Utilisateur:J3n4ip4d'1d33/Système de contrôle de tir de canons de navire

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Directeur de tir Mark 37 (approx. 1944) avec antenne rectangulaire Mark 12 et « orange peel » (« peau d'orange ») Mark 22

Les systèmes de contrôle de tir de canons de navires (Ship gun fire-control system, GFCS) sont des systèmes de contrôle de tir analogiques qui étaient utilisés à bord des navires de guerre avant les systèmes informatisés électroniques modernes, pour contrôler la visée des canons sur des navires de surface, des aéronefs ou des cibles côtières, par le biais d'un système optique ou d'un radar .


Le système de contrôle de tir d'un canon est constitué d'un directeur de tir (manuel, radar ou par caméra), d'un ordinateur de tir, d'un stabilisateur ou gyroscope, et d'une chambre de tir[1].

Histoire des systèmes de contrôle de tir analogiques[modifier | modifier le code]

Le contrôle de tir naval est très similaire à celui des canons terrestres, mais sans distinguer clairement entre le tir direct et indirect. L'objectif est de contrôle simultanément plusieurs canons de même type situés sur une même plateforme, alors que tant les canons que la cible se déplacent.

Bien qu'un navire roule et tangue plus lentement qu'un char d'assaut, la stabilisation gyroscopique est nécessaire. Le contrôle de tir des canons de navire peut se faire jusqu'à trois niveaux hiérarchiques :

  • Le contrôle local, qui est le système le plus primitif, et consiste simplement en le fait que l'équipage de chaque canon l'oriente indépendamment ;
  • Le système de directeur de contrôle de tir a été utilisé pour la première fois dans la conception des cuirassés de la Royal Navy en 1912. Tous les canons d'un même navire étaient orientés depuis une position centrale, placée aussi haut que possible au-dessus du pont. Le directeur de tir est alors devenu une caractéristique de conception des cuirassés, notamment japonais, menant au développement d'une superstructure « en mât de pagode » visant à élever autant que possible au-dessus du niveau de la mer le directeur de tir, lui permettant une visibilité maximale. Un officier de conduite de tir était ensuite chargé d'ordonner les salves pour chaque canon, en leur communiquant les élévations et angles à adopter.
  • Les tirs coordonnés d'une formation de navires sur une seule cible fonctionnait de façon similaire, mais à l'échelle de plusieurs navires, et était un élément central des stratégies navales de l'époque des cuirassés. Un officier sur le vaisseau amiral communiquait les informations sur la cible aux autres navires de la formation. Cette coordination était nécessaire pour exploiter l'avantage tactique lorsqu'une flotte réussissait à franchir le T de la flotte ennemie, en concentrant les tirs sur le navire de tête ennemi pour le couler ou l'incapacité aussi rapidement que possible. Cependant, le volume important de tirs sur le navire ciblé génère énormément d'éclaboussures pouvant cacher la cible, rendant la visée progressivement plus complexe.

Des corrections doivent être apportées à la visée, en fonction de la vitesse du vent, du roulis et au tangage du navire qui tire, de la température du magasin de poudre, de projectiles rayés ou dérivant ou encore du diamètre d'alésage du canon individuel ajusté en fonction de son élargissement d'un coup à l'autre. Les données sont corrigées entre chaque tir, en fonction des observations des tirs précédents, afin de compenser les erreurs. Des systèmes de contrôle de tir plus sophistiqués prennent en compte davantage de ces facteurs plutôt que de s'appuyer sur une simple correction du point d'impact du tir précédent observé. Des munitions traçantes de couleurs différentes étaient parfois inclus avec de gros obus afin que chaque canon, ou chaque navire d'une formation puisse identifier la trajectoire de leurs propres tirs et les corriger. Remplacés ensuite par des ordinateurs, les premiers calculs d'angles et de trajectoire se faisaient alors à la main.

Système de contrôle de tirs de l'ère pré-dreadnought[modifier | modifier le code]

La Royal Navy envisageait notamment l'hypothèse d'un seul directeur de tir, permettant de centraliser les salves - mais il n'était toujours pas implanté en 1904. Considérant la Russie comme un adversaire potentiel dans le conflit en Asie, le commandement britannique prit la décision d'envoyer le commandant Walter Hugh Thring [2] de la Navy Gunnery Division, détenteur d'un prototype de Dumaresq au Japon pendant la guerre russo-japonaise, un calculateur mobile analogique, dédié à l'assistance au contrôle de tir. Sa mission était de guider et de former le personnel d'artillerie de la marine japonaise aux derniers développements technologiques.

Télémètre Barr & Stroud de 1,50 m, exposé à bord du Mikasa, Yokosuka, Japon

Au cours de la bataille de la mer Jaune du 10 août 1904 contre la flotte russe du Pacifique, si le cuirassé Asahi (de construction britannique) et son navire jumeau, le vaisseau amiral de la flotte Mikasa, étaient équipés des derniers télémètres <i>Barr et Stroud</i>, les navires n'étaient pas conçus pour une visée et un tir coordonnés. L'officier en chef de l'artillerie de l'Asahi, Hiroharu Kato (qui deviendra plus tard commandant de la flotte combinée), mis en place le premier système directeur de tir, reliant par des tubes acoustiques ou des lignes téléphoniques les observateurs en haut du mât à lui-même, positionné sur le pont, qui effectuait les calculs de portée et de déviation, et de sa position au différents canons principaux du navire[3].

