IJN Yamato en détails

Les canons de 460mm qui équipaient les cuirassés de la classe YAMATO restent parmi les plus puissants canons jamais montés sur un navire. Bien que presque égalés en termes de capacité à pénétrer les blindages horizontaux à longue portée par les 406mm/L50 Mk7 américains des IOWA, leur pouvoir de pénétration à courte et moyenne portée reste insurpassé.


Pour des raisons de protection du secret, ils étaient officiellement dénommés « canons de 40cm/L45 Type 94 ». Dans cette appellation, presque tout était faux : le calibre de 40cm (alors qu’il était de 46cm), la date de mise en service (le Type 94 correspondant à l’année 1934, alors que les plans n’ont été finalisés et acceptés qu’en 1939) ; seule la longueur relative du tube (45 fois le calibre) était vraie – mais la longueur absolue était fausse puisque le calibre était sous-estimé (45x40cm < 45x46cm)… Le secret a été bien gardé : le calibre réel et la puissance de ces canons n’ont été découverts par les Américains qu’après la fin de la guerre.

En tout, vingt-sept de ces canons ont été construits. Le premier est sorti d’usine en mars 1938 et a été testé sur le polygone de tir de Kamegakubi sur l’île de Kurahashi au sud de Kure. Dix-huit de ces canons ont été perdus avec le YAMATO et le MUSASHI, deux autres ont été détruits en novembre 1945 à Kamegakubi et les sept autres ont été découverts à divers états d’achèvement, abandonnés sur une plage dans une baie proche de Kamegakubi (photo ci-dessous), là où les Japonais s’apprêtaient à les immerger avant la capitulation pour éviter que les Américains s’en emparent. Cinq de ces derniers canons ont été démolis sur place, et les deux derniers ont été emmenés à Dahlgren, en Virginie (USA), où les services techniques de l’US Navy les ont testés. Ces deux derniers canons de 460mm ont été ferraillés dans les années 1950.


Deux des affûts triples inachevés qui auraient dû équiper le SHINANO ont également été saisis en 1945, puis ferraillés ensuite.

Le mode d’usinage et de fabrication de ces canons était d’une complexité inhabituelle, héritée des canons Vickers mais adaptée à la volée, au calibre et à la surpression de la pièce. Le tube de force (ou tube A), était fait de deux parties 2A et 3A, la dernière recouvrant la première sur pratiquement la moitié de la longueur du tube à partir de la culasse. L’assemblage de ces deux demi-tubes était fait par contraction thermique : on chauffait et dilatait le 3A, puis on pilotait son refroidissement et sa contraction sur le 2A. Cet assemblage était ensuite ceinturé d’un bobinage métallique, lequel était ensuite recouvert par deux autres tubes externes, également assemblés par contraction thermique, et encore recouverts par une coque externe au niveau de la culasse et de la chambre de tir.

Le tube interne, qui constituait la chemise d’usure remplaçable, était appelé tube 1A. De forme légèrement conique comme l’intérieur du tube externe, il était d’abord introduit par le côté de la culasse et assemblé aux autres tubes grâce à une presse hydraulique radiale. L’opération se faisait en trois étapes. Puis ce tube 1A était usiné en place pour y créer les cannelures qui entraînaient les obus en rotation pour les stabiliser sur leur trajectoire.

Un anneau culasse à fermeture à pas de vis venait alors sur l’arrière du tube de pression 3A, usiné pour le recevoir. Le bloc culasse lui-même était dérivé du type Welin, et l’assemblage de culasse était une variante japonaise du type Asbury britannique.


Un des inconvénients de cette complexité était que le changement de la chemise d’usure (1A) était assez long et exigeait le démontage complet du canon, sa sortie de la tourelle et son envoi en atelier pour réalignement (par fraisage) des tubes externes avant remplacement du tube 1A. Il semble que les Japonais avaient prévu d’avoir quelques canons de rechange de manière à minimiser les arrêts techniques des cuirassés pendant que leurs canons débarqués étaient remis en état en atelier. À ce qu’on en sait cependant, l’opération n’a jamais effectuée, les tubes n’ayant pas eu le temps d’atteindre leur limite de vie avant que les deux cuirassés soient coulés.

