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Obus flèche

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Un obus-flèche OFL 120 F1 français de 120 mm enveloppé dans son sabot.
Obus-flèche au moment de la séparation de son sabot de lancement.

Un obus flèche (OFL) aussi connu sous l'acronyme anglais, APFSDS , de l’anglais Armor-Piercing Fin-Stabilized Discarding Sabot) est un type de munition antichar sous calibrée hypervéloce.

Principes de base

Lancé à très haute vitesse, un barreau métallique est capable de percer un épais blindage par sa seule énergie cinétique, un faible diamètre et une forte densité accroissent la quantité d'énergie par unité de surface.

Principe de fonctionnement

Tir

La flèche, largement sous calibrée, est maintenue par un sabot de lancement engagé dans la douille, au départ du coup, ce sabot communique la poussée des gaz à la flèche mais grâce à une ceinture dérapante, ne lui transmet qu'une faible partie de la rotation engendrée par les rayures du canon.

En vol

À la sortie du canon, la ceinture dérapante se disloque, la pression des gaz ouvre l'arrière du sabot, la bague de maintient frontale se brise, la pression de l'air sur la face avant écarte les pétales du sabot et la flèche est libérée.

Impact et pénétration

Après l'impact s'en suit une phase de formage durant laquelle le barreau pénètre dans le blindage en se consumant; les matériaux qui le compose sont alors refoulés autour de barreau (champignonnage) dont l'extrémité ressemble désormais à un champignon. Si il ne s'est pas consommé entièrement dans blindage trop épais ou disloqué par un blindage réactif ou composite, ce qui reste du barreau va exercer une pression d'interface provoquant l'éclatement du blindage résiduel formant la parois du compartiment de combat.

Histoire

Années 50

Un obus-flèche 3BM15 de 125 mm similaire à ceux de 100 mm et 115 mm développés en URSS à la fin des années 50. L'empennage a le même diamètre que le sabot et participe donc au guidage du projectile dans le tube du canon.

Le développement des premiers obus flèche commença au début des années 50 en Union Soviétique et aux États-Unis. Les américains développèrent deux obus flèches expérimentaux de 90 mm, la flèche T82E23 pour le canon rayé M3A1 du M48 Patton et la munition T320 pour le canon lisse T208 du prototype de char moyen T95. Si ces deux munitions flèches affichaient déjà des vitesses initiales non-négligeables (1341 m/s et 1570 m/s respectivement), elles avaient l'inconvénient de posséder un faible allongement dû aux connaissances limitées de l'époque sur la métallurgie du tungstène[1].

Années 60

En 1960, la munition flèche 3BM1 entra en dotation pour équiper le canon antichar à âme lisse T-12 de 100 mm alors en service dans l'armée soviétique. La flèche 3BM1 était faite intégralement en acier à outil à l'exception d'un petit noyau en carbure de tungstène logé sous la coiffe balistique[2]. Ce modèle de flèche, à la fois simple et économique, fut décliné dans d'autres calibres (115 mm et 125 mm) au cours des années 60 et 70 pour armer les chars de combat soviétiques.

Coupe transversale de l'obus-flèche américain XM578 de 152 mm.

De leur côté, les américains mirent au point au début des années 60 un prototype d'obus flèche de 120 mm à empennage en forme d'aile delta pour leur canon à âme lisse Delta monté sur le prototype de char moyen T95E8[3]. Le développement de ce canon lisse de 120 mm ne connut pas de suite mais les travaux furent repris plus tard par Rheinmetall.
De 1965 à 1972, l'US Army a mené avec l'arsenal de Picatinny[4] un programme de recherche visant à développer l'obus-flèche XM578 devant être tiré par le canon de 152 mm XM152E5 du char de combat MBT-70 développé conjointement avec l'Allemagne de l'Ouest. Le XM578 était le premier obus flèche à posséder un pénétrateur fait d'alliage de tungstène, plus dense et moins fragile que le carbure de tungstène utilisé précédemment[5]. Afin de limiter la force de rotation imprimée au projectile par les rayures du canon, le sabot du XM578 était équipé d'une ceinture dérapante en plastique.