Une fois la salve tirée de manière semi-synchronisée, par ordre vocal de sa part, les membres d'équipage situés en haut des mâts calculaient à l'aide d'un chronomètre les trajectoires des tirs, et pouvaient transmettre au commandant des ordres de correction pour l'ensemble du navire. Sans système centralisé, ces derniers devaient identifier chaque obus séparément, afin de donner des corrections séparées à chaque canon. Kato souhaitait également que les tirs se fassent de façon constante à un moment précis selon le roulage et le tangage du navire, afin de simplifier les corrections faites indépendamment par chaque tourelle en fonction de son horizon artificiel.

Lorsque la flotte Japonaise détruisit la flotte de la Baltique dans la bataille de Tsushima, les 27 et 28 mai 1905, le système de Kato avait été adopté par l'ensemble des navires japonais.

Le contrôle de tir central durant la Première Guerre mondiale[modifier | modifier le code]

Les systèmes centralisés de contrôle de tir furent développés pour la première fois lors de la Première Guerre mondiale[4]. Le contrôle local était alors la norme jusque là - et est demeuré en vigueur sur les plus petits navires pendant la Seconde Guerre mondiale . Tirant conséquences des observations faites de la bataille de Tsushima faites par l'observateur britannique à bord d' Asahi, le capitaine Pakenham (plus tard amiral), qui avait observé directement le fonctionnement du système Kato, le fonctionnement du HMS Dreadnought et des cuirassés suivants furent adaptés pour adopter à cette méthode. A compter de la généralisation de ce concept, les navires capitaux furent basés sur un modèle à quelques canons de même taille, alignés en tourelles, ce qui simplifiait les communications et la transmission des signaux. L'ordre de tir se faisait désormais centralement via un système de déclenchement électrique plutôt que par la voix, permettant une salve synchronisée.

Le Royaume-Uni conçut son premier système centralisé analogique peu avant la Première Guerre Mondiale, développé par le Commandant Frederic Charles Drayer. Il permettait de calculer la distance à la cible afin que son taux d'évolution en fonction du mouvement relatif des deux navires l'un par rapport aux autres. Son système demeura en service jusqu'à la période de l'Entre-deux Guerres, avant d'être remplacé par la Table de Contrôle de Tir de l'Amirauté (AFCT).

L'utilisation des systèmes de direction centrale permit de faire basculer le contrôle de chaque canon de l'intérieur des tourelles à une position centrale - les tourelles pouvaient cependant regagner un contrôle indépendant en cas de dégâts causés au navire empêchant le contrôle central. Les canons tiraient alors en salves organisées, chacun avec une trajectoire légèrement différentes. Les distance typiques d'engagement dans un combat naval rendant toute variation à la bouche, même minime, extrêmement importante à longue portée, la position d'un directeur de tir, posté en hauteur au-dessus du navire, lui permettait d'avoir une meilleure perception des tirs que les opérateurs des canons, devant subir les sons et ondes de choc des canons.

Contrôle de tir analogique calculé[modifier | modifier le code]

Des facteurs balistiques non mesurés et incontrôlables tels que la température à haute altitude, l'humidité, la pression barométrique, la direction et la vitesse du vent rendaient nécessaire un ajustement final par l'observation de la chute du tir. La mesure visuelle de la portée de tir (grâce aux éclaboussures et explosions d'obus) était difficile avant la généralisation du radar. Les Britanniques privilégiaient les télémètres à coïncidence tandis que les Allemands et l'US Navy, deux de type stéréoscopique. Les premiers étaient moins capables de mesurer les distances sur sur une cible indistincte mais plus aisés à utiliser sur une longue période de temps (et vice-versa).

Pendant la bataille du Jutland, alors que certains pensaient que les Britanniques disposaient du meilleur système de conduite de tir au monde à l'époque, seuls 3 % de leurs tirs ont effectivement atteint leurs cibles. À cette époque, les Britanniques utilisaient principalement un système de contrôle de tir manuel[5]. Cette expérience a contribué à la généralisation des télémètres analogues. [[Catégorie:Artillerie des Forces armées des États-Unis]] [[Catégorie:Artillerie navale]]

  1. ↑ Naval Ordnance and Gunnery, Volume 2 Fire Control, NAVPERS 10798-A, Washington, DC, U.S. Navy, Bureau of Naval Personnel,
  2. ↑ « {{Article encyclopédique}} : paramètre titre article manquant », dans Australian Dictionary of Biography, National Centre of Biography, Australian National University, (consulté le )
  3. ↑ Imperial Japanese Navy Records, Report from Battleship Mikasa No. 205, Classified, 1904
  4. ↑ For a description of one, see US Naval Fire Control, 1918.
  5. ↑ David Mindell, Between Human and Machine, Baltimore, Johns Hopkins, , 20–21 p. (ISBN 0-8018-8057-2, lire en ligne)
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