Caractéristiques du canon :

• Appellation officielle : canon de 40cm/L45 Type 94 (1934)
  
• Calibre : 460mm
  
• Conception : 1939
  
• Mise en service : 1941
  
• Masse du tube équipé de sa culasse (masse oscillante) : 164 650 kg
  
• Longueur hors-tout de la partie oscillante : 21,13m
  
• Longueur du tube seul : 20,48m
  
• Rainurage : 72 cannelures hélicoïdales de 4,6mm de profondeur sur 12,15mm de large, pas à droite de 1/28^e
  
• Volume de la chambre de tir : 680dm³
  
• Cadence de tir : 1,5 à 2 coups par minute.
  

Note : la rampe de rechargement du tube était fixe et inclinée à 3°. Quand le canon était utilisé proche de cette élévation, c’est-à-dire quand il tirait sur un but à moins de 6000m, la cadence de tir atteignait les 2cp/mn. La remise en batterie à 41° d’élévation pour les tirs à longue portée prenait 11s, et autant pour le retour du tube à 3° après le tir. Aux distances usuelles de combat entre cuirassés, l’élévation n’excédait pas 20° de sorte que la cadence de tir effective était de l’ordre d’un coup toutes les 35s, ce qui est remarquable pour une pièce d’une telle taille.

Obus :

• Projectile anti-blindages : obus perforant Type 91 (1931) ou Type 1 (1941), la différence entre les deux étant la longueur de la coiffe aérodynamique coiffant l’ogive. Masse de l’obus 1460kg, charge explosive de 33,85kg, longueur 1,95m (Type 91) ou 2,06m (Type 1).
  
• Projectile explosif : obus Type 0 (1940). Masse de l’obus 1360kg, charge explosive 61,7kg, longueur 1,60m.
  
• Projectile pour tir de barrage antiaérien : obus incendiaire et shrapnel Type 3 (1943), masse de l’obus 1360kg. Contenait 900 tubes incendiaires au phosphore. L’explosion de l’obus, déclenchée un par détonateur chronométrique après 1000m de vol, projetait les tubes de phosphore et un lot d’éclats dans un cône de 20°. Une demi-seconde plus tard, les tubes de phosphore s’enflammaient, dégageant chacun une flamme de 5m de long et de 3000°C.
  
• Des projectiles de taille réduite étaient utilisés pour les tirs d’exercice.
  

Il semble que les obus Type 91 n'aient jamais été embarqués en opérations. Ils ont cependant été utilisés pour les tirs d'essais avant le montage des canons sur les YAMATO.

Gargousses :

• Charge propulsive : 360kg (330kg de poudre + amorce de 30 kg), en six gargousses de laine jusqu’en 1942 puis en soie ensuite.
  
• Vitesse initiale : 780m/s (Type 91 et Type 1), 805 m/s (Type 0 et type 3)
  
• Pression dans la chambre de tir : 3200kg/cm²
  

Durée de vie du tube : 150 à 250 coups.

Sur les YAMATO, chaque canon disposait de 100 obus (60 stockés dans les deux chambres de la partie tournante du puits de tourelle, 40 en soute).

Caractéristiques des tourelles triples des YAMATO :

• Masse mobile 2774 tonnes (métriques)
  
• Élévation -5° à +45°
  
• Pointage en élévation : 10°/s
  
• Pointage en circulaire : 2°/s
  
• Recul des canons lors du tir : 1,43m
  
• Espacement entre les tubes : 3,50m
  
• Le tube central était équipé d’un retardateur de 80 ms pour limiter la dispersion des salves.
  
• Blindages de la tourelle : face avant 650mm, côtés 250mm, arrière 190mm, toit 270mm.
  

