Balistique intérieure et extérieure des Paris Kanonen

[ALVF]

Bonsoir,

Je continue l'étude:

-2: la poudre:

J'ai donné plus haut les principales données, je publie en fin de message un croquis montrant la douille de 28 cm SKL/40 des canons Bruno, utilisée dans les "Paris Kanonen". C'est au fond de cette douille que sont placés les blocs "crushers" de mesure de la pression (petit carré ou cylindre de cuivre, étalonné dont la mesure de l'écrasement donne très précisément la pression enregistrée au départ du coup).

-3: les éléments initiaux du tir:

-le tir des Paris Kanonen s'effectue à l'angle de tir vertical constant de 50° et pour un tir dans la direction du sud-ouest.
-les tables de tir sont établies dans les conditions de tir suivantes:
...température de la poudre: 15°.
...hauteur barométrique à la position de batterie: 761 mm.
...orientation du tir: vers le sud-ouest.
...par vent nul.

Pour les canons de 21 cm:
-avec une charge de 167 kg de poudre, la vitesse initiale est de 1.647 m/s correspondant à la portée maximum de 128.000 m. La pression normale d'emploi est de 4.400 kg, la pression maximum d'emploi autorisée est de 4.500 kg (de construction, la limite de résistance de la bouche à feu est de 5.300 kg).
Pour les canons de 23,2 cm:
-la vitesse initiale est de 1.648 m/s correspondant à la portée maximum de 114.000 m.

En théorie, la dispersion ne doit pas excéder une zone d'une longueur de 6.000 m et de 1.500 m en direction (on conçoit que l'objectif d'un tel tir ne peut concerner qu'une très grande ville).

Les corrections aérologiques s'effectuent par variation des charges de poudre:
...une augmentation (ou diminution) de la pression barométrique de 1 mm raccourcit (ou rallonge) la portée de 130 m.
...une composante longitudinale de 1 mètre pour le vent moyen soufflant dans le sens (ou en sens inverse) de la direction du du tir allonge (ou raccourcit) la portée de 35 mètres.
...une composante transversale de 1 mètre pour le vent moyen, déplace le point de chute de 45 mètres.
...une augmentation (ou diminution) de la température de la poudre de 1° par rapport à la température normale de 15° se corrige par une diminution (ou augmentation) de 300 gr sur le poids de la charge.

Les corrections en fonction de la longueur de la chambre sont données par un tableau à multiples entrées.
Par exemple, la longueur de la chambre du canon de 23,2 cm varie de 4,485 m (canon neuf) à 6,500 m (canon usé) compte-tenu de la formidable usure de la partie rayée à l'origine des rayures. Pour la portée de 114.000 m la charge de poudre est de 196,5 kg dans un canon neuf et passe, par paliers, à 201,5 kg en fin de vie de la bouche à feu.

Après le tir d'un obus, il faut:
-mesurer la pression réellement enregistrée par les cruhers et calculer les corrections nécessaires.
-vérifier l'alignement de la bouche à feu et de sa rallonge soumises à de violentes réactions et vibrations et réaligner l'ensemble au moyen d'une mire spéciale et en agissant sur le haubanage raidisseur.
-vérifier l'avance de la position de chargement.
-je passe sur les opérations habituelles (chasse d'air comprimé pour supprimer toute incandescence dans le tube, etc...).
Dans ces conditions, il y a un espacement de l'ordre de 20 à 25 mn entre deux coups d'une même bouche à feu.
Jamais plus de deux bouches à feu seront employées en même temps et uniquement lors des premiers tirs sur le site de Crépy-en-Laonnois. Toutefois, pour impressionner les français, dès le premier jour du tir, les coups de deux bouches à feu seront rapprochés pour montrer que plusieurs canons sont en action simultanément, ce qui est bien entendu compris des artilleurs français de la Section Technique de l'Artillerie.

Tout ceci est bel et bon en théorie mais il faut aussi étudier la pratique, d'abord les mesures générales de précaution prises par les allemands puis la réalité des tirs et enfin, les succès et désillusions enregistrées.

