Utiliser le Yamato efficacement

[Janmary]

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

[ARMEN56]

il y a 53 minutes, Janmary a dit :

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

Ceci  ?

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 …

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 le 29 mai 2018 par ARMEN56

[Rob1]

il y a une heure, ARMEN56 a dit :

Ceci  ?

Ca c'est un canon sans recul (recoilless gun ou recoilless rifle s'il est à âme rayée, même s'il n'a rien à voir avec un fusil).

 

Le frein de bouche, c'est en bouche du canon.

https://sdsmilitary.com/index.php/armurerie-traditionnelle/freins-de-bouche

 

[pascal]

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

[ARMEN56]

Il y a 5 heures, Janmary a dit :

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

D'époque disons récente j’ai trouvé cà

http://www.navweaps.com/Weapons/WNBR_45-55_mk8.php

 

[Janmary]

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 le 3 juin 2018 par Janmary

[cracou]

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.

[ARMEN56]

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

 

[Janmary]

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 le 3 juin 2018 par Janmary

[pascal]

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)

[Janmary]

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 le 31 mai 2018 par Janmary

[ARMEN56]

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

Cas des tourelles non blindées en bleu

Tourelle du  YAMATO

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

[Janmary]

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 le 3 juin 2018 par Janmary

[Kiriyama]

Bonjour, 

Dans le livre de Pascal sur le Yamato, je ne comprends pas l'équation N² de Lanchester. 

"La puissance de feu d'une escadre est proportionnelle au carré du nombre de ses bâtiments."

Ainsi, en cas de combat à 10 contre 7, la première escadre conserverait 7 navires et le perdant aucun. 

Mais comment on arrive à ce résultat avec cette équation ?

[cracou]

C'est issu d'un modèle qui définit la puissance de feu à l'aide d'un système d'équations différentielles où chauqe puissance de feu varie en fonction des dommages subits, lesquels dépendent de ce qui est en face ce qui dépend de comment on les endommage etc.

Ceci dit dans le cas d'une bataille navale c'est stupide car l'équation suppose la continuité de la fonction (en clair: plein de tireurs avec peu d'influence individuelle) alors que les combats de navires sont liés avant tout à des effectifs faibles et des coups chanceux.

https://en.wikipedia.org/wiki/Lanchester's_laws

Tu es une version plus moderne ici:

https://en.wikipedia.org/wiki/Salvo_combat_model

Globalement ça ne marche pas car les facteurs tactiques et spécifiques ont une importance démente en combat naval (ex: avoir le dos à la lune ou pas) et l'équation suppose l'égalité parfait des armées.

[Rob1]

En utilisant le texte et l'égalité présentée ici : http://giantbattlingrobots.blogspot.com/2010/06/lanchesters-laws-and-attrition-modeling.html

avec N₁, N₂ = les forces initiales (avant combat) de chaque côté ;

C₁, C₂ = les pertes totales de chaque côté à la fin du combat, on a l'égalité :

 

Le rapport des pertes est égal au rapport des carrés du nombre des bâtiments (enfin l'inverse du rapport)

Ici on a N₁ = 10 ... N₂ = 7

Dans un combat naval classique où les deux escadres s'affrontent jusqu'à ce qu'un camp ait perdu, ben C₂ = N₂ = 7 (le camp perdant aura perdu ses 7 navires à la fin)

on cherche C₁

donc 10² / 7² = 100/49 ~= 2 (j'arrondis)

2 = C₂ / C₁ donc C₁ = C₂ / 2 = 7/2 = 3,5 navires ou un peu moins si on prend la vraie valeur du rapport.

[cracou]

Ton calcul est vrai mais considère une équation qui est fausse... (ou plus exactement inutilisable en combat naval!).

La formule suppose la continuité de la fonction de "dommage" ce qui est totalement stupide dans un combat naval où chaque perte a évidemment un effet discret.

[pascal]

Les japonais se sont inspirés des travaux du futur amiral Bradley Fiske publiés en 1905 pour déterminer leur impératif de la règle des 70% du tonnage de l'US Navy pour leur prpre flotte.

Les équations différentielles de Lanchester datent de 1916 de mémoire et sont postérieures. Fiske dans ses travaux partait du principe qu'au temps de la marine en bois une flotte supérieure en nombre avait toute les chances de remporter le combat du simple fait que survivraient uniquement ses navires excédant le nombre de navires de l'adversaire. Dans le combat moderne (télémètres optiques, tourelles d'artillerie) Fiske avait modélisé le fait que le vainqueur remportait la victoire avec beaucoup plus de navires survivants que le perdant en raison notamment de la capacité des bâtiments équipés de tourelles à concentrer leurs feu sur un adversaire qui ne serait pas par leur travers direct ...