Années 70

En décembre 1971, le développement du XM803, alternative moins coûteuse au MBT-70 fut annulé. Néanmoins, en 1973 la flèche de la munition XM578 fut resabotée en vue d'être intégré dans une cartouche de 105 mm au standard OTAN afin de pouvoir être tirée par le canon M68 devant armer le future char de combat américain XM815 alors en développement. Appelé XM735, cet obus-flèche incorporait un sabot de conception avant-gardiste en aluminium possédant deux points de contact pour assurer le guidage de la flèche dans le tube canon[6], cette dernière étant ainsi tractée-poussée et non simplement poussée, cela permettant d'éviter le ballotement du projectile dans le canon lors du tir. La dernière version du prototype appelée XM735E2 fut standarisée en 1978 sous l'appellation de M735 et devint le premier obus-flèche du bloc de l'Ouest a être produit en grande série, par la firme Teledyne Firth Sterling.

L'OFL 105 F1, première munition flèche française

En France, ce n’est qu’à partir de 1970 que de développement sera mis sur le projectile flèche au titre d’une étude générale initiée par la Direction Technique de l'Armement Terrestre (DTAT) et dont l’Établissement De Fabrication Et D'armement De Bourges (EFAB) est chargé[7]. Dès 1972, la DTAT présenta un prototype d'obus-flèche devant le DGA d’abord puis devant le ministre Michel Debré et le CEMAT. La précision laisse encore à désirer, le passage de la flèche poussée à la flèche tractée-poussée permettra d’atteindre un écart-type de 0,2/1 000 m tant en hauteur qu’en direction et donc de garantir une très bonne probabilité d’atteinte dès le premier coup jusqu’à 2 000 m au moins. La mise au point du premier obus flèche français par les équipes de l’EFAB vaudra à l’ingénieur en chef Moreau et à l’ingénieur principal Sauvestre le prix Chanson en 1979. La première application portera sur la revalorisation de l’armement de l’AMX-30B2 qui recevra en dotation la munition flèche OFL 105 F1 à partir de 1981 avec un prix unitaire de l'ordre de 8000 F français soit 3125 € /pièce en 2021[8]. Afin d'augmenter également sa létalité contre les blindés légers, la coiffe balistique de l'OFL 105 F1 renferme une centaine de billes métalliques de 0,3 mm maintenues dans de la paraffine solide.

De leur côté, les Britanniques restèrent convaincus de la supériorité de l'obus sous-calibré perforant (APDS) sur l'obus flèche jusqu'en 1973[9], la RARDE de Fort Halstead se basait sur la supposition que l'obus flèche était moins précis et perdait plus rapidement sa vélocité (et donc sa capacité de pénétration) avec la distance. Cependant, en 1975, des essais tripartite furent menés en Grande-Bretagne par le Royaume-Uni, l'Allemagne de l'Ouest et les États-Unis. Les essais balistiques démontrèrent qu'en dépit de sa vitesse initiale élevée de 1578 m/s, l'obus perforant sous-calibré britannique tiré par le canon expérimental EXP-14 de 110 mm n'avait pas la capacité de perforation d'un obus flèche XM735 de 105 mm[10]. Un obus flèche de 110 mm fut donc développé en urgence la même année afin de prouver le potentiel de développement du canon de 110 mm mais les britanniques furent écartés de la compétition suite à la décision des américains de vouloir un canon d'un calibre de 120 mm pour armer le future char de combat XM-1.

Les israéliens quant à eux, introduisent en 1978 le M111 Hetz-6 (flèche 6) en parallèle de l'entrée en service de leur premier char de combat, le Merkava Mk. 1. Le M111 innove par son barreau entièrement fait en alliage de tungstène (conception dite monobloc). Il possède également sous sa coiffe balistique une série de trois tampons cylindriques superposés en tungstène qui réduisent la probabilité de ricochet sur un blindage fortement incliné. En 1982, l'URSS mit la main sur une poignée d'obus-flèche M111, testée à Koubinka, la flèche israélienne se révéla capable de percer le glacis de leur nouveau T-72A à distance de combat[11].

Années 80

En 1981, l'obus flèche américain M774 est le premier obus flèche en uranium appauvri à être produit en grande série. Fabriqué par Nuclear Metals, Inc. (Primex Technologies), il contient un barreau de conception monobloc fait en alliage d'uranium appauvri staballoy d'une masse de 3,4 kg (la flèche, sans son sabot, pèse 3,61 kg).

