Balistique intérieure et extérieure des Paris Kanonen

[ALVF]

Bonsoir,

Malgré l'existence de livres et d'articles documentés, les données sur les caractéristiques des Paris Kanonen demeurent très variables sur les sites et dans les livres récents.
Je rappelle quelques références:
-mes articles de la "Revue Historique des Armées" n° 2-1993, de la revue "Fortifications et patrimoine" n°7 de juillet 1998, de la revue "Champs de bataille" n° 15 de mars 2007 et de la revue "Tank Zone" n° 17 de juin 2011.
-le livre de Thierry Ehret et Gunther Schalich "Paris Kanonen" - IBA Informationen de 1997.
-mon livre "Eisenbahnartillerie" - Histoire et Fortifications de 2006.
-les sujets anciens de ce forum dont les illustrations sont souvent manquantes.
Je publie donc quelques données sur la balistique intérieure et extérieure des Paris Kanonen. Ces données sont indiscutables car elles proviennent de documents originaux allemands, rassemblés par divers services français, alimentés par la "voie du renseignement" des années 1921 à 1925, par l'obtention de documents originaux par des officiers de renseignement français œuvrant au sein du 2e Bureau et dans les commissions interalliées de contrôle (navale et militaire), la CNIAC et la CMIC. Ces documents sont éparpillés aux archives du SHD, du CAA et aux archives nationales. Cet éparpillement a été paradoxalement salutaire pour leur conservation, notamment de 1940 à 1944, mais ne facilite pas le travail des chercheurs.
Il faut aussi saluer la mémoire de monsieur l'Ingénieur Général Guély, récemment disparu, qui a sauvé de la destruction un formidable album de photographies allemandes montrant les essais et surtout l'emploi à Crépy-en-Laonnois des Paris Kanonen, en a autorisé la publication en 1993 et a su assurer la conservation de cet album pour les générations futures.

Un point fondamental à souligner, les tubes d'artillerie de marine de très gros calibre destinés à recevoir les chemises intérieures des Paris Kanonen ne sont pas des canons de 38 cm SKL/45 comme on le lit un peu partout mais des canons de marine de 35 cm SKL/45 C/1915 étudiés pour les grands croiseurs de bataille de la classe Mackensen en construction en 1914 et jamais achevés. Il y avait deux types de canons de 35 cm SKL/45, les C/1914 destinés aux essais et à l'armement du Mackensen, numérotés n°1 à 10. Ces canons C/1914 sont frettés jusqu'à la bouche et les C/1915 ont un tube d'âme plus épais dont les n°11 à 18, destinés primitivement au croiseur de bataille Erzatz Freya, non encore baptisé, ont été réservés pour le programme des canons "Wilhelm", futurs "Paris Kanonen".
Une chemise rayée, initialement au calibre 21 cm, est introduite dans le corps de ces tubes de 35 cm SKL/45 et l'ensemble reçoit en outre une rallonge lisse. Après usure, les tubes de 21 cm sont réalésés au calibre 23,2 cm et un matériel unique a été réalésé au calibre 22,4 cm. Les tirs sur Paris ont été effectués à partir de trois emplacements successifs et des tubes des trois calibres ci-dessus mentionnés ont été utilisés.
(à suivre pour les caractéristiques des canons et des obus).

[ALVF]

Bonsoir,

Je publie quelques données relevées sur des documents allemands décrivant les Paris Kanonen. Ces données intéressent surtout la balistique, je laisse de côté les caractéristiques de construction pour ne pas alourdir ce paragraphe, à noter qu'un plan très exact et de très grande dimension montrant le tube et son haubanage de rigidité existe aux archives.

Caractéristiques du matériel de 21 cm:
-diamètre sur les cloisons: 209,3 mm.
-diamètre au fond des rayures: 214,3 mm.
-nombre de rayures: 64.
-rayures au pas constant de 5° 36' 20".
-longueur totale de la bouche à feu: 33,910 m.
-longueur de la chambre, de la tranche postérieure du tube à l'origine des rayures: 3,959 m.
-longueur de la partie rayée: 17,040 m.
-longueur de l'âme lisse: 12,000 m.
-longueur totale de la rallonge lisse, y compris sa douille d’emboîtement: 14 m.
-longueur totale de l'âme: 32,999 m.
-longueur de la chambre de combustion: 3,888 m.
-volume de la chambre de combustion: 245 dm3.

