Charge creuse

Une charge creuse moderne contient un cylindre doté d'une feuille de cuivre en forme de cône inversé (3) recouverte d'une coiffe métallique (1) améliorant l'aérodynamisme et déterminant la distance de déclenchement optimale. Cette coiffe porte à son extrémité un capteur piezo-électrique (6) qui, à l'impact, déclenche le détonateur (4) permettant la mise à feu de la charge (5). Toute la puissance de l'explosion se concentre sur une surface très réduite de la cible, celle-ci étant généralement un véhicule blindé. Le terme de « charge creuse » provient donc de cette portion importante de volume vide (2) dans la structure de la munition.

La charge creuse, appelée par les militaires HEAT (en anglais : High Explosive Anti-Tank, signifiant « Explosif Brisant Anti-Tank »), est un type de munition destiné à percer un blindage.

Un de ses usages aux XX^e et XXI^e siècles se trouve dans l'industrie pétrolière, pour percer des trous à intervalle régulier dans le blindage d'un puits à mettre en production, ou dans la démolition de bâtiments industriels.

Principe de fonctionnement

Son fonctionnement est basé sur l'effet Munroe. En bref, le contrôle de la dispersion du flux d'énergie et des particules en déformation issue d'une explosion, ce flux ayant tendance à suivre l'onde de l'explosion.

Le principe de l'arme est le suivant :

• Lors de impact, et donc de l'explosion de la charge explosive (n^o 5), la feuille de cuivre (n^o 3) va se déformer ;
• La puissance de la charge va retourner le cône inversé par sa pointe dans le sens de la propagation de l'explosion, créant ainsi un jet de métal solide (contrairement à une idée répandue, le jet de métal n'entre pas en fusion, mais demeure à l'état « superplastique » à haute température, autorisant une déformation bien au-delà du point de rupture, ce qui maintient également sa cohésion pour la formation d'un « dard »^{[pertinence contestée]}) qui est projeté contre le blindage ;
• Il est universellement admis que l'effondrement de la ligne conique et la pénétration de la cible se produisent tous deux par écoulement hydrodynamique. Cependant, il a été établi par diffraction des rayons X que le jet est un métal solide et non fondu. De plus, les meilleures estimations de la température du jet par incandescence indiquent une valeur moyenne d'environ 450 °C et le cuivre fond à 1 083 °C à la pression atmosphérique. La confusion suivante est la première confusion : le jet semble se comporter comme un fluide, et cependant il est connu pour être un solide.(2)
• Le mécanisme principal responsable de la pénétration est bien documenté comme étant la plasticité du matériau cible, résultant de la pression extrême à la pointe du jet. Bien que le profil de température exacte du jet ne soit pas bien compris, la température de surface moyenne du jet est de l'ordre de 500 °C (avec quelques points chauds locaux) et donc la cavité n'est pas un résultat direct de la fusion(3)
• Ce puissant jet de métal solide va heurter le blindage en un seul point, concentrant ainsi toute sa puissance sur une zone très réduite et à haute vélocité. De plus l'efficacité est nourrie par l'effet de la masse en provenance de l'arrière (le cône se retournant sous l'effet de l'explosion, sa partie élargie arrivera après le début de la pénétration et dans son axe). Le blindage va alors se perforer en ce point, permettant au jet de le traverser et d'occasionner des dégâts le plus souvent létaux à ceux qui se trouvent derrière la cible.

La formation optimale du dard est atteinte à une certaine distance du blindage à transpercer. Si celui-ci devait se constituer trop près de sa surface, le diamètre obtenu engendrerait une pression spécifique moins efficace. Ceci explique la forme des munitions à charge creuse allongées vers l'avant dans lequel est installé un déclencheur.

