Influence de la rotation de la terre sur la trajectoire d'un obus

ALVF
Messages : 7010
Inscription : mar. oct. 02, 2007 2:00 am

Re: Influence de la rotation de la terre sur la trajectoire d'un obus

Message par ALVF »

Bonsoir,

Pendant la Grande Guerre, la précision du tir de l'artillerie a fait d'immenses progrès grâce, avant tout, au travail des canonniers-marins et des ingénieurs de l'artillerie navale. On peut dire que les marins ont imposé aux artilleurs de terre des méthodes de tir scientifiques. En effet, depuis longtemps, l'artillerie de marine tire loin et depuis le XIXe siècle la Commission de Gâvres, a acquis une réputation universelle de compétence suite à ses multiples travaux et communications scientifiques, notamment dans le domaine de la balistique extérieure.
Durant la guerre, la réputation des canonniers-marins s'est encore affirmée et leurs officiers ont diffusé la "bonne parole" des méthodes scientifiques d'abord aux artilleurs de l'A.L.V.F puis, à la demande du général Maurin, à toute l'artillerie française.
Parmi les multiples facteurs influant sur la trajectoire des projectiles, il en est un qui a suscité beaucoup de controverses, sans parler des contresens relevés dans un certain nombre de "sites", celui de l'influence de la rotation de la terre.
Les canonniers-marins ont calculé très précisément cette influence, connue de tous les lycéens par les cours de physique (le morceau de bravoure du professeur évoquant la force de Coriolis, grand moment de notre jeunesse!).
Par contre, on trouve peu de données exactes et précises de l'influence de la rotation de la terre en matière d'artillerie. Pire, un certain nombre de personnes mal informées évoquent des chiffres importants qui s'appliquent en fait à la dérivation des obus tirés dans un canon rayé. La dérivation se fait dans le sens des rayures de la bouche à feu (à droite pour un canon rayé à droite mais à gauche pour un canon rayé à gauche).
Les corrections de portée du fait de la rotation de la terre sont en fait très faibles par rapport aux autres facteurs influant sur la trajectoire. Cette faiblesse des corrections à apporter conduira d'ailleurs les artilleurs à les annuler à la fin de la guerre.
Voici donc un tableau, établi en 1916 par les canonniers-marins, indiquant les corrections de portée à apporter pour le tir de l'obus FAD de 48 kg propulsé à la vitesse de 775 m/s dans le canon de 16 cm modèle 1893, une bouche à feu de marine très précise pouvant tirer à 18.000 mètres.
Ce tableau est tiré d'un document qu'une famille d'un officier de marine ayant commandé une batterie de canonniers-marins a eu l'intelligence de conserver, avec de nombreux autres documents techniques concernant le tir du canon de 16 cm.
Pour mémoire, une batterie de canonniers-marins a détruit en août 1917 à 15.000 mètres de distance un pylône d'observation allemand près de Verdun en trois salves, ce qui confirme le haut degré de préparation du tir en honneur chez les canonniers-marins.
Voici donc un élément concret concernant les corrections en portée pour la rotation de la terre, somme toute presque négligeables par rapport aux autres corrections, ce qui explique l'annulation datant de 1918:
ImageImage
Cordialement,
Guy François.
Avatar de l’utilisateur
Laurent59
Messages : 4053
Inscription : dim. oct. 17, 2004 2:00 am

Re: Influence de la rotation de la terre sur la trajectoire d'un obus

Message par Laurent59 »

Bonjour, article toujours très instructif ! merci

Laurent :hello:
Histoire du soldat François Louchart 72ème RI .
Pages du 72e et 272e RI [https://www.facebook.com/laurentsoyer59[/url].
------------------------------------
ALVF
Messages : 7010
Inscription : mar. oct. 02, 2007 2:00 am

Re: Influence de la rotation de la terre sur la trajectoire d'un obus

Message par ALVF »

Bonsoir,

Il faut en effet se méfier des "affirmations" d'un certain nombre de sites!