Caractéristiques des munitions de 21 cm:
-poids du projectile; 104 à 106 kg.
-charge explosive de l'obus: 6,850 kg.
-composition de la charge:
...douille du canon de 28 cm SKL/40 Bruno contenant 70 kg de poudre.
...gargousse intermédiaire contenant 75 kg de poudre.
...gargousse avant à charge variable, de 15 à 55 kg de poudre.
-poudre: RPC/12 1230 x 20/9.
-pression normale d'emploi: 4.400 kg.
-portée maximum: 125.000 m.
-V° à la bouche: 1647 m/s.
-V° au point de chute: 736 m/s.

Caractéristiques du canon réalésé à 23,2 cm:
-poids du projectile: 124 à 126 kg.
-charge explosive de l'obus: 8,700 kg.
-composition de la charge: comme pour le 21 cm sauf:
...gargousse avant à charge variable de 12 à 75,500 kg.
-portée maximum: 114.000 m.
-V° à la bouche: 1648 m/s.
-V° au point de chute: 764 m.

Caractéristiques du canon réalésé à 22,4 cm:
Contrairement aux deux autres bouches à feu, la table de tir du 22,4 cm n'a pas été retrouvée aux archives.
Les seules indications précises sont:
-poids du projectile: 120 kg.
...gargousse avant à charge variable de 38 à 70 kg.
La table de tir du canon de 22,4 cm doit exister quelque part dans les archives françaises car il est significatif que le calibre retenu pour l'ultime version de notre canon TLP (à très longue portée) soit justement de 224 mm. En effet, notre canon de 340/224 de 150 calibres a réalisé la portée de 127.800 m lors d'un tir mémorable de Quiberon jusque dans la Baie d'Audierne effectué le 21 novembre 1929 avec un obus de 142 kg.
Je reviendrai ultérieurement sur les obus tirés par les Paris Kanonen.

Pour illustrer un peu ce paragraphe:
-l'impressionnante chambre à poudre du canon de 21 cm:

Paris Kanonen 1.jpg (288.99 Kio) Consulté 1055 fois

-deux photographies provenant de l'album de monsieur l'Ingénieur général Guély:
...essais du prototype des Paris Kanonen à Altenwalde (à noter que ce tirage original est "en bleu"):

Paris Kanonen 2.jpg (791.83 Kio) Consulté 1055 fois

...une des photographies d'un des trois Paris Kanonen en batterie à Crépy-en-Laonnois lors de la première phase des tirs sur Paris à partir du 23 mars 1918:

Paris Kanonen 3.jpg (956.02 Kio) Consulté 1055 fois

Cordialement,
Guy François.

[Jeppesen]

C'est vraiment impressionnant !

Connaitre leur existence, avoir lu (un peu) sur eux, sur leurs effets surtout, la "légende" qui les entoure d'un certain mystère est une chose....les voir sur ces photos, et en apprendre sur leur fabrication et mise au point, tout autre chose !

Difficile d'imaginer la complexité de ces "mécaniques" sans lire les renseignements recueillis par "ALVF".

Merci de nous ouvrir les yeux, et de nous permettre de mieux comprendre ce qu'étaient ces "fameux" canons qui "pilonnaient" Paris lors de la Grande Guerre;

[Chapelle de Falaise]

Bonjour monsieur Guy Francois,
Je vous remercie de nous faire partager à nouveau votre savoir et vos connaissances multiples concernant l'Artillerie de la Grande Guerre.
C'est avec beaucoup d'intérêts que je lis chacune de vos publications, livres, revues et posts sur ce Forum.
J'attends avec impatience les publications de la suite des caractéristiques de ces fameux Pariser Kanonen.
J'en profite pour vous souhaiter de Joyeuses Fêtes de fin d'année,ainsi qu'une bonne et heureuse année 2026.
Très cordialement.
David.

