Structure d'un obus flèche russe.

Cette vidéo est une production du GIAT (une société française d'armement) sur les munitions flèches, appelées plus communément "obus flèches".

Contrairement à ce pensent les gens, il n'y a dans ces obus aucun explosif : c'est l'énergie cinétique, la vitesse de la masse, la quantité de mouvement, qui est appliquée sur une petite surface et fait donc ainsi tout le "travail".

Qu'est-ce qu'un obus flèche ?

Un pénétrateur à énergie cinétique (aussi connu sous le nom d'obus flèche) est un type de munitions qui, comme une balle, ne contient pas d'explosifs, mais utilise l'énergie cinétique pour pénétrer la cible.

Le terme peut s'appliquer à tout type d'obus perforants, mais généralement fait référence à un type de munition moderne de perforation de blindage, l'obus anti-blindage à ailettes à sabot détachable (en anglais APFSDS), un type de pénétrateur à longue tige (PLT), et non pas aux obus classiques (qui sont courts).

La flèche se déplace à environ 975 m/s, ce qui génère une force de trois tonnes et demi (ou 35 000 N) lorsqu'elle entre en contact avec un objet fixe. Sa vitesse, et par conséquent son énergie cinétique, décroît inévitablement pendant le vol, mais elle est encore très meurtrière jusqu'à une distance de six kilomètres.

À l'inverse des pénétrateurs à énergie cinétique, les autres types d'obus utilisent l'énergie chimique. Il existe deux types de ces obus en dotation à l'heure actuelle: l'obus explosif antichar HEAT (à charge creuse) et les munitions à écrasement HESH. Ils ont été largement utilisés contre les blindés dans le passé et sont encore utilisé, mais sont moins efficaces contre les blindages composites modernes tels que le Chobham, le Kanchan installés sur des chars de combat contemporains.

Le principe du pénétrateur à énergie cinétique repose sur l'utilisation de son énergie cinétique, qui est une fonction de masse, et la vitesse, pour perforer un blindage. Les armes à énergie cinétique maximisent l'énergie et minimisent la zone sur laquelle elle sont délivrées en tirant avec une très haute vitesse en sortie de canon

Concentrant la force dans une petite zone tout en conservant une masse relativement importante

Maximisant la masse du projectile, c'est-à l'aide en utilisant des matériaux à densité élevée, c'est l'une des raisons qui fait que l'uranium appauvri est souvent utilisé.

Cela a conduit à la conception actuelle qui ressemble à une longue flèche métallique.

L'obus antiblindage à sabot détachable (APDS) a été initialement la conception de base du pénétrateur à énergie cinétique. La suite logique était de faire l'impacteur plus long et plus fin afin de concentrer l'énergie cinétique sur une zone plus petite. Cependant une tige longue et mince est aérodynamiquement instable, elle tend à basculer en vol et est moins précise. Traditionnellement, la stabilité en vol des obus était donné par le rainurage des canons, ce qui donnait une stabilisation gyroscopique à l'obus. Ceci est très efficace jusqu'à une certaine limite, mais lorsque la longueur du projectile dépasse six ou sept fois son diamètre, le rainurage devient moins efficace. L'ajout d'empennages (comme pour une flèche) à la base stabilise la trajectoire. L'obus APDS a donc évolué en obus antiblindage stabilisé par empennages à sabot détachable (APFSDS – Armour-Piercing Fin-Stabilized Discarding Sabot). La rotation de stabilisation diminue la pénétration de ces obus (car l'une partie de l'énergie cinétique de translation et transformer en énergie cinétique de rotation, diminuant la vitesse linéaire de l'obus et donc l'énergie d'impact). En conséquence, ils sont généralement tirés à partir de canons lisses; mise en pratique par Israël, un important fournisseur d'obus flèche, la Chine, la France, le Pakistan, l'Allemagne, l'Union soviétique et la Russie, et les États-Unis dans leur chars de combat. Une autre raison de l'utilisation de canons à âme lisse est que les munitions HEAT perdent beaucoup de leur effet par la rotation. Les obus APFSDS peuvent néanmoins être tirer de canons rayés, mais le sabot est incorpore alors des roulements destinés à isoler la rotation du sabot de la flèche. Certains pays tels Royaume-Uni et l'Inde, par exemple, ont conservé dans leur dotation des canons rayés parce qu'ils sont en mesure de tirer des munitions d'autres types tels que les obus HESH avec plus de précision. Toutefois, les rayures s'usent lors de l'utilisation régulière d'obus APFSDS et nécessitent plus d'entretien. Pour ces raisons, le char britannique Challenger 2 équipé du canon lisse Rheinmetall de 120 mm est à l'essai.

Les pénétrateurs à énergie cinétique mis en œuvre par les chars de combat modernes ont généralement un diamètre de 2-3 cm, et une longueur de 50-60 cm. L'évolution récentes des pénétrateurs montre que leur longueur augmente et leur diamètre diminue. Toutefois, le développement des formes lourdes de blindage réactif qui vise à cisailler les flèche a modifié cette tendance dans les derniers développements aux États-Unis. Afin de maximiser l'énergie cinétique libérée sur la cible, le pénétrateur doit être réalisé dans un matériau dense, tel que le carbure de tungstène ou un alliage d'uranium appauvri (Staballoy). La dureté de la pénétrateur est d'une importance moindre, mais il est toujours un facteur car l'abrasion est une composante importante du phénomène utilisé pour le contrer. Comme l'uranium appauvri n'est pas particulièrement dur, il est allié avec du nickel, du zinc, ou les deux. L'uranium appauvri est pyrophorique; les fragments chauffés par l'impact s'enflamment au contact de l'air, mettant le feu au carburant et/ou aux munitions dans le véhicule cible, compensant ainsi l'absence d'une ogive explosive. En outre, il se forme dans les pénétrateurs en uranium appauvri présente des bandes de cisaillement adiabatique. Une idée commune fausse est que, durant l'impact, des fractures apparaissent le long de ces bandes provoquant une ablation de matière et restaurant ainsi la forme conique de la pointe du pénétrateur – alors que d'autres matériaux tels que le tungstène non revêtu ont tendance à se déformer dans un profil arrondi moins efficace en forme de champignon. En réalité, du fait de la formation de bandes de cisaillement adiabatique provoque le détachement prématuré des cotés du champignons, laissant un tête réduite à l'impact. Des tests ont montré que le trou percé par un projectile en uranium appauvri a un diamètre plus petit que celui obtenu avec un projectile de tungstène similaire.

Les vitesses de obus APFSDS varient selon les fabricants et le type de canon qui les tirent. Par exemple, l'obus américain General Dynamics KEW-A1 a une vitesse initiale de 1 740 m / s (5 700 m/s). A titre de comparaison, une balle de fusil se déplace à environ 900 m/s.

La gamme de vitesse initiale des obus flèche (APFSDS) se situe généralement de 1 400 à 1 900 m/s. Les sabots aussi sont tirés à cette vitesse avant la séparation. Ils peuvent continuer pendant plusieurs centaines de mètres à une vitesse qui peut être mortelle pour les troupes et endommager les véhicules légers.

L'équivalent des obus flèche pour les fusils sont les fléchettes à sabot. Un fusil les utilisant, le Special Purpose Individual Weapon, a été un moment développé pour l'armée américaine, mais le projet fut abandonné.

Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Pénétrateur_à_énergie_cinétique ().

Deux exemples de séparation du sabot juste après la sortie du canon, libérant ainsi l'obus flèche.

Une courte vidéo, bien didactique, pour découvrir le fonctionnement des obus flèches.