Tables de tir :

• Temps de vol avec obus Type 1 et V_o=780m/s
  16 830 m : 26,1s
  27 920 m : 49,2s
  40 700 m : 89,4s
  42 030 m : 98,6s
  
• Avec obus Type 0 : portée 32 550 m  pour une élévation de 45°
  
• Pouvoir de pénétration des blindages (Données extraites du livre « Battleships:  Axis and Neutral Battleships in World War II » pour une vitesse initiale de 780 m/s et tirées de la méthode de calcul empirique de l’US Navy sur le pouvoir de pénétration des obus) :
  
  
• Pouvoir de pénétration des blindages par les mêmes obus (Données extraites de « Anatomy of the Ship:  The Battleship Yamato ») :
  
  

Takagi a écrit:

Les canons de 460mm des cuirassés de la classe YAMATO
: study:

Excellentes (et passionnantes) analyse et synthèse !

a priori (a priori) les obus types 91 étudiés pour les impacts sous-marins (trajectoire plongeante et les 70/100 derniers mètres de course sous l'eau pour frapper sous la flottaison) furent utilisés à Samar où le Yamato plaça des coups au but sur le White Plains (presque 27 000 m) et le Gambier Bay.
Les 91 (comme tous les types 91 japonais du 203 au 460 mm) avaient des fusées de retard très longues compatibles avec les trajectoires sous-marines. Cette tactique fut mise au point en 1924 après une campagne de tir sur le Tosa pour frapper les navires sous la ceinture cuirassée. Ce qui explique qu'à Samar presque tous les impacts de gros calibre sur les CVE ne détonèrent pas mais traversaient les structures non blindées.
Le 91 avaient une ogive fangible qui se détruisait au contact de l'eau. On s'était aperçu que sous l'eau une ogive effilée induisait une instabilité en lacet de l'obus en rotation, c'est pourquoi derrière la coiffe l'obus avait une face quasi plane qui autorisait une meilleure stabilité de trajectoire.

Cet obus n'eut réellement qu'une occasion de prouver une certaine efficacité quand le Kinugasa toucha deux fois le Boise au Cap Esperance dans les magasins avant. Heureusement les entrées d'eau inondent les soutes avant leur explosion.

Les gargousses étaient composées de fardeaux de 50 kg.

Les Américains arrivèrent à la conclusion que leur 406 Armour Piercing "super heavy" de 1225 kg avait des performances assez proches de celles du 460 japonais.

Intéressante étude sur les 460 mm des Yamato.

Starling a écrit:

a priori (a priori) les obus types 91 étudiés pour les impacts sous-marins (trajectoire plongeante et les 70/100 derniers mètres de course sous l'eau pour frapper sous la flottaison) furent utilisés à Samar (...)

C'est effectivement une information que l'on trouve un peu partout, mais elle ne repose sur aucune preuve, tous les documents opérationnels des YAMATO et MUSASHI ayant été détruits. Les rares sources japonaises qui abordent la question, en revanche, penchent (sans autre preuve que les habitudes des arsenaux nippons) pour que les Type 1, qui avaient été construits exprès pour les YAMATO et en quantités suffisantes pour doter les deux cuirassés dès leur mise en service, aient été les seuls embarqués en soute. De toute façon, cela n'a guère d'importance, vu que les obus étaient rigoureusement identiques et ne différaient que par leur coiffe.
Par ailleurs, la "trajectoire sous-marine" de ces obus n'était, au mieux, que de 70 à 100 pieds, c'est-à-dire 21 à 30 mètres, ce que confirment encore les documents japonais.

Citation :

Les Américains arrivèrent à la conclusion que leur 406 Armour Piercing "super heavy" de 1225 kg avait des performances assez proches de celles du 460 japonais.

Une comparaison chiffrée peut être faite grâce à la table de tir consultable sur Naval Weapons ( http://www.navweaps.com/Weapons/WNUS_16-50_mk7.htm , descendre jusqu'à "Armor Penetration with 2,700 lbs. (1,224.5 kg) AP Mark 8". Cette table a été établie avec la même formule que la première que je cite sur le 460mm et la comparaison parle d'elle-même... même si on peut se demander pourquoi, à 20 000 m de portée, les 396 mégajoules d'énergie cinétique d'un 460mm japonais seraient à peu près équivalents aux 344 mégajoules d'un 406mm américain. Il y a manifestement dans la formule utilisée des coefficients correcteurs différents pour les deux nations.

sur Navweaps il y a bien souvent 2 grilles de lecture ...