L'illustration montre la douille employée dans les Paris Kanonen (ne pas tenir compte sur la nature de la poudre mentionnée car le schéma montre l'emploi dans un canon de 28 cm SKL/40 Bruno).

Paris Kanonen 23.jpg (42.99 Kio) Consulté 447 fois

Cordialement,
Guy François.
(à suivre)

[ALVF]

Bonsoir,

-les précautions allemandes:
Les allemands ont pris un luxe de précautions pour camoufler le site de Crépy-en-Laonnois et la construction des emplacements de tir de Paris Kanonen:
-pour masquer la présence des personnels de la Marine Artillerie, ceux-ci ont revêtu la tenue de l'armée de terre car l'arrivée de marins signifie la mise en œuvre prochaine de pièces d'artillerie de très gros calibre. La population détecte vite les habitudes et l'allure de ces personnels et le SR français apprend rapidement leur présence.
-les travaux sont habilement camouflés mais l'aviation française découvre rapidement les voies ferrées d'armement des positions.Dès mars 1918, des déserteurs ont commencé à affirmer que des positions destinées à bombarder Paris étaient en construction. Le Bulletin de renseignements de la 6e Armée française dresse au début mars 1918 un croquis sommaire des travaux en cours et relate les affirmations de prisonniers et déserteurs évoquant des tirs sur Paris.
-trois batteries des excellents canons de 8,8 cm SKL/45 de DCA de la Marine, débarqués des grands navires de guerre, prennent position autour des emplacements. Ils rendront difficiles les reconnaissances puis les vols de réglage d'artillerie français après le début des tirs d'autant que de nombreux matériels de Flak de l'armée de terre sont également mis en batterie dans le secteur.
-pas moins de sept gros canons de 24 cm SKL/40 et quatre de 17 cm SKL/40 ont été mis en batterie en avant des positions de Crépy afin de tirer en mode synchrone pour masquer les tirs de Paris Kanonen afin de leurrer les sections de repérage par le son (SRS) mais l'excellence des matériels français en ce domaine permettra de détecter exactement quel canon à très longue portée a tiré et depuis quel emplacement.

L'effet de surprise du début des tirs frappe l'opinion et de nombreux états-majors français mais, à titre de précaution, le GQG français avait mis en alerte trois batteries d'ALVF pour tirer sur le site de Crépy, suivies bientôt d'un groupe de canons de 145 modèle 1916. Dans ces conditions, moins de trente heures après le début des tirs, les marins allemands venant de fêter les résultats des tirs sur Paris de la veille reçoivent des salves d'obus de 305 tirés depuis Vailly par une batterie ALVF ce qui cause de graves blessures à un lieutenant et blessent cinq autres personnels servant les pièces. D'autres pertes seront ensuite enregistrées par les personnels de l'armée employés comme auxiliaires. Les allemands effectuent même une attaque locale pour chasser les batteries de 145 mises en batterie juste derrière les premières lignes à 17.000 m de l'objectif. Par contre les nombreux tirs de 305 et de 340 de l'ALVF ne permettent pas la destruction des pièces allemandes car il est difficile d'atteindre avec précision un petit objectif à plus de 25.000 m de distance.
Le site du Bois de Corbie, entièrement sous bois, sera plus heureux car l'aviation française s’entêtera à désigner un faux objectif camouflé malgré les observations des SRS qui ont détecté l'emplacement réel. Malheureusement, l'avance des lignes allemandes en mai et juin 1918 empêchera tout tir de contrebatterie de ce site, les pièces de 340 françaises et américaines devant se replier le lendemain même de leur mise en action.

-quelques réflexions sur les tirs sur Paris:

Lors des tirs depuis Crépy à 120.000 m de distance, les obus de 21 cm tirés arrivent au point de chute à la vitesse restante de 736 m/s après un trajet (dans les couches basses de l'atmosphère puis dans la stratosphère)
de 182 secondes.
Pour les tirs depuis le Bois de Corbie à 110.000 m, les obus de 23,2 cm ont une vitesse restante de 749 m/s après un trajet de 179 secondes.