Le 3BM26 Nadezhda est le premier obus flèche soviétique à posséder un sabot de conception nouvelle et fait d'alliage d'aluminium.

Afin d'outrepasser les blindages composites employés sur les nouveaux chars de combat Léopard 2, Abrams et Challenger de l'OTAN, les Soviétiques menèrent un projet de recherche et de développement de 1977 à 1985 visant à concevoir un obus flèche de nouvelle génération. Le fruit de cette recherche fut la munition 3BM32 Vant (hauban) de 125 mm conçue en matériau B, un alliage d'uranium appauvri, de zinc et de nickel. Le Vant possédait un barreau de conception entièrement monobloc et reprenait le sabot allégé en alliage d'aluminium V-96Ts1 et sa ceinture d'étanchéité en plastique utilisé précédemment par la munition flèche du même calibre 3BM26 Nadezhda (espoir) entré en service deux années auparavant[12].

Années 90

Le charge propulsive du M829A2 contient 800 g de JA-2 en plus que le M829A1 grâce à l'optimisation de l'agencement des granules de poudre à l'intérieur de la cartouche.

Adopté en 1994 par l'US Army, le M829A2 est le premier obus flèche à posséder un sabot dont les pétales sont faites en carbone-époxy, cette solution composite permet un gain de poids de l'ordre de 35% par rapport à un sabot en aluminium[13]. La masse de la charge propulsive a également pu être revue à la hausse en ne disposant plus les granules de poudre JA-2 à double base en vrac mais en les empilant à la manière de bâtonnets[14].

En 1990, Royal Ordnance travaillait sur un nouveau modèle d'obus-flèche pour le canon de 120 mm L30 devant armer le future char de combat britannique Challenger 2. Baptisé CHARM 3, cette munition flèche avait la particularité de ne pas être perturbée par l'explosion d'un blindage réactif explosif[15], elle sera mise en service en 1999 sous l'appellation L27.

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Autres développements

L'équivalent des obus flèche pour les fusils sont les fléchettes. Un fusil les utilisant, le Special Purpose Individual Weapon, a été un moment développé pour l'armée américaine, mais le projet fut abandonné.