Takagi (moi-même en quelque sorte) a écrit:

(...)De toute façon, cela n'a guère d'importance, vu que les obus étaient rigoureusement identiques et ne différaient que par leur coiffe.(...)

Tiens, j'ai écrit trop vite ! Ci-dessous une photo montrant, de gauche à droite :

• un obus Type 91
  
• un obus type 1 (on voit bien que les obus sont différents, ainsi que les bandes de cuivre)
  
• un obus Type 3 antiaérien
  
• un jeu de six gargousses de 55kg chacune
  

à vue de nez il n'y a pas que la coiffe ...
Les culots sont légèrement différents le 91 est surtout hydrodynamique !

pascal a écrit:

à vue de nez il n'y a pas que la coiffe ...

Oui, j'avais écrit trop vite...

Conway's donne la décomposition du cycle de tir :

• Ouverture de la culasse : 2 à 2,5 s
  
• Positionnement du berceau de chargement de l’obus : 3 s
  
• Refoulement de l’obus : 3 s
  
• Réarmement du refouloir et recul du berceau : 5 s
  
• Positionnement du berceau de chargement des gargousses : 3 s
  
• Refoulement des gargousses : 3 s
  
• Recul du refouloir : 3 s
  
• Recul du berceau de chargement des gargousses : 3 s
  
• Fermeture de la culasse : 2 s
  
• Recul du canon et retour en batterie : 2,5 à 3 s
  

temps auxquels il faut ajouter les mouvements en élévation, variables selon la distance.


Un passionné de modélisation infographique a posté sur Youtube une séquence illustrant bien le mécanisme de la tourelle. Les quelques explications textuelles sont en japonais, mais on peut très bien s'en passer pour comprendre le fonctionnement de cet ensemble mécanique remarquable.
https://www.youtube.com/watch?v=9T3rvxlz03U

les tourelles de 460 mm japonaises étaient réputées très fiables en raison notamment d'une absence de beaucoup des automatismes et systèmes de sécurité propres aux tourelles occidentales ...

En contrepartie semble t il il fallait beaucoup de monde dans une telle tourelle mais je n'ai jamais réussi a avoir un chiffre exact mais à mon avis plus que les 172 d'une tourelle triple US de 406

Deux photos spectaculaires prises lors des essais à terre de l'obus antiaérien Type 3 :


L'échelle de distance (graduation au-dessus de l'explosion) est en centimètres et donne la longueur des flammes de phosphore.
Ces obus Type 3 s'appelaient 三式弾  en japonais, ce qui se lit San Shiki Dan et qui signifie Obus Type 3. C'est pourquoi ces obus sont souvent appelés "obus sanshiki" dans la littérature occidentale.

Les cuirassés de la classe YAMATO n'avaient initialement aucun radar. Ils n'ont été installés qu'après la bataille de Midway. Malgré leurs efforts, les ingénieurs et les techniciens japonais n'ont pas pu rattraper en deux ou trois ans le retard accumulé par le Japon dans le domaine du radar et les trois modèles d'appareils montés sur les navires de la Marine Impériale n'ont jamais approché leurs homologues américains et anglais en termes de performance. Leurs émetteurs manquaient de puissance (les Japonais n'ayant pas réussi à mettre au point le magnétron qui servait d'émetteur de puissance aux radars US) et l'électronique de leurs antennes restait sommaire.


Radar Type 2 modèle 1 (dit « radar Type 21 »)

Un prototype de ce radar à deux antennes a été installé sur le YAMATO en juillet 1942. Le MUSASHI a reçu pendant sa construction un exemplaire de série. Leurs grandes antennes planes étaient montées sur les bras du télémètre principal, en haut de la tour.

Ceux montés sur le YAMATO ont servi aux essais d’évaluation comme radar de veille surface. Ces essais n’ont pas été concluants : le retour de mer (échos des vagues) masquait les cibles et l’électronique japonaise de 1942 ne savait pas comment l’éliminer. C’est pourquoi ce radar a d’abord été utilisé pour la veille air lointaine, le retour de mer étant moins sensible au-delà de quelques milliers de mètres.