Le détail des tirs sur Paris et sa région figure dans deux livres principaux:
-Kling, Weiss et Florentin "La Croix de Guerre de la ville de Paris" - Imprilmerie Nationale - 1921. Les relevés des points de chute et les horaires sont très précis et documentés d'après les relevés de la Préfecture de Police.
-Jules Poirier "Les bombardements de Paris" - Payot - 1930, très complet lui-aussi.

Les lecteurs pourront faire d'utiles constations sur la dispersion et l'usure des bouches à feu à la lecture de ces livres. On peut noter quelques points remarquables:
-les tous premiers tirs atteignent surtout le nord-est de la capitale et sont corrigés peu à peu.
-l'usure des tubes est facile à déterminer lorsque l'on lit les tubes réellement mis en action à des dates considérées. Les différents tubes avec leurs numéros et leurs dates d'emploi et coups tirés figurent dans le livre de Thierry Ehret mentionné en tête du sujet.
-on remarque que les tirs cessent les 26, 27 et 28 mars, conséquence de l'éclatement d'un tube. Cet événement n'est pas décrit dans les textes allemands, on connaît une photo du tube éclaté qui laisse à penser que l'éclatement concerne l'extrémité de la chemise de 21 cm en avant du corps de canon de 35 cm. On peut supposer une mauvaise position de chargement ayant provoqué une très forte surpression au départ du coup.
L'Oberingenieur indique que les pressions ont souvent dépassé les limites permises puisque des pressions jusqu'à 5.000 kg ont été enregistrées.
-la portée des bouches à feu diminue rapidement dans certains tubes ce qui explique que la banlieue nord a été très souvent atteinte.
-la bouche à feu neuve n° 15 de la position XXIII entre en action à la reprise des tirs sur Paris le 29 mars 1918, le premier coup est très long puisqu'il atteint la commune de Montrouge et le deuxième Châtillon (près de la rue de la gare) au sud de Paris à 11.000 m environ au delà du point visé, donc une portée de l'ordre de 131.000 m (un record). 35 minutes plus tard, le troisième obus tombe sur l'église Saint-Gervais (avec des conséquences dramatiques) donc proche du point visé à 120.000 m mais le quatrième (et dernier obus de la journée) tombe de nouveau sur Montrouge. Tout ceci montre que, même avec une bouche à feu neuve, les rectifications sont difficiles à effectuer.
Je ne m'étend pas davantage sur ce sujet.
Deux illustrations pour terminer:
-le tube éclaté du 25 mars 1918:

Paris Kanonen 24.jpg (119.4 Kio) Consulté 424 fois

-la Stellung XVI après sa capture en octobre 1918:

Paris Kanonen 25.jpg (1001.06 Kio) Consulté 424 fois

Cordialement,
Guy François.

[Versolalto]

Bonjour,

Merci Guy pour ces informations!

On peut ajouter que l’obus impactait le sol avec un angle entre le sol et la trajectoire d’environ 54 degrés ou 55 degrés sans compter la courbure de la terre.

Une question, sur la dernière photo, on peut voir des barreaux fixés aux arbres. Probablement pour y monter.
Connaissez-vous la raison ?

Cordialement
Vs

[ALVF]

Bonsoir,

L'angle de chute des projectiles de 21 cm et de 23,2 cm est de 55° dans les documents allemands.
Concernant les échelons visibles dans les arbres entourant la Stellung XVI, ils servent à accrocher des treillages métalliques sur lesquels des arbustes et des genêts sont fixés afin de camoufler la pièce à l'observation aérienne.
...photographie de la Stellung XVIde Crépy-en-Laonnois camouflée avant le début des tirs:

Paris Kanonen 26.JPG (1009.01 Kio) Consulté 291 fois

...schéma tiré de l'étude du lieutenant-colonel de Fossa "Le camouflage dans l'armée allemande avec étude spéciale des positions de Crépy et de Beaumont d'où l'ennemi a tiré sur Paris" - 1918:

Paris Kanonen 27.jpg (1.06 Mio) Consulté 291 fois

Cordialement,
Guy François.