Liste non-exhaustive des obus-flèche

Appellation Munition Pays Fabricant Année Matériau Vitesse initiale Poids de la flèche (avec sabot) Allongement Capacité de perforation
M919 25 x 137 Drapeau des États-Unis États-Unis d'Amérique General Dynamics Ordnance & Tactical Systems 1990-1991 alliage à base d'uranium appauvri 1385 m/s 96 g (132 g) 13:1 40 mm (31 mm) d'acier BHL à 1000 m (2000 m) sous une incidence de 60°
M935A2 25 x 137 Drapeau de la Belgique Belgique Mecar 1993 alliage de tungstène 1440 m/s (130 g) - >40 mm (>30 mm) d'acier BHL à 1000 m (2000 m) sous une incidence de 60°
M929 30 x 165 Drapeau de la Belgique Belgique Mecar - alliage de tungstène 1275 m/s (220 g) - >50 mm d'acier BHL à 1000 m sous une incidence de 60°
PMC 287 30 x 173 Drapeau de la Suisse Suisse Oerlikon Contraves Pyrotec AG - alliage de tungstène 1405 m/s (235 g) - 53 mm d'acier BHL à 1000 m sous une incidence de 60°
Mk II 40 x 364R Drapeau de la Suède Suède Bofors Defence 2001 alliage de tungstène - - - -
Slpprj 90 40 x 364R Drapeau de la Suède Suède Bofors Defence 1993 alliage de tungstène 1 465 m/s - - -
Slpprj 95LK/05 40 x 364R Drapeau de la Suède Suède Bofors Defence 2005 alliage de tungstène 1 510 m/s - - -
40-APFSDS 65 x 255 Drapeau de la France France & Drapeau du Royaume-Uni Royaume-Uni CTA International 2014 alliage de tungstène 1 500 m/s (550 g) - 140 mm d'acier BHL sous incidence nulle à 1500 m
M-54 60 x 410R Drapeau d’Israël Israël, Drapeau de la Belgique Belgique et Drapeau de l'Allemagne Allemagne IMI, Mecar et Hertel début des années 1980 alliage de tungstène 1620 m/s 870 g (1,35 kg) 17:1 perce la cible OTAN simple char moyen à 2000 m
M464 76 x 580R Drapeau d’Israël Israël IMI - alliage de tungstène 1400 m/s (1,63 kg) 15:1 perce la cible OTAN simple char moyen à 3000 m
M94 90 x 600-615R Drapeau d’Israël Israël IMI années 1980 alliage de tungstène >1 455 m/s - - -
3BM25 Izomer 100 x 695R Drapeau de l'URSS Union soviétique - 1978 barreau en acier maraging contenant noyau en tungstène 1430 m/s 4,58 kg (5,02 kg) - 300 mm d'acier BHL sous incidence nulle à 1 000 m, 280 mm sous incidence nulle à 2 000 m
M111 Hetz 6 105 x 607-617R Drapeau d’Israël Israël IMI 1978 alliage de tungstène 1455 m/s 4,2 kg (6,3 kg) - perce la cible OTAN simple char lourd à 2000 m
M413 Hetz 7 105 x 607-617R Drapeau d’Israël Israël IMI années 1980 alliage de tungstène 1 455 m/s (6,3 kg) - perce la cible OTAN simple char lourd à 6000 m
XM735 105 x 607-617R Drapeau des États-Unis États-Unis d'Amérique Picatinny Arsenal 1974 alliage de tungstène chemisé dans de l'acier maraging 1 478 m/s (5,83 kg) 8:1 152 mm et 127 mm sous une incidence de 60° à 1000 et 3000 m respectivement ou perce la cible OTAN simple char lourd à 1000-1200 m
M735 105 x 607-617R Drapeau des États-Unis États-Unis d'Amérique Picatinny Arsenal 1978 alliage de tungstène chemisé dans de l'acier maraging 1 501 m/s 3,7 kg (5,79 kg) 10:1 perce la cible OTAN simple char lourd à plus de 1000-1200 m
M735A1 105 x 607-617R Drapeau des États-Unis États-Unis d'Amérique - 1979 alliage à base d'uranium appauvri chemisé dans de l'acier maraging 1 501 m/s 3,7 kg (5,79 kg) 10:1 370 mm d'acier BHL sous incidence nulle à 1000 m
OFL 105 F1 105 x 607-617R Drapeau de la France France GIAT 1981 alliage de tungstène 1495 m/s (canon L/52) ou 1 525 m/s (canon L/56) 3,8 kg (5,8 kg) 22:1 perce la cible OTAN simple char lourd à 4400 m (canon L/52) ou 4900 m (canon L/56)
L64A4 105 x 607-617R Drapeau du Royaume-Uni Royaume-Uni Royal Ordnance Factories 1982 alliage de tungstène 1485 m/s 3,59 kg (6,12 kg) 22:1 perce la cible OTAN simple char lourd à 4200 m
M426 105 x 607-617R Drapeau d’Israël Israël IMI début des années 1990 alliage de tungstène - - -
M1060A3 105 x 607-617R Drapeau de la Belgique Belgique Mecar 2004 alliage de tungstène 1 560 m/s (6,2 kg) 29:1 >500 mm d'acier BHL sous incidence nulle à 2000 m
