Principes de base des armes anti-chars.

Je vais bientôt rédiger une série d’articles sur la survivabilité des chars de combat, donc tout ce qui concerne les techniques de blindage et les systèmes de protection. Mais avant de parler de tout çà, on va d’abord faire quelques rappels sur les différents types d’armes anti-chars existantes, histoire de savoir de quoi on parle par la suite.
Les armes anti-chars actuelles sont globalement de deux types :
-celles exploitant l’énergie chimique.
-celles exploitant l’énergie cinétique.

I. L’énergie chimique :

Elle est utilisée principalement grâce aux explosifs pour perforer le blindage et plus spécialement grâce à l’emploi de charges creuses. D’accord, mais c’est quoi une charge creuse ? Alors une charge creuse (Shaped charge ou Hollow charge en anglais), c’est un cône de métal, le plus souvent du cuivre ou de l’aluminium, derrière et autour duquel on va placer un explosif (l’intérieur du cône étant alors vide). On va alors s’arranger de façon à faire détoner cet explosif à son extrémité arrière pour que l’onde de choc gagne le sommet puis les côtés du cône en conservant la symétrie de révolution. (voir illustrations). Ceci va alors provoquer l’effondrement du cône de métal sur lui même puis la projection grâce à l’onde de choc d’un flux de métal en forme de dard vers l’avant. C’est grâce à ce dard que l’on va pouvoir pénétrer le blindage. En effet, ce jet de métal, solide à sa surface, liquide à l’intérieur possède une vélocité phénoménale : de l’ordre de 6 à 8 km/s pour un cône d’ouverture angulaire de 60 à 80°. Sous l’effet de la pression exercée par ce jet, le blindage va littéralement fondre et être repoussé sur les cotés, perpendiculairement à la trajectoire du jet de métal. Le jet va quant à lui décélérer et être consommé au fur et à mesure de la pénétration, puis provoquer la projection d'éclat à haute température derrière le blindage.
L'illustration représente la séquence d'explosion de la charge creuse d'une roquette anti-char AT-4.
Plus le diamètre du cône est important, plus la pénétration est grande, et empiriquement on considère que pour une efficacité maximale, l’explosion de la charge creuse doit avoir lieu à une distance d’environ 3 à 4 fois le diamètre du cône du blindage à percer, et que la profondeur de pénétration obtenue dans de l’acier à blindage est d'environ 4 fois le diamètre du cône. La durée de la séquence explosion/ formation du dard dure environ 30 µs.
Maintenant voyons comment on utilise une charge creuse. De nos jours, on la trouve le plus souvent soit dans les obus HEAT (pour High Explosive Anti-Tank) des chars, soit dans les missiles et roquettes anti-chars. Dans les chars, on s’en sert surtout pour réduire les positions fortifiées d’infanterie (bunkers, retranchement, bâtiments, etc.…), car elle a été supplanté dans son rôle anti-char par la flèche que nous allons voir après.
L’illustration représente la vue en coupe de la munition HEAT américaine m830 de 120mm, utilisé notamment par les chars Abrams. Remarquons la tige en avant de l’ogive qui permet de faire exploser la charge à une distance optimale du blindage à percer.
La charge creuse trouve sa deuxième principale utilisation dans les missiles et roquettes anti-chars, comme le très célèbre RPG-7 et le missile TOW. Il est à noter que la vitesse du missile/roquette/obus n’influe pas sur la pénétration, car ce qui joue ce sont la distance de détonation et les caractéristiques de la charge, c’est donc pour cela que la charge creuse est employée et sera encore employée sur les missiles anti-chars, ceux ci volant pour la plupart à moins de Mach 1.

II. L’énergie cinétique :

Deuxième méthode pour percer les blindages, jouer sur la vitesse, la masse et le profil d’un projectile. Le projectile anti-char le plus répandu de nos jours est l’obus APFSDS, pour Armour Piercing Fin Stabilized Discarding Sabot, ce qui veut dire en termes moins barbares « projectile sous calibré doté d’un sabot détachable et d’ailettes de stabilisation pour percer les blindages ». Compliqué ? Voyons cela pas à pas. Quel est le but ? Il s’agit de donner le maximum d’énergie cinétique à une cible, mais pas n’importe comment, puisqu’il faut aussi percer le blindage afin de tuer les hommes d’équipage, faire exploser les munitions ou le carburant pour détruire le char. Il faut donc créer un projectile qui soit le plus lourd et le plus véloce possible afin de maximiser son énergie cinétique tout en maximisant la pénétration. On montre pour cela à partir d’équations phénoménologiques qu’il faut que le rapport longueur/diamètre soit le plus grand possible. D’où toute la logique du projectile flèche :
-Il doit être lourd : on utilise donc des matériaux possédant une très grande densité et une très grande dureté comme le tungstène ou l’uranium appauvri, ce dernier étant particulièrement intéressant avec un point de fusion assez bas, ce qui permet d’amplifier les effets destructeurs de la munitions après perforage du blindage, un jet d’uranium en fusion voir en ébullition se diffusant à l’intérieur du char touché… Comme la munition américaine m829
-Il doit aller vite : d’où la présence du sabot, cela permet de profiter de la puissance de tir d’un canon de 120/125 mm des chars modernes, tout en gardant un projectile de diamètre inférieur mais de longueur appréciable, donc optimisé pour la perforation de blindage. La dernière génération d’obus flèche utilisé par le char Leclerc permet d’atteindre des vélocités de l’ordre de 1800 m/s en sortie de bouche. Le sabot en lui-même se détache du corps de la flèche par aéro-freinage à la sortie du canon. (voir image). On essaie de construire un sabot qui soit le plus léger possible afin de reporter le maximum de masse dans la flèche pour augmenter son énergie, quant aux ailettes, elles servent à stabiliser la flèche en vol, à la manière d’une flèche « classique » tirée d’un arc.
Quand un tel projectile heurte une cible, le choc est assez conséquent, la flèche commence à pénétrer le blindage, mais sa vélocité est telle qu’elle ne décélère pas vraiment, elle se « consomme » plutôt et sa longueur diminue au fur et à mesure de la pénétration, un champignon de matière en son extrémité avant. Ayant déjà vu des tirs de tests dans des cibles faites d’aciers et de titanes, je peux vous dire que la pénétration maximale obtenue est d’environ la longueur de la flèche, ce qui peut être assez conséquent sachant que leur longueur atteint presque 1 mètre…


En résumé, les armes anti-chars modernes exploitent principalement deux phénomènes physiques : pour les missiles et roquettes anti-chars, il s’agit de l’énergie chimique d’explosifs que l’on exploite grâce au concept de la charge creuse, et quant aux projectiles perforants comme les flèches, c’est leur énergie cinétique ainsi que leurs profils qui garantissent la destruction de la cible.
Nous verrons donc dans un prochain article les techniques de blindage qu’emploient les chars de bataille modernes afin d’assurer leur survie face à ces menaces.