[Versolalto]

Bonjour,

Merci Guy, c’est très intéressant. Quelle énergie pour camoufler ces canons avec des techniques plutôt archaïques mais sûrement efficaces. Avec l’onde de choc des tirs, tout cela devait être spectaculaire.
Voici une petite parenthèse en complément de votre exposé.

Vous écrivez plus haut : « En théorique, la dispersion ne doit pas excéder une zone de longueur 6 km et de 1.5 km en direction ». Cela fait écho à une réflexion personnelle. En effet, l’homogénéité du « nuage de points » des impacts est, je trouve, remarquable compte tenu de l’objectif et de la distance.

J’ai réalisé une analyse statistique des impacts visibles sur le plan paru dans le magasin L’Illustration, plan disponible sur le site Wikipédia. Ce plan indique l’emplacement de 183 des obus tombés sur paris.

Tout d’abord, les trois principaux sites de Crépy-en-Laonnois, Beaumont-en-Beine et Frère-en-Tardenois ont une direction de tir de respectivement environ 225°, 212° et 245°. L’écart angulaire par rapport à la cible est de 13° entre les deux premiers et 20° entre les deux seconds. Nous pouvons donc dire que le site de Crépy-en-Laonnois a une orientation moyenne par rapport aux deux autres. 20° d’écart a un impact faible dans l’étude qui suit (cosinus (20°) = 0.94).

En mesurant par la méthode des intervalles l’orientation et la distance des impacts par rapport au point visé qui est donc, comme vous l’avez dit, le parvis de la Cathédrale de Paris, on voit que la distribution suit une loi normale. C’est-à-dire que la répartition des impacts autour du point moyen de chute peut être approché par une courbe de Gauss, caractérisée par une moyenne et un écart-type. D’un point du vue phénoménologie, ceci indique que la position des impacts peut être considérée comme plutôt aléatoire autour du point moyen et que c’est le résultat d’un grand nombre de facteurs assez indépendants ; Vitesse initiale (température de la poudre, quantité de poudre, masse de l’obus, usure du tube), aérologie, météorologie pour n’en citer que quelques-uns.

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Cette analyse des impacts (bien qu’il y en ait eu plus) donne quelques résultats intéressants. On peut voir que :
- Les obus sont tombés en moyenne à 3.1 km du point visé
- Vu de la batterie de Crépy-e.-L., les obus sont tombés en moyenne 2.4 km avant le point visé
- Vu de la batterie de Crépy-e.-L., les obus sont tombés en moyenne 2.0 km à droite du point visé
- Vu de la batterie de Crépy-e.-L., 63 % des obus sont tombés avant le point visé et donc 37 % après

Pour répondre à la prévision théorique des allemands sur la dimension de la zone d’impact, on peut également voir que 70 % des obus sont tombés dans une zone de 6 km (+/-3 km) de part et d’autre du point visé.

Egalement :
- 30 % des obus sont tombés à < 1 km du point visé
- 50 % des obus sont tombés à < 1.8 km du point visé
- 90 % des obus sont tombés à < 4.2 km du point visé

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Vis-à-vis de la portée et de la dispersion, un paramètre de tir est loin devant les autres en termes d’influence, c’est la vitesse initiale. Evidemment celle-ci est le résultat d’un grand nombre d’autres : Usure du tube, masse de l’obus, quantité et température de la poudre, etc.

Il m’a semblé intéressant de faire le lien entre les précédentes mesures et ce paramètre. J’ai tout d’abord regardé avec mon modèle l’influence des principaux paramètres sur la portée. Pour le vent, j’ai pris arbitrairement une vitesse de 2 m/s (7.2 km/h) ne pouvant appliquer les 5%. Pour la masse de l’obus, j’ai réduit la vitesse initiale pour être à énergie constante. Voici le résultat:

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A autres paramètres constants, on voit sans surprise que la vitesse initiale a un impact 10 fois supérieur à la moyenne des autres paramètres. On peut donc établir que la portée (distance longitudinale) et principalement dictée par la vitesse initiale.

