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BALISTIQUE

Balistique extérieure

La balistique extérieure peut être considérée comme une branche de la mécanique rationnelle. À ce titre, elle cherche à mettre sous forme d'équation le mouvement d'un projectile tiré par une bouche à feu ou celle d'un missile autopropulsé. L'étude comporte le mouvement du centre de gravité du projectile et son mouvement autour de son centre de gravité.

Trajectoire balistique des obus

Pour écrire l'équation de la trajectoire d'un projectile tiré par un canon, il suffit d'appliquer le principe fondamental de la dynamique : la somme des forces extérieures appliquées au projectile est égale au produit de sa masse par la dérivée du vecteur vitesse Vg du centre de gravité (F = m (dVg/dt)) et la somme des moments des forces extérieures appliquées au projectile par rapport au centre de gravité est égale à la dérivée du moment cinétique Hg par rapport au centre de gravité (Mg = dHg/dt). On obtient, ainsi, deux systèmes de trois équations différentielles dont la résolution consiste en la détermination des coordonnées du centre de gravité et des angles déterminant l'orientation du projectile.

Le problème consiste donc à définir les forces extérieures. Ce sont les forces aérodynamiques appliquées à l'obus (forces et moments de traînée et de portance, forces et moments d'amortissement de tangage et de lacet, couple de roulis, couple d'amortissement de roulis, force et moment de Magnus), la pesanteur (masse et forces d'inertie de Coriolis) et les forces d'autopropulsion.

Afin d'obtenir des trajectoires reproductibles et une portée maximale, la forme la mieux adaptée pour l'obus est une géométrie cylindro-ogivale ; celle-ci crée un problème de stabilité qui est, en partie, résolu en faisant en sorte que l'angle entre l'axe de révolution du projectile et le vecteur vitesse reste de l'ordre de quelques degrés. Dans ce cas, la partie principale de l'action de l'atmosphère ambiante est une force qui se trouve dans le plan défini par l'axe de révolution du projectile et le vecteur vitesse aérodynamique, et dont le point d'application est, en première approximation, sur l'axe de révolution. C'est le moment de cette force qui va conditionner les mouvements du projectile autour de son centre de gravité.

Trajectoires et dérivation

Trajectoires et dérivation

Un autre aspect de la balistique extérieure consiste, à partir des calculs vérifiés sur les champs de tir (tirs balistiques), à établir les tables de tir, documents destinés aux utilisateurs pour la mise en œuvre de l'arme dans des conditions déterminées. Elles donnent, en fonction de la masse de poudre, la liste des angles de tir pour les différentes portées, les caractéristiques de la trajectoire telles que durée de trajet, angle de chute, dérivation, dispersion et valeurs des éléments pouvant modifier la trajectoire théorique (vent longitudinal et transversal, température et densité de l'air, poids de l'obus, vitesse initiale de l'obus).

Trajectoire balistique des engins

Déterminer la trajectoire des engins balistiques consiste à étudier le mouvement des missiles lancés de la terre, puis abandonnés à eux-mêmes et destinés à revenir sur terre. De tels engins sont lancés dans une direction fixe, en général la verticale, puis, pendant la traversée de l'atmosphère terrestre, sont soumis à une accélération, en même temps que la direction de leur vecteur vitesse est modifiée. Cette phase d'accélération est ensuite suivie d'une phase non propulsée et non freinée par l'air, pratiquement inexistant, c'est la partie balistique de la trajectoire qui se termine lors de la rentrée dans l'atmosphère.

D'une façon générale, tout objet lancé de la terre avec une vitesse inférieure à la vitesse de libération est un engin balistique qui retournera obligatoirement[...]

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Écrit par

  • : ingénieur diplômé de l'armée de terre, lieutenant-colonel chargé des programmes artillerie à l'état-major de l'armée de terre

. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Pressions à l'intérieur du canon

Pressions à l'intérieur du canon

Trajectoires et dérivation

Trajectoires et dérivation

Autres références

  • ARMES - Armes légères

    • Écrit par François AMBROSI, Alain BRU
    • 11 860 mots
    • 6 médias
    Les caractéristiques les plus couramment employées pour définir une munition sont : le poids total de la cartouche, le poids de la balle,son coefficient balistique, sa vitesse initiale et son énergie à la bouche. Une balle a une trajectoire d'autant plus tendue et des vitesses restantes d'autant...
  • ARTILLERIE ET ARMES À FEU PORTATIVES - (repères chronologiques)

    • Écrit par Patrice BRET
    • 764 mots

    xive siècle Développement de l'artillerie à poudre à partir de 1313, plus de deux siècles et demi après l'apparition de la poudre noire en Chine : la légende en attribue la conception au moine allemand Berthold Schwartz.

    1326 Le mot canone apparaît sur un manuscrit florentin et...

  • ARTILLERIE (HISTOIRE DE L')

    • Écrit par M. SCHMAUTZ
    • 6 783 mots
    • 6 médias
    Le pointage progresse parallèlement aux connaissances balistiques. Au début du xve siècle, seul le tir tendu est employé. Il n'y a d'ailleurs pas de mécanismes de pointage en hauteur. On ne peut que placer des coins de bois entre la tranche arrière du tube et la semelle d'appui de l'...
  • MÉCANIQUE - Histoire de la mécanique

    • Écrit par Pierre COSTABEL
    • 6 174 mots
    • 3 médias
    C'est sous le nom de balistique que la technique des projectiles produit au xvie et au début du xviie siècle un savoir particulier. Sans doute le jet, au service de l'agressivité de l'homme, appartient à une expérience aussi lointaine que celle des machines simples de la statique, mais l'invention...

Voir aussi