Le Type 21 avait une longueur d’onde de 1,50m, une puissance d’émission de 5kW (ce qui est peu), et un poids total de 840kg. Il pouvait détecter un groupe d’avions à 100km, un avion isolé jusqu’à 70 ou 80km selon la taille (la portée de 80km avait été obtenue sur un Kawanishi H6K4 lors des essais).

Un circuit électronique a été installé en 1943 sur le MUSASHI pour lui permettre d’utiliser ses radars Type 21 pour le réglage d’artillerie en tir antinavire, à des portées inférieures à celles de la veille air. Il est vite apparu que ce circuit introduisait une erreur de 1000m dans les mesures de distance, mais ce défaut a été corrigé. Puis les premiers essais de tir ont révélé la grande fragilité de l’émetteur, qui résistait mal aux chocs lors des tirs répétés. Ce dernier défaut a été corrigé en 1944, permettant au Type 21 de détecter un cuirassé à environ 35 000 – 43 000 m, et les gerbes d’eau des obus à 15 000 m. Sa précision en distance était de 15m, ce qui le rendait plus précis en distance que les télémètres optiques des deux cuirassés. Les radars Type 21 du YAMATO ont été modifiés comme ceux du MUSASHI.

Des antennes moins grandes, plus légères et plus fiables ont remplacé celles d’origine sur le YAMATO à la fin de 1944.


Radar Type 2 modèle 2 (dit « radar Type 22 »)

Ces radars ont été montés sur le YAMATO et le MUSASHI en juillet 1943. Il y en avait un de chaque côté de la tour.

Les essais du Type 22 ayant montré une grande instabilité du commutateur d’antenne (qui passe alternativement l’antenne en émission puis en réception), celui-ci avait été supprimé et le Type 22 avait donc deux antennes : une en émission permanente, une (sur l’arrière haut) en réception permanente. Les essais réalisés en juillet 1943 sur le YAMATO ont montré une portée de 35km sur un cuirassé, 16km sur un destroyer, 15km sur les gerbes d’eau des obus, 5km sur un périscope.

Au début, sa précision était médiocre : 3° en gisement, 500m en distance. En juillet 1944, après plusieurs modifications visant à améliorer et à fiabiliser le Type 22, celui-ci a commencé à être utilisé comme radar de direction de tir. Sa précision était alors de 0,5° en angulaire et de 100m en distance. Cette précision restait cependant inférieure à celle des télémètres optiques du YAMATO aux distances usuelles de combat et le Type 22 ne servait que d’appareil d’appoint pour mesurer les distances de jour. Ce n’est que la nuit ou en limite de portée optique qu’il prenait le pas sur les télémètres optiques.

Radar Type 1 modèle 3 (dit « radar Type 13 »)

Deux radars Type 13 ont été installés de part et d’autre du mât principal du YAMATO et du MUSASHI en 1944. Ils remplaçaient les Type 21 dans leur fonction de veille air (ce qui évitait de démarrer le télépointeur principal d’artillerie pour effectuer la veille air). Ils avaient le même émetteur-récepteur que le Type 22, mais leur antenne avait un commutateur plus fiable mais plus rustique que celui qui équipait initialement le Type 22 et qui n’avait pas marché. L’antenne du Type 13, en forme d’échelle verticale, ne permettait pas une grande précision dans les mesures angulaires.

Le Type 13 avait une longueur d’onde de 2m, une puissance 10kW et une fréquence de répétition 500 pulsations par seconde. Son installation pesait 110kg. Il pouvait détecter une formation d’une centaine d’avions à 120km, un avion isolé entre 50 et 60km. Du fait de son antenne rudimentaire et de l’imperfection de son commutateur, sa précision en distance n’était que de 3000m, sa précision angulaire de 10° (60° sur les tout premiers modèles...) : le Type 13 ne pouvait servir que de système d’alerte, en aucun cas de radar de tir ni de contrôle aérien pour le guidage de la chasse.

Il me semble que les japonais avaient porté un intérêt au radar assez tôt mais les études et développement paraissent avoir été bien plus lents qu'au USA. Je ne sais pas si tu as des infos là-dessus ?
Néanmoins au vu des données précises que tu énonces dans le domaine de la veille air où la portée de détection importe plus que l'extrême précision de l'engin en site ou en gisement on peut remarquer que le Type 21 et le Type 13 ont des portées et des capacités de détection tout à fait similaires aux SC-1/2 et SK américains.