Nous pouvons facilement voir son effet sur la portée en faisant varier la vitesse initiale avec un pas de 1 % et établir une relation, qui est linéaire sur ce faible intervalle.

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On lit par exemple qu’un écart de -2 % de vitesse initiale soit « seulement » -40 m/s réduit la portée de plus de 8 km ! On comprend mieux l’enjeu pour les allemands de maitriser la température de la poudre et de la régulation 24h avant les tirs comme expliqué par Guy.

Ce qui explique en partie une telle sensibilité est l’altitude de la trajectoire et le fait que l’obus ne rencontre presque plus de frottement aérodynamique sur environ 75 % de son voyage soit environ 80 km. Une vitesse initiale plus importante le fait entrer dans cette zone avec plus de vitesse et il conserve donc ce surplus de vitesse sur une très grande partie de son trajet.

Fort de ces relations, on peut donc également projeter que :
- 50 % des obus ont été tirés avec un écart maximal sur la vitesse initiale inférieur à +/- 10 m/s ou dans une plage de 20 m/s.
- 90 % des obus ont été tirés avec un écart maximal sur la vitesse initiale inférieur à +/- 20 m/s ou dans une plage de 40 m/s.

Je ne suis pas artilleur mais ce niveau de maitrise me semble tout à fait remarquable.

Cordialement
Vs

Ps: deux questions me restent: les allemands avaient-ils un moyen d’observer les lieux de chute sur la capitale pour ajuster leur tir en direct ? Et par quel moyen mesuraient-ils la vitesse initiale ?

[ALVF]

Bonsoir,

Votre étude concerne les obus tombés sur Paris mais il faut tenir compte des obus tombés en banlieue (banlieue nord essentiellement). Ces impacts courts peuvent concerner les 2/3 des obus tirés par un canon usé à un jour donné.
Dans ces conditions, la dispersion en distance dépasse de beaucoup les 6.000 m théoriques. Dans une même salve tirée un jour donné, cette dispersion peut atteindre plus de 10.000 m et même beaucoup plus.
Quelques exemples extrêmes:
-le 7 juin 1918, premier jour de l'emploi du canon n° 12 chambré à 22,4 cm (modèle unique), le coup tiré à 11h30 atteint Le Plessis-Robinson à près de 14.000 m au Sud du point visé! Il faudrait connaître la température du jour qui explique peut-être ce formidable accroissement de portée (coup tiré depuis Beaumont en Beine).
-à l'inverse, des gendarmes de Seine et Marne et des paysans constatent un impact dans un champ au sud-est de Meaux à la période des tirs depuis Crépy-en-Laonnois, là, il s'agit manifestement du basculement d'un obus sur une trajectoire très courte.
Les impacts ont été systématiquement relevés par la Préfecture de Police et la Gendarmerie en liaison avec la Section technique de l'artillerie l'artillerie. Par rapport au nombre de coups tirés par les allemands et le nombre des impacts relevés à Paris et en Banlieue, il y a une différence notable qui s'explique par des obus non observés ayant détoné dans des parties rurales ou semi-rurales de la banlieue nord, à des éclatements prématurés (non formellement constatés par les services français) ou à des basculements de trajectoire (généralement causés par une déchirure de la fausse ogive). Pour le reste, l'usure inégale des bouches à feu peut expliquer un mauvais rendement balistique. Les projectiles à culot cylindrique n'ont pas un bon profil mais permettent d'éviter de beaucoup les battements de projectiles dans l'âme.
L'usure totale théorique d'une bouche à feu de 21 cm est de 60 coups et celle de 23,2 cm est de 80 à 90 coups.
Quelques chiffres significatifs:
-les tirs depuis Crépy ont totalisé 206 coups, les français n'ont relevé que 176 impacts.
-les premiers tirs de Beaumont concernent 106 coups, les français n'ont compté que 75 impacts.
Les "non-observés" sont à peu près tous des coups courts ou très courts.
On peut relever soigneusement les impacts et les imputer aux différentes bouches à feu mises en service car on relève sur les débris des coups de pointeau correspondant à une bouche à feu donnée et on connaît les dates d'emploi des différentes pièces identifiables par leur numéro de corps de tube (qui figurent dans les archives allemandes).
En utilisant les données du livre de Kling et les archives allemandes on peut reconstituer les phases de tir d'une pièce et les corrections apportées en cours de tir.
J'ai fait ce petit exercice pour les premiers jours d'emploi de la pièce de la Stellung XXV responsable de la tragédie de l'église Saint-Gervais et aussi pour la pièce de 22,4 cm qui m'intéresse particulièrement, d'abord par le manque d'archives la concernant et ensuite par son calibre utilisé par la pièce française de 340/224 TLP de 150 calibres qui a tiré à 127.600 m en 1929 et dont le calibre a été choisi délibérément par les artilleurs français qui le considéraient comme le plus apte à atteindre les très longues portées.
Les allemands ne pouvaient constater directement les coups tirés, l'observation aérienne est impossible sur Paris compte-tenu de l'importance de la DCA et du nombre d'escadrilles de défense, seule la pression enregistrée leur permettait de déduire la portée atteinte par le coup tiré. Un réseau d'espions pouvait donner, via la Suisse, la localisation et les horaires des impacts parisiens, mais ces renseignements ne pouvaient être exploités qu'a posteriori et n'influaient pas sur l'organisation et les programmes de tir.
La mesure de la vitesse initiale ne peut,en 1918,être réalisé que sur les polygones de tir équipés d'appareils de mesure de vitesse initiale et de pylônes de très grande dimension. Sur le terrain, tant en France qu'en Allemagne, il n'existe pas d'appareils de mesure de vitesse initiale fiable pour mesurer la vitesse du projectile au sortir de la bouche de canon.
Cordialement,
Guy François.