[ALVF]

Bonsoir,

Je vais commencer l'étude du tir des Paris Kanonen par un résumé de la balistique intérieure des tubes d'artillerie du programme Wilhelmunternehmen, principalement étudié par le Dr Fritz Rausenberger de la société Fried. Krupp AG.
Il existe deux sources principales de documents primaires:
-le rapport inédit du Dr Rausenberger dont la publication fut formellement interdite par le Kapitän zur See Kinzel et Otto von Eberhard de la société Krupp et signifiée à la veuve de Rausenberger. Ce rapport a été publié pour la première fois (avec fac-similé) dans le livre de G.V Bull et C.H Murphy "Paris Kanonen-the Paris gun and project Harp" - Mittler & Sohn - Herford und Bonn - 1988. Gerald Bull a été assassiné à Bruxelles en 1990, conséquence de ses travaux et relations avec l'Irak de Saddam Hussein.
-les rapports, documents et photographies conservés dans les archives françaises évoquées plus haut. Les britanniques possèdent au moins quelques photographies originales des tirs d'essai des Paris Kanonen.

Le tir d'un projectile à très haute vitesse initiale dans un tube d'artillerie pose des problèmes considérables quant à la forme, la construction et la stabilité du projectile tiré.
La construction du tube comprend trois éléments principaux:
-le corps épais d'un tube de marine de 35 cm SKL/45 d'une longueur de 15,750 m et d'un poids de 72.950 kg (avec sa culasse à coin).
-une chemise intérieure rayée, établie au calibre 21 cm, d'une longueur totale de 21,910 m dont 3,959 m de longueur de chambre et 17,040 m de partie rayée. La chambre est étudiée pour l'emploi de la douille du canon de 28 cm SKL/40 Bruno et de deux gargousses additionnelles.
-une rallonge lisse de 14,000 m (12 m d'âme lisse et 2 m de douille d’emboîtement).
Un ensemble raidisseur, composé d'un important haubanage, est nécessaire pour combattre l'arcure des très longs tubes d'artillerie qui tendent à se courber sous leur propre poids.

Mise au point des projectiles:

Pour tirer à 120 km de distance sur Paris en l'état des lignes de front à la fin de 1917, il faut envisager un projectile propulsé à plus de 1.500 m/s. Malgré les efforts importants de la société Krupp pour l'exécution d'un programme jugé prioritaire, la mise au point d'un projectile fiable a demandé plus de 6 mois d'essais intensifs, d'abord réalisés à Meppen en tir horizontal dans des chambres à sable permettant la récupération des projectiles tirés:

...obus à culot tronconique à trois ceintures de cuivre:
Ce type d'obus, au profil optimal, largement utilisé pour le tir des canons de marine à longue portée utilisés sur le front terrestre (38 cm SKL/45 Lange Maxx, 35,5 cm SKL/52 König August), parait le plus adapté au tir à très longue portée. Il faut toutefois rapidement déchanter, de nombreux arrachements de ceinture, des battements du projectile dans l'âme et autres incidents, entraînant des portées aléatoires ou des basculements du projectile sur sa trajectoire lors d'un tir balistique. Ces défauts rendent impossibles des tirs réguliers, même sur une cible très étendue comme l'est la ville de Paris. Ces types d'obus sont donc abandonnés.
Il est à noter qu'une photographie de ce type de projectile, largement reproduite dans des livres anglo-saxons, montre un obus n'ayant pas été employé en opération. En effet, on voit un obus à culot tronconique, à 3 ceintures de cuivre, une douille de 28 cm et 2 gargousses additionnelles, montrant la composition générale de la charge mais cet obus n'a pas dépassé le stade des essais:

Paris Kanonen 4.jpg (366.33 Kio) Consulté 458 fois

Un exemple d'obus à trois ceintures, tiré à Meppen à 855 m/s seulement le 11 juillet 1917:

Paris Kanonen 5.jpg (1.04 Mio) Consulté 458 fois

...obus à culot cylindrique à ceintures multiples:
Pour améliorer la stabilité de l'obus, les ingénieurs de Krupp essaient ensuite des obus à culot cylindrique à ceintures multiples, principalement à 6 ceintures de cuivre. Malgré un profil balistique de moindre efficacité, il était espéré que les nombreuses ceintures et une meilleure répartition de celles-ci sur le culot cylindrique favoriseraient la stabilité du projectile lors de son parcours dans l'âme rayée. Malgré de nombreux essais, les arrachements de ceinture se multiplient et des battements importants du projectile dans l'âme se produisent souvent. Malgré de hautes vitesses enregistrées, les essais s'avèrent encore une fois négatifs.
Un exemple de très mauvaise prise de rayures sur ce projectile, tiré à 1425 m/s le 27 septembre 1917:

Paris Kanonen 6.jpg (565.32 Kio) Consulté 458 fois

(à suivre pour la suite des essais)

[Jeppesen]

A l'époque, cela devait effectivement demander de très nombreux "essais" pour valider la conception de tels projectiles.

[Cyrille]

Bonjour à tous,
Merci à Monsieur Guy François pour le partage de ces informations, autres que les sempiternelles vulgarisations déjà publiées, qui nous permettent de percevoir dans les détails la technicité de ces pièces.
Un question : dans votre premier message vous indiquez « … monsieur l'Ingénieur Général Guély, récemment disparu, qui a sauvé de la destruction un formidable album de photographies … »
Qui voulait détruire ces documents et pourquoi ?
Autre question plus triviale : quel était la précision des impacts de ces pièces lorsqu’elles tiraient sur Paris ?
Cordialement,
Cyrille

[Alain Dubois-Choulik]

Bonjour,
En espérant que la réponse ne soit pas "un certain temps" Quel était le temps de parcours intérieur ?
Cordialement
Alain

[ALVF]

Bonsoir,

Je vais poursuivre à petite dose l'étude de la balistique intérieure et extérieure des Paris Kanonen. J'essaie de synthétiser en quelques lignes ce qui existe en dizaines et même centaines de pages!
Je ne vais pas publier les dizaines de photographies d'obus des essais de ces canons ou les détails de construction du raidisseur du canon car la lassitude gagnerait les lecteurs...
Pour la question de Cyrille, il faut savoir que les archives de l'époque moderne sont si volumineuses que bien des services, civils ou militaires, ont longtemps préféré tout envoyer à la benne plutôt que de "perdre" du temps à les classer, surtout dans les années 1960-1970. C'est ainsi qu'un certain nombre de documents importants ont disparu à jamais. Pour citer quelques exemples, l'ex-société Schneider a voulu "gommer" son passé de "marchand de canon" dans les années 1960-1970. Ainsi, seul un très grand plan d'ensemble du canon français à très longue portée des années 1920-1929 subsiste car un ingénieur a sauvé ce plan de 1,50 m de long qui dépassait d'une benne de papiers à brûler au milieu d'un monceau de documents et l'a restitué ensuite aux archives quand la conservation des documents a été enfin jugée importante!
Je passe sur un responsable administratif de notre ex-plus grande manufacture d'armes, qui a fait brûler les archives dactylographiées de l'établissement, notamment celles de la Grande Guerre, qui occupaient un très gros volume. On pourrait multiplier les exemples...
Bref, je préfère revenir à ma petite étude.
Cordialement,
Guy François.

[ALVF]