Dans votre point n° 2, vous affirmez que "les rayures des canons...ne provoquent pas la déviation de l'obus, ni à droite, ni à gauche".
C'est pourtant le sens des rayures qui crée la plus importante déviation de la trajectoire des projectiles que les artilleurs appellent la dérivation. Les trajectoires des projectiles tirés dans un canon rayé à droite ont une dérivation à droite (et inversement pour ceux rayés à gauche).
Les tables de tir indiquent les modifications à apporter aux organes commandant la dérive pour corriger la dérivation. Les valeurs de la dérivation sont considérables et peuvent atteindre de l'ordre de 10 à 50 millièmes en fonction de la nature du tir et de la vitesse initiale.
En France, les Tables de tir indiquent dans leurs tableaux V (de couleur rose) la valeur de la dérivation pour chaque type d'obus tiré dans une bouche à feu donnée.
Voici la définition de la dérivation dans le "Cour de balistique" de l'Ecole d'application d'Artillerie d'Idar-Oberstein (édition de 1949):
Dérivation a.jpg
Dérivation a.jpg (166.6 Kio) Consulté 4368 fois
Dérivation b.jpg
Dérivation b.jpg (231.7 Kio) Consulté 4368 fois
A titre d'exemple, une partie du Tableau V des tables de tir du 75 modèle 1897 pour l'obus à balles à charge arrière (édition du 25 août 1917). On voit que les modifications à apporter au tambour des dérives afin de corriger la dérivation sont considérables.
Sur des Tables de Tir de pièce ALVF, on peut noter que la dérivation peut atteindre plusieurs centaines de mètres à des distances moyennes de 20.000 m, elle augmente encore aux portées supérieures.
Tableau V - 75 mle 1897.jpg
Tableau V - 75 mle 1897.jpg (235.01 Kio) Consulté 4368 fois
Une anecdote bien connue montre l'importance de la dérivation:
Au polygone de Gâvres, orienté du nord au sud sur le littoral de la côte bretonne, ont lieu depuis longtemps les essais balistiques des pièces de Marine. Les pièces étaient traditionnellement rayées à gauche, on recueillait les obus inertes dans le sable de la plage de Gâvres. Au fur et à mesure de l'augmentation des vitesses initiales et de la puissance des bouches à feu, la dérivation augmenta et de plus en plus souvent, des obus dérivaient à gauche et tombaient dans des exploitations agricoles, menaçant même des habitations. Les ricochets augmentaient encore les risques et les dommages et intérêts versés aux habitants augmentaient eux-aussi...
Pour corriger ce problème, les ingénieurs changèrent le sens des rayures désormais usinées avec rayures à droite. Les incidents disparurent et les obus les plus facétieux se dirigeaient vers l'océan en subissant la dérivation vers la droite! Le ministre de la Marine a prescrit le rayage à droite des bouches à feu de marine par DM du 4 octobre 1898!
Cordialement,
Guy François.
ALVF
Messages : 7010
Inscription : mar. oct. 02, 2007 2:00 am

Re: Influence de la rotation de la terre sur la trajectoire d'un obus

Message par ALVF »

Bonsoir,

Si vous voulez en connaître plus sur la dérivation, lisez 2 ouvrages qui ont fait autorité dans le monde entier à l'époque de leur parution:

-Hélie, professeur à l'école de l'artillerie de la Marine, "Traité de balistique expérimentale"-Paris-Dumaine-1865.

-Commandant P.Charbonnier, chef d'escadron d'Artillerie Coloniale, "Traité de balistique extérieure"-Paris-Béranger-1904.