M428 SWORD 105 x 607-617R Drapeau d’Israël Israël IMI années 2010 alliage de tungstène 1 505 m/s - - -
3BM3 115 x 728R Drapeau de l'URSS Union soviétique - 1961 barreau en acier maraging contenant noyau en tungstène 1 615 m/s 4 kg (5,5 kg) - 300 mm d'acier BHL à 1000 m sous incidence nulle et 130 mm sous une incidence de 60°
3BM21 Zastup 115 x 728R Drapeau de l'URSS Union soviétique - 1961 barreau en acier maraging contenant noyau en tungstène 1600 m/s 4,5 kg (6,26 kg) - 330 mm d'acier BHL à 2000 m sous incidence nulle et 165 mm sous une incidence de 60°
3BM36 Kamerger 115 x 728R Drapeau de l'URSS Union soviétique - 1988 alliage à base d'uranium appauvri, nickel et zinc - - - 380-400 mm sous incidence nulle à 2 000 m
M1150 115 x 728R Drapeau de la Belgique Belgique Mecar - alliage de tungstène 1 635 m/s (6,5 kg) - >500 mm d'acier BHL sous incidence nulle à 2000 m
L23A1 120 mm Drapeau du Royaume-Uni Royaume-Uni Royal Ordnance Factories 1983-85 alliage de tungstène, nickel et cuivre 1 534 - 1 549 m/s 3,89 kg (7,89 kg) 14,1:1 400 mm sous incidence nulle à 3 500 m
BD26 Jericho 120 mm Drapeau du Royaume-Uni Royaume-Uni Royal Ordnance Factories 1990 alliage de tungstène, nickel et de fer - 4,1 kg (8 kg) 18,6:1 15% supérieure au L23A1 (avec le canon L11), 25% supérieure au L23A1 (avec le canon L30)
L26A1 CHARM 1 120 mm Drapeau du Royaume-Uni Royaume-Uni Royal Ordnance Factories 1990 alliage à base d'uranium appauvri et de titane 1 499 m/s 4,3 kg (8 kg) 18,6:1 -
M829 120 x 570 Drapeau des États-Unis États-Unis d'Amérique Chamberlain Manufacturing (General Dynamics) 1984 alliage à base d'uranium appauvri 1 670 m/s 4,27 kg (7,3 kg) ~22:1 540 mm d'acier sous incidence nulle à 2000 m.
OFL 120 G1 120 x 570 Drapeau de la France France GIAT milieu des années 1980 alliage de tungstène 1650 m/s (canon L/52) 3,8 kg (6,3 kg) - 550 mm d'acier BHL à la bouche ou perce la cible OTAN simple char lourd à 8000 m
DM53 120 x 570 Drapeau de l'Allemagne Allemagne Rheinmetall-defence 1999 alliage de tungstène 1 670 m/s (canon L/44) & 1 750 m/s (canon L/55) 5 kg (8,35 kg) 38:1 -
M829A3 super sabot 120 x 570 Drapeau des États-Unis États-Unis d'Amérique Alliant Techsystems 2003 alliage à base d'uranium appauvri 1 555 m/s 7 kg (10 kg) ~30:1 -
3BM9 125 mm Drapeau de l'URSS Union soviétique - 1962 barreau en acier maraging 1 800 m/s 3,6 kg (5,67 kg) - 245 mm d'acier BHL à 2000 m sous incidence nulle et 140 mm sous une incidence de 60°
3BM15 125 mm Drapeau de l'URSS Union soviétique - 1972 barreau en acier maraging contenant noyau en tungstène 1 700 m/s 3,83 kg (5,9 kg) - 400 mm d'acier BHL à 2000 m sous incidence nulle et 160 mm sous une incidence de 60°
3BM32 Vant 125 mm Drapeau de l'URSS Union soviétique - 1984-85 alliage à base d'uranium appauvri 1 780 m/s 4,85 kg (7,05 kg) 14,12:1 500 mm d'acier BHL à 2000 m sous incidence nulle et 250 mm sous une incidence de 60°
3BM42 Mango 125 mm Drapeau de l'URSS Union soviétique - 1986-88 alliage de tungstène chemisé dans de l'acier maraging 1 700 m/s 4,85 kg (7,05 kg) 15:1 450 mm d'acier à blindage sous incidence nulle à 2000 m ou 230 mm sous une incidence de 60° à la même distance
3BM42M Lekalo 125 mm Drapeau de la Russie Russie - 1996 alliage de tungstène 1 750 m/s ~5 kg 25,9:1 650 mm d'acier à blindage sous incidence nulle à 2000 m
XM578E1 152 mm Drapeau des États-Unis États-Unis d'Amérique - 1968 alliage de tungstène chemisé dans de l'acier maraging 1 478 m/s ~3,5 kg (9,2 kg) 8:1 152 mm et 127 mm sous une incidence de 60° à 1000 et 3000 m respectivement ou perce la cible OTAN simple char lourd à 1000-1200 m

Références

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  11. ↑ (en) Jim Warford, « The Secret Testing of Israeli M111 “Hetz” Ammunition: A Model of Failed Commander’s Responsibility. », ARMOR,‎ , p. 23, 24, 25 (lire en ligne)
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Bibliographie

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