Bonsoir,

...les obus à culot cylindrique à guidage en acier:
Le principal défaut des ceintures multiples en cuivre, outre ceux évoqués ci-dessus, résidait dans la tendance au détachement par la force centrifuge dès la sortie du tube. Pour maintenir ces ceintures, elles furent forgées et mises en place au moyen d'une presse agissant sur leur pourtour.
La solution retenue pour l'obtention de très hautes vitesses initiales fut d'amener le projectile à sa position de chargement au moyen d'un guidage en acier. Ces obus pré-rayés reçoivent deux ceintures en cuivre, l'une antérieure au guidage en acier et une postérieure assurant l'obturation.
Le chargement des obus ainsi construits impose que le culot du projectile soit muni d'un pas de vis afin que le refouloir utilisé pour la mise à poste de l'obus, refouloir muni d'un filetage à droite, permette de pousser l'obus qui est introduit par tâtonnements jusqu'à sa position de chargement par une progression lente pour qu'il puisse être correctement assis dans les rayures du tube.
Ce mode de construction de l'obus, déjà compliqué, est aggravé par deux facteurs:
-la formidable température engendrée par la combustion de la charge et la production de gaz chauds à haute pression "fatigue" beaucoup l'âme du canon, notamment les rayures initiales qui sont très rapidement usées, provoquant une "avance au cône" rapide et donc un agrandissement rapide du volume de la chambre. Ce phénomène, bien connu dans l'utilisation des canons tirant à très haute vitesse initiale, atteint des proportions considérables, plus de 8 fois supérieures à ce qui était enregistré dans les canons de 38 cm. Nous verrons lors de l'étude de la balistique extérieure qu'il faut modifier la charge de poudre pour garder les performances balistiques sur une même cible. Il faut aussi modifier le diamètre de la ceinture de guidage en cuivre pour assurer une bonne position de chargement au projectile. Le diamètre des ceintures en cuivre augmente donc légèrement, d'abord tous les 5 coups, puis tous les 3 coups et enfin à chaque coup. Il faut donc tirer les projectiles dans un rang donné, chaque projectile étant numéroté.
Bien entendu, le diamètre du tube proprement dit ne change pas sensiblement et s'use lentement. Je précise ce point car on lit dans un nombre considérable d'écrits, imprimés ou du net, que le diamètre des tubes s’accroît de 21 cm jusqu'à 24 cm ce qui est une imbécillité absolue mais que beaucoup "d'auteurs" colportent depuis des décennies! Ces ignorants semblent ignorer que les tubes de 22,4 cm et de 23,2 cm des Paris Kanonen proviennent du réalésage en usine des bouches à feu de 21 cm usées lesquelles, à leur fin de vie, sont toujours proches du calibre 21 cm!
-le deuxième facteur est la contrainte imposée par la rallonge lisse des tubes. Cette rallonge est nécessaire car aucun banc de machines n'existe en Allemagne (ni partout ailleurs) pour usiner des tubes rayés d'une longueur supérieure à 20 mètres. L'obus a besoin d'un tube plus long pour accélérer et c'est pourquoi une rallonge lisse de 12 mètres de longueur est nécessaire. Il se pose alors un nouveau problème: lors du passage de l'obus dans la rallonge lisse, il se produit une fuite des gaz vers l'avant et devant le projectile car ces gaz profitent de l'empreinte des rayures pour "dépasser" le projectile. Il s'en suit une poussée inférieure et des perturbations de la trajectoire du projectile à la sortie du tube. Pour supprimer ce problème, un ingénieux système permet une très légère rotation des deux ceintures en cuivre au passage dans la rallonge lisse. Les nervures des ceintures en cuivre se positionnent au "creux" des guidages en acier offrant ainsi une obturation totale évitant les fuites gazeuses.
Tout ceci s'est fait en six mois et on mesure les difficultés des ingénieurs pour réaliser un matériel utilisable pour atteindre son but: atteindre Paris à 120 km de distance.

Avant d'étudier, la balistique extérieure des Paris Kanonen, je joins trois documents/
-le premier obus à guidage d'acier vraiment satisfaisant, tiré le 14 décembre 1917 à 1.510 m/s:

Paris Kanonen 7.jpg (702.12 Kio) Consulté 273 fois

-un obus d'essai de décembre 1917, tiré à charge d'emploi de 174 kg de poudre à 1.541 m/s.
On distingue bien la rotation des ceintures de cuivre assurant l'obturation parfaite lors du passage du projectile dans la rallonge lisse:

Paris Kanonen 8.jpg (877.65 Kio) Consulté 273 fois

-un schéma de la Section technique de l'Artillerie du colonel Challéat ) dressé à partir de l'obus tombé le 24 mars 1918 rue François Miron à Paris. Le schéma est très exact car un des deux détonateurs interne n'a pas fonctionné ce qui a permis de trouver dans les ruines un fragment très important du projectile montrant bien le guidage en acier et les ceintures d'obturation en cuivre:

Paris Kanonen 10.jpg (254.39 Kio) Consulté 273 fois

Cordialement,
Guy François.
(à suivre)