de stabilisation et de rotation il y a le rapport diamètre/longueur qui intervient. (Tu dois être nettement plus compétent que moi pour comprendre pourquoi)

Par contre pour une flèche je n'arrive pas à retrouver la source mais il me semble bien que les flèches "récentes" ont une légère autorotation car cela améliorerait la précision.

 

Il y a 21 heures, g4lly a dit :

On voit que l'effet sur le mur en béton a peine armé et très léger ... et qu'on a du mal a créer un trou d'homme dedans sauf à envoyer au moins 3 obus. Et encore pas sur que les obus est réussi a couper un ferraillage sérieux ... du moins suffisamment pour que les soldats puisse passer. Parce que casse le béton ne suffit pas il faut aussi dégager la ferraille qui bloc le passage ... si possible sans y aller pendant deux plombes avec la disqueuse.

Il vaut mieux utiliser le HEAT pour repeindre et polycribler la pièce d'entrée et passer par une fenètre (ou une autre ouverure). Le "wall to wall" c'est sympa mais en restant à l'intérieur. En ZUB c'est surtout la rue qui tue.

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Il y a 8 heures, g4lly a dit :

Euhhhh efficace contre quoi?! Et a quel distance? Les flèches perdent très peu de vitesse en vol

Effectivement c'est de l'ordre de 15% de l'énergie à la bouche qui est perdue dans un tir à 2.5km:

Rheinmetall-MBT-Gun_02.jpg

Donc même à 4/5km on devrait être à 30%.

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