[Versolalto]

Merci pour la réponse aux questions. Effectivement, sans compter tous ces tirs ratés ou trop au nord, mon analyse reste incomplète ou elle peut se restreindre à la capitale pour ce qui est de l’analyse statistique et la sensibilité à la vitesse.
Cordialement
Vs

[Jeppesen]

Très intéressant...

Et j'apprends qu'un obus est tombé sur Le Plessis-Robinson (coup tiré le 7 juin 1918 par le canon numéro 12).

Sait-on "exactement" (ou plus ou moins) où est tombé cet obus ?

Merci pour l'éventuelle réponse

[ALVF]

Bonjour,

Le livre de Kling, Florentin et Weiss indique "Voie Bigny près du cimetière", celui de Poirier indique "Voie Bligny près le cimetière".
Un plan actuel montre que "la voie d'Igny" longe le cimetière du Plessis-Robinson à l'ouest et au nord, c'est donc là que se situe l'impact du 7 juin 1918.
J'ai un peu forcé la dose en écrivant "à 14.000 m au sud du point visé", nous sommes à un peu plus de 11.000 m quand même!
C'est l'impact le plus au sud relevé, il y en a plusieurs autres à Montrouge et Bagneux, notamment dans le cimetière parisien de Bagneux dont la superficie est vaste.
Cordialement,
Guy François.

[Jeppesen]

Merci pour ces infos complémentaires;

je ne suis pas très loin de ces coins là, et c'est donc la "pure" curiosité" qui a été le moteur de ma question...car il ne doit plus y avoir aucune trace de cet impact, bien entendu.

Le plus amusant, c'est que sur un autre forum", on évoquait un sujet approchant, et justement ,il y a une "bombe" suspendue à la façade d'un restaurant du coin, ancien bistrot appelé "à la bombe" pendant longtemps...bombe tombée dans la cours du bistrot, sans exploser, pendant le siège de Paris, en ..1814, lancée par les autrichiens faisant partis des troupes coalisées contre Napoléon.

Il m'arrive de passer devant le cimetière du Plessis-Robinson, mais je ne connais pas le nom de la rue...je vais regarder.

Encore merci;