La première référence est facilement accessible et la seconde s'adresse plutôt à des Polytechniciens.
Le futur Ingénieur Général de l'Artillerie Navale Charbonnier a, entre autres études et dix années avant les allemands, définit les lois du mouvement d'un projectile dans les couches supérieures de l'atmosphère. Il a fallu attendre octobre 1914 pour que les allemands découvrent empiriquement ces lois en envoyant un projectile de 35,5cm en dehors des limites d'un polygone d'essai, près de 10 km plus loin que la trajectoire calculée et tombant dans le jardin d'un Pasteur!
On peut dire que comme "la sueur épargne le sang", la connaissance théorique épargne les tirs trop longs ou trop courts. C'est par le travail théorique que les artilleries françaises et allemandes ont pu en 1918 ouvrir le feu de l'artillerie sans réglage préalable et avec une grande sûreté grâce à la préparation du tir, à l'inverse de l'artillerie des autres belligérants.
Cordialement,
Guy François.
Avatar de l’utilisateur
alain51
Messages : 619
Inscription : jeu. août 31, 2023 11:41 am

Re: Influence de la rotation de la terre sur la trajectoire d'un obus

Message par alain51 »

ALVF a écrit : sam. juin 27, 2020 10:39 pm ...
C'est pourtant le sens des rayures qui crée la plus importante déviation de la trajectoire des projectiles que les artilleurs appellent la dérivation. Les trajectoires des projectiles tirés dans un canon rayé à droite ont une dérivation à droite (et inversement pour ceux rayés à gauche).
...
Bonjour,
Cherchant quelques notions sur la pseudo-force de Coriolis et sur la déviation des tirs, j'ai trouvé ce sujet.

Coriolis crée toujours une déviation vers la droite (et non pas vers l'Est, ni vers l'ouest, mais vers la droite dans l'hémisphère Nord - Vers la Gauche dans l'hémisphère Sud.). On prend la cas hémisphère Nord.
- La déviation due à Coriolis est nulle à l'équateur et maximale vers le pôle. Croissante de l'équateur vers le pôle.
- Cette déviation est aussi maximale quand le tir est orienté Nord-Sud (ou Sud-Nord) et nulle quand le tir est orienté Est-Ouest (ou Ouest-Est). Croissante de Est-Ouest vers Nord-Sud.

- Ces déviations sont dues aux vitesse de rotation de la terre non identiques entre le lieu du tir et la trajectoire qui est vue dérivant vers la droite par le canonnier, mais en réalité rectiligne.

- Je ne comprends pas l'encadré ci dessus : En première approche, la rotation sur lui-même d'un projectile cylindrique n'a aucune raison de faire dévier la trajectoire rectiligne.
-La rotation sur lui même d'un corps cylindrique évite que sa trajectoire dévie et à pour but de bien la maintentir rectiligne. Comme une rue de vélo : si elle ne tourne pas assez vite, le cycliste va pencher, zigzaguer, voir tomber. Alors que si la roue tourne vite sa trajectoire sera parfaitement rectiligne. Stabilisation gyroscopique.

- Cependant ces rayures font effectivement (ALVF aurait raison) dévier la trajectoire : Les moments trop importants en seraient la cause... selon cette source qui n'en dit pas plus ! C'est sommaire et léger. https://physique.sciences.narkive.fr/Fu ... r-est-raye
Rien trouvé d'autre !

J'ai bien noté dans le texte d'ALVF que le sens des rayures a été changé, mais je ne m'explique pas pourquoi. Surtout que Coriolis fait dériver vers la droite (dans hém N) et les rayures sur la droite (faisanr dévier aussi vers la droite) accentueraient encore cette dérive (selon le texte de l'encadré).

Il me faudrait donc une explication sur le fait que les rayures font dévier. CAr je ne suis pas canonnier ! Et rien trouvé sur internet sur la déviation dues aux rayures.

Alain
Dernière modification par alain51 le dim. nov. 17, 2024 6:42 pm, modifié 11 fois.
15 mai 2025 = FIN forum.pages14-18.com
Ma vision de la grande guerre : https://lagrandeguerre.1fr1.net/t148513 ... nde-guerre
Avatar de l’utilisateur
alain51
Messages : 619
Inscription : jeu. août 31, 2023 11:41 am

Re: Influence de la rotation de la terre sur la trajectoire d'un obus

Message par alain51 »

Quelques recherches :

ATTENTION : On sait qu'internet n'est pas parole d'évangile ! On le sait !