Là où les Américains (et les Britanniques -exemple marquant de la 1ere salve du Duke contre le Scharnhorst) faisaient la différence c'est effectivement dans le domaine des conduites de tir dont la précision était vraiment remarquable pour les Mk 8 notamment, mais surtout dans le traitement de l'information.
Ce traitement de l'info radar passait par la restitution, puis par l'exploitation. Avec les écrans PPI et les Central Information Centers ils avaient là des outils modernes pour la conduite des opérations dont ne disposaient pas les Japonais.

En revanche il semble bien qu'au niveau des optiques les Japonais pouvaient égaler la télémétrie radar américaine par temps clair. En tout cas à Samar le Yamato avec ou sans radar aurait placé un coup au but sur le White Plains à une distance évaluée à 27 000 m ce qui est une véritable performance compte tenu de la taille de la cible.

Pour revenir à ce que tu expliquais sur l'artillerie, les tirs japonais bénéficiaient traditionnellement d'un très bon groupage, les témoignage et les photos à ce sujet sont assez nombreux. Ils avaient compris assez tôt le phénomène de l'effet de sillage.

pascal a écrit:

Il me semble que les japonais avaient porté un intérêt au radar assez tôt mais les études et développement paraissent avoir été bien plus lents qu'au USA. Je ne sais pas si tu as des infos là-dessus ?

Un des précurseurs du radar a été Hidetsugu YAGI, chercheur à l'université du Tōhoku, qui a rédigé plusieurs articles en anglais sur les antennes avec son assistant Shintaro UDA. Ces travaux sont restés méconnus au Japon mais ont inspiré les Anglais et les Américains. L'antenne Yagi a été brevetée au Japon dès 1926, mais le brevet n'a été exploité qu'à l'étranger. Ce brevet a fait l'objet de la patente n°1860123 US qui a été attribuée à Radio Corporation of America en mai 1932.
Les armées japonaises n'ont commencé à s'intéresser au radar qu'après avoir capturé des appareils américains et britanniques aux Philippines et à Singapour en 1942, et après avoir découvert qu'ils avaient une antenne Yagi...

Citation :

Néanmoins au vu des données précises que tu énonces dans le domaine de la veille air où la portée de détection importe plus que l'extrême précision de l'engin en site ou en gisement on peut remarquer que le Type 21 et le Type 13 ont des portées et des capacités de détection tout à fait similaires aux SC-1/2 et SK américains.

Oui, mais ces performances n'ont été obtenues que très tard. Par ailleurs, ces performances ne sauraient faire oublier le manque de fiabilité des radars Type 22 et 13, qui étaient en grande partie assemblés par les collégiens et les lycéens embrigadés dans les ateliers au titre de contribution à l'effort de guerre. Ces radars avaient de nombreux faux contacts qui les empêchaient souvent de marcher, et une fâcheuse tendance à voir leur émetteur griller au bout de quelques heures de fonctionnement seulement. Sur les escorteurs et les destroyers, l'habitude était de les laisser en mode "réception" en guise d'intercepteur radar, et de n'allumer leur émetteur qu'en cas d'alerte.
La plupart des radars Type 13 et Type 22 des Kaibōkan et des escorteurs ASM n'ont jamais été modernisés et ont gardé jusqu'au bout leurs piètres performances initiales (précision en gisement de 60° sur le Type 13). Le YAMATO et les dernières unités opérationnelles de la Marine Impériale sont des cas très particuliers.

Starling a écrit:

les obus types 91 étudiés pour les impacts sous-marins // pour frapper sous la flottaison).
Les 91 // avaient des fusées de retard très longues compatibles avec les trajectoires sous-marines. // et une ogive fangible qui se détruisait au contact de l'eau. // sous l'eau une ogive effilée induisait une instabilité en lacet de l'obus en rotation, c'est pourquoi derrière la coiffe l'obus avait une face quasi plane qui autorisait une meilleure stabilité de trajectoire.