Utilisations

Coupe de la tête d'une roquette à charge creuse 58

Le déclenchement d'une charge creuse fait subir de gros dégâts à un blindage, qui est généralement transpercé dans le cas d'un impact suivant une trajectoire perpendiculaire à son plan. La puissance concentrée de l'explosion, si celle-ci parvient à percer le blindage, projette une gerbe de métal^{[Passage contradictoire]} et de gaz brûlants à l'intérieur du véhicule, ce qui, en fonction de l'impact aboutit à un K-kill (« destruction de l'équipage ») et bien souvent met le feu aux munition stockées à bord du véhicule avec un résultat encore plus dévastateur.

Historique et évolutions

Thomson-Brandt reconnaissant la valeur de l'invention la développa sous la forme de la grenade à fusil modèle 1941 pour MAS 36, trop tard cependant pour être distribuée au front en 1940. L'invention rejoignit les États-Unis par la valise diplomatique, les États-Unis payant à la firme Brandt des royalties sur toutes les charges creuses réalisées pendant la Seconde Guerre mondiale.

Le premier bazooka était à l'origine un lance-harpon destiné à la chasse de la baleine, les Américains l'ont alors simplement utilisé comme propulseur pour envoyer une charge creuse. Les charges plates à base magnétique ont été utilisées dès le début de la Seconde Guerre mondiale lors de la prise du fort d'Ében-Émael. À cette époque, seul ce type de munition était capable de venir à bout des blindages modernes. Cependant, les fortes dimensions des charges ne permettant pas encore leur intégration dans un obus ou une roquette, elles furent amenées sur place par des planeurs et posées manuellement sur leurs cibles.

Ce handicap fut cependant assez vite résolu, et on retrouva la charge creuse dans les Panzerfaust allemands, le bazooka américain ou encore le PIAT britannique. Depuis on trouve des charges creuses dans de nombreux obus de char d'assaut, ou dans les roquettes antichar, sous la désignation HEAT, en concurrence avec les obus AP (armour piercing).

Les Allemands, s'étant emparés des premiers bazookas américains, s'empressèrent de les copier sous la forme du Panzerschreck, puis vers la fin de la guerre sous la forme de lanceurs jetables à charge surcalibrée, avec la famille des Panzerfaust. Ils utilisèrent également des Mistel, bombardiers Ju 88 modifiés, avec le poste de pilotage remplacé par une énorme charge creuse et pilotés par un chasseur (Bf 109 puis Fw 190) placé sur le bombardier, qui se décrochait peu avant l'impact. Cet assemblage fut utilisé avec des succès variables contre des installations navales alliés comme Gibraltar, Leningrad ou Scapa Flow, et les ponts traversant la Vistule, un fleuve polonais.

C'est durant la Seconde Guerre mondiale que les Britanniques inventent la charge creuse employée sous forme de grenade. Cependant, si cette technique allait devenir pleine d'avenir, l'emploi de ces grenades allait vite être délaissé.

Les charges creuses au début des années 1960 peuvent percer 4 fois leur calibre dans le blindage d'acier des chars, dans les années 1970, 8 fois, et dans les années 1980, 10 fois avec l'explosif le plus puissant, l'octolite. Elles ont perdu de leur attrait au cours de cette même période avec la parade consistant a la mise au point des blindages réactifs. Il s'agit de tuiles d'explosif fixées sur le blindage du char, elles explosent individuellement à la suite de l'impact de charge explosive, dispersant efficacement le jet perforant des charges creuses. Contrairement aux obus perforants, la charge creuse tire son efficacité de la puissance de l'explosif. Elle présente une efficacité indépendante de la vitesse du projectile qui la porte, ce qui la rend toujours très utile sur les missiles, les roquettes ou les sous-munitions aériennes antichar.

Afin de contrer les blindages réactifs, certaines munitions sont désormais équipées de charges creuses en tandem, comme sur le missile HOT. Une petite charge creuse est placée à l'avant, elle provoque l'explosion de la tuile, permettant à la seconde charge de taille normale d'agir sur un blindage plus conventionnel.

Article connexe

• Profondeur d'impact
• Lexique des armes à feu