CORIOLIS :
L’effet Coriolis affecte-t-il une balle ?
Ballistics App Tips: The Coriolis effect - Lapua
Le phénomène de Coriolis affecte la trajectoire d'une balle dans l'hémisphère nord, de sorte que lorsqu'on tire vers le nord ou le sud, la balle oscille vers la droite et vers la gauche dans l'hémisphère sud. Plus votre ligne de tir est orientée est-ouest, moins l'effet de Coriolis est important.24 juil. 2020
CORIOLIS :
pour un observateur terrestre qui se croit immobile [car il tourne avec la terre], la balle apparaît être déviée vers l'ouest (en réalité on verra que plus généralement, cette déviation est toujours vers la droite ) , d'une distance d. Il attribue cette déviation à une force, la force de Coriolis.
RAYURES :
Ces rayures font tourner le projectile sur lui même autour de son axe longitudinal, cette rotation permettant la stabilisation gyroscopique et améliorant du même coup sa stabilité aérodynamique et sa précision.
15 mai 2025 = FIN forum.pages14-18.com
Ma vision de la grande guerre : https://lagrandeguerre.1fr1.net/t148513 ... nde-guerre
ALVF
Messages : 7010
Inscription : mar. oct. 02, 2007 2:00 am

Re: Influence de la rotation de la terre sur la trajectoire d'un obus

Message par ALVF »

Bonsoir,

La dérivation des projectiles produite au tir dans les bouches à feu rayées fait l'objet de pages entières dans les cours et règlements d'artillerie.
Concernant le sens des rayures voir le paragraphe du sujet suivant:
viewtopic.php?p=387761#p387761
Pour une explication complète, voir le livre de l'ingénieur général de l'Artillerie Navale Patard "Historique de la Commission de Gâvre" (de nos jours, on écrit "Gâvres" (Morbihan).
Cordialement,
Guy François.
Avatar de l’utilisateur
alain51
Messages : 619
Inscription : jeu. août 31, 2023 11:41 am

Re: Influence de la rotation de la terre sur la trajectoire d'un obus

Message par alain51 »

Bonjour et merci de cette réponse.

J'ai bien compris: le sens des rayures aurait été déterminé par l'expérience et par des essais.

Par contre, quel phénomène physique ? Les documents cités ne sont pas sur internet et je n'ai trouvé aucune explication à ce phénomène physique. Le moment (mécanique) ?

Si on voit des films d'archives où des projectiles (balles, dca ou autres) sont tirés de nuit, on voit très bien la dérivation vers la droite. Je recherche une telle séquence vidéo sur internet...

Merci,

Alain
15 mai 2025 = FIN forum.pages14-18.com
Ma vision de la grande guerre : https://lagrandeguerre.1fr1.net/t148513 ... nde-guerre
Cyril Cary
Messages : 1148
Inscription : lun. août 08, 2005 2:00 am

Re: Influence de la rotation de la terre sur la trajectoire d'un obus

Message par Cyril Cary »

Bonsoir,

Je rebondis sur le sujet concernant le pylône abattu en trois salves à Verdun en 1917.

En effet, je crois que le 19 aout, la 2ème batterie mobile, du Lieutenant de Vaisseau Laignier, depuis les deux positions à Belleville (913 et 913 bis) abat un autre observatoire distant de 16 000 mètres, à Etrayes, avec un "record" minimum de 12 coups de canon.
Le 20 aout, la 7ème batterie mobile, du Lieutenant de Vaisseau Bogard (en position au ravin des 3 cornes ou dans celui de Fleury?) abat à 15 500 mètres, en un "record" minimum de 8 coups de canons une tour observatoire sur la côte de Romagne.
Le 25 aout, ces deux batteries ont combinés leurs tirs sur la Gundell-Türm.
Était-ce cet observatoire qui a été abattu en trois salves ?

Merci.

Cordialement,
Cyril
Répondre

Revenir à « Artillerie »