Takagi a écrit:

// la "trajectoire sous-marine" de ces obus n'était, au mieux, que de 70 à 100 pieds, c'est-à-dire 21 à 30 mètres //

pascal a écrit:

le 91 est surtout hydrodynamique !

… mais pas vraiment à face plane (le 91) : et si sa coiffe est vraiment fongible/frangible (?), son hydrodynamique s'en trouve vaine.
J’ai tout de même un sérieux doute sur le gain de stabilité octroyé par cette supposée face plane… à moins qu’il ne s’agisse seulement que d’un profil en quasi demi sphère, façon cône de torpille ? Voire en effet comme les actuelles Mk-44/Mk-46 US… mais celles-ci pénètrent assez doucement dans l’eau (freinées par parachute quand elles sont largués d’aéronef) ;
ce qui n’est pas le cas des projectiles de 460, même à 20 kilomètres ou plus, y entrant à près de 500 m/s ! Et sous une incidence proche de 25° !
On peut comprendre que la trajectoire du projectile en soit quelque peu déstabilisé (en lacet, surtout) : en raison de sa rotation sur son axe longitudinal, ça devait instantanément induire une dérive, sinon un gros ricochet !
Cela dit, le calcul (et la prévision) de cette trajectoire sous-marine devait être assez empirique ; après une minute de parcours aérien, les trente mètres sous l’eau (en moins d’une seconde !) ne devaient pas soucier beaucoup les calculateurs balistiques : une incertitude de trajectoire pour quelques mètres, ne changeait pas grand chose au résultat final… à condition que le projectile ne se perde pas dans les profondeurs, en passant sous la coque de sa cible… finalement la précision exigée l’était plus dans l’élévation de la pièce que dans le gisement de la tourelle.

Le terme face plane est un raccourci elle est très légèrement bombée ...

question bête !! peut on comparé les 460 du yamato au 457 du furious ?
ont ils des qualités balistique si différente ou sont ils proches ?

Bonsoir
c'est tout, sauf une question bête. D'ailleurs, les questions le sont rarement. Les réponses, parfois...

Dranibrut a écrit:

… mais pas vraiment à face plane (le 91) : et si sa coiffe est vraiment fongible/frangible (?), son hydrodynamique s'en trouve vaine.
J’ai tout de même un sérieux doute sur le gain de stabilité octroyé par cette supposée face plane… à moins qu’il ne s’agisse seulement que d’un profil en quasi demi sphère, façon cône de torpille ? Voire en effet comme les actuelles Mk-44/Mk-46 US… mais celles-ci pénètrent assez doucement dans l’eau (freinées par parachute quand elles sont largués d’aéronef) ;
ce qui n’est pas le cas des projectiles de 460, même à 20 kilomètres ou plus, y entrant à près de 500 m/s ! Et sous une incidence proche de 25° !
On peut comprendre que la trajectoire du projectile en soit quelque peu déstabilisé (en lacet, surtout) : en raison de sa rotation sur son axe longitudinal, ça devait instantanément induire une dérive, sinon un gros ricochet !

Un petit schéma valant mieux qu'un long discours, voici une coupe du Type 91. En rouge : la coiffe aérodynamique (windshield sur le schéma)qui se séparait de l'obus lors de l'entrée dans l'eau. En gris moyen, sous la coiffe, la partie bombée rajoutée sur l'obus d'origine pour stabiliser sa trajectoire sous-marine (ballistic cap et cap hat sur le schéma). En gris clair : l'obus d'origine (body), avec son ogive conventionnelle.


Les petits obus peuvent ricocher (20mm, 40mm, ...) , les gros pénètrent dans l'eau.

Citation :

Cela dit, le calcul (et la prévision) de cette trajectoire sous-marine devait être assez empirique ; après une minute de parcours aérien, les trente mètres sous l’eau (en moins d’une seconde !) ne devaient pas soucier beaucoup les calculateurs balistiques : une incertitude de trajectoire pour quelques mètres, ne changeait pas grand chose au résultat final… à condition que le projectile ne se perde pas dans les profondeurs, en passant sous la coque de sa cible… finalement la précision exigée l’était plus dans l’élévation de la pièce que dans le gisement de la tourelle.