Les Japonais traduisirent ces résultats par leur quête d'un engagement à distance maximale, des calibres toujours plus importants et une protection maximale et prioritairement à cela la nécessité de combattre la Pacific Fleet en situation d'égalité numérique grâce à leur stratégie d'interception attrition préalablement à la bataille décisive.

Les travaux de Fiske et les équations de Lanchester furent battus en brèche par les études réalisées après guerre sur l'effectivité réelle des équipements de conduite de tir les blindages etc etc ...

[cracou]

Tout à fait. Toutes ces modélisations théoriques négligent totalement la réalité des combats. Paradoxalement un jeu comme WoW modélisa actuellement bien mieux que tout ce qui était fait à l'époque, essentiellement sur des questions de capacité de calcul et de test de multiples scenarii. C'est fou mais c'est vrai.

Modifié le 21 octobre 2018 par cracou

[pascal]

Ces travaux théoriques reflétant ou non la réalité* servaient les intérêts de la Marine Impériale auprès des décideurs politiques. La Diète par exemple était réticente à voter les budgets demandés. En s'appuyant sur des travaux qui modélisaient les engagements des cuirassés modernes, les représentant de la Marine pouvaient présenter des analyses cohérentes sur leur besoins en matériel. Ainsi Sato Tatsutaro le stratège des années 1900/20 qui va jeter les bases de la doctrine d'emploi de la flotte cuirassée japonaise table-t-il à terme sur une USN à 35 dreadnoughts ... ce qui ne sera jamais le cas mais qui sert les intérêts des amiraux japonais réclamant un tonnage de navires de ligne représentant 70% de 35 cuirassés...

 

*Durant les wargames joués à Eta Jima selon les stratégies et tactiques avalisées par l'état-major de la Marine, il n'était pas rare que les simulations se terminent par un match nul, parfois même les "méchants" étaient en passe de l'emporter. Dans ce dernier cas de figure le wargame était purement et simplement arrêté ...

[Kiriyama]

Au fait, est-ce que l'on sait quand les Américains ont vraiment identifié le Yamato et le Musashi comme étant des navires d'un nouveau type ? 

Parce que lorsque le Yamato est une première fois pris à partie par un sous-marin, le commandant du sous-marin l'avait pris pour un croiseur Kongō. 

Modifié le 22 octobre 2018 par Kiriyama

[pascal]

En février 1944 quand deux Liberator photographient l'un des deux à Truk ... Les analystes de l'ONI se rendent compte de la taille peu commune de ces cuirassés, cette taille semble indiquer une artillerie d'un calibre > 406 mm peut être du 18". Cependant pour eux une telle taille et surtout une telle artillerie semblent improbables compte tenu des contraintes qu'elles engendrent (taille des infrastructures nécessaires) et de l'incapacité supposée des japonais à mettre au point de tels équipements

[Kiriyama]

Je me posais la question de savoir si le Yamato avait quand même réussi à couler un bateau ennemi. Eh bien oui, avec l'aide d'une partie de son escorte.

Un petit porte-avions, le Gambier Bay.

Il a aussi fortement endommagé un destroyer. 

Le récit des combats dans ton livre est vraiment très bien fait et c'est assez incroyable d'avoir autant de détails. 

Modifié le 22 octobre 2018 par Kiriyama

[collectionneur]

@pascal @Kiriyama Vous pouvez voir quel différence entre le Yamato et la version présenté dans la saison 3 de l'Homme du Haut Château dans la baie de San Francisco hors un hélicoptère made in USSR ?  

 

Modifié le 11 novembre 2018 par collectionneur

[Janmary]

Le 22/10/2018 à 12:06, Kiriyama a dit :

Un petit porte-avions, le Gambier Bay.

Ce petit-porte-avions était de la classe "Casablanca Class" dont 50 unités furent construites par les chantiers KAISER;

Le USS "Gambier Bay" fut le CVE-73 (E pour Escort) commissionné le 28 décembre 1943.

8.500 tonnes de déplacement standard (11.000 tonnes en pleine charge) - 156,10 m X 19;81 m - puissance machinerie de 9.000 chevaux - vitesse maximum de 20 nœuds - Autonomie de 10..200 miles nautique à 15 nœuds - Aviation de 28 appareils et 100.000 gallons US d'essence - Artillerie = un canon de 5 inch (127 mm), 8 affut double de  40 mm, 13 canons de  20 mm - un RADAR SG de surface et un RADAR SG-2 ou SK-2 aérien. Service en Méditerranée et Pacifique.

Il fut endommagé, puis coula (avec le USS St Lo  CVE-63) à la bataille de Samar (ou bataille du golfe de Leyte) ce qui prouve quand même la solidité de ces petits bâtiments confrontés à une escadre Nipponne armé de canons de gros calibre.

Source = Escort Carrier of world war two de Kenneth Poolman chez Warships Fotofax.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Bataille_du_golfe_de_Leyte