La trajectoire sous-marine n'était absolument pas calculée. Le tir s'effectuait normalement, en visant la cible comme si on voulait la toucher plein fouet. Ce n'est que si on la ratait en tirant légèrement trop court (< 30 mètres) qu'on profitait de la forme de l'obus, une fois sa coiffe d'aluminium fracassée lors de l'entrée dans l'eau, pour espérer atteindre malgré tout le but dans ses œuvres vives. En quelque sorte, on tentait d'augmenter le nombre de coups au but malgré les imprécisions de tir. En aucun cas, on tirait avec l'intention anticipée de faire frapper l'obus sous la flottaison. Les essais réalisés après la campagne de tir sur le TOSA (essais qui portaient sur la résistance des blindages dudit TOSA) avaient montré que la forme de la coiffe finalement adoptée pour le Type 91 évitait à l'obus de piquer du nez en entrant dans l'eau, ce qui raccourcissait sa trajectoire sous-marine. C'était évidemment assez empirique, le déplacement d'un obus d'une tonne et demie arrivant à plus de Mach 1 dans l'eau échappant totalement aux modèles hydrodynamiques d'écoulement laminaire...

les allemands avait mis au point le Henschel Hs 294 un missile guidé qui lui aussi finisser sa course sous l'eau pour frappé sous la ligne de flottaison d'un navire !
donc le calcule balistique pour la rentré dans l'eau devait déjat être connu

valdechalvagne a écrit:

les Allemands avait mis au point le Henschel Hs 294 un missile guidé qui lui aussi finissait sa course sous l'eau pour frapper sous la ligne de flottaison d'un navire !
donc le calcul balistique pour la rentrée dans l'eau devait déjat être connu

Le Hs 294 était téléguidé, sa trajectoire n'était pas calculée à l'avance. Le guideur lui faisait toucher l'eau quelques instants avant l'impact, et le missile continuait sous l'eau sans ses ailes jusqu'à frapper la coque de sa cible ou passer dessous (il avait un détonateur de proximité semblable à celui des torpilles). Ce n'était pas une arme balistique, et il était subsonique.
Sa course sous-marine, à peu près rectiligne après une incursion en immersion, n'était ni calculée à l'avance ni même guidée. En outre, l'entrée dans l'eau d'un engin qui se comporte comme une torpille à quelques dizaines de nœuds n'a pas grand-chose à voir avec la prédiction d'une trajectoire supersonique et subaquatique, et à l'asservissement d'un canon de 165t (sans compter la tourelle) à la correction de trajectoire balistique que cette partie sous-marine induisait.
De toute façon, 30 mètres à 300 ou 500m/s ne prenait qu'un peu plus d'un dixième de seconde, et je ne vois pas l'intérêt de calculer le trajet de l'obus pendant ce 1/10^e de seconde.
J'expliquerai les subtilités du calculateur principal d'artillerie du YAMATO dans un autre article.

Pour ce qui est des 3 tubes de 457 mm britanniques leur maîtrise d'oeuvre fut surtout le fait du bureau d'étude Armstrong d'Elswick. Il est d'ailleurs amusant de noter que comme les Japonais un peu plus tard, les Britanniques se sentirent obligés de camoufler le véritable calibre de leur nouveau canon en parlant de canons de 15" version "B".
En terme de performances le 457 mm britannique ne semble pas avoir été testé contre des blindages mais correspondait plutôt à une volonté de Fischer de forcer les détroits de la Baltique en tirant sur des objectifs à terre (le Hood fut aussi envisagé dans ce but par une recherche de la limitation de son tirant d'eau ...). Il semble bien de plus que des problèmes de qualité de la cordite utilisée durant la WWI limitait la vitesse initiale des projectiles d'autant plus que le tube britannique était plus court que le tube japonais de l'ordre de 2 m au moins.
Néanmoins le monitor General Wolfe effectua une série de tirs contre la terre au large de la Belgique à une distance de l'ordre de 32/33000 m...

Monsieur Pierre Touzin m'avait envoyé une lettre l'année dernière dans laquelle il émettait l'hypothèse que l'artillerie des Yamato pouvait s'être également inspirée de travaux réalisés par les établissements Schneider ...

Initialement, l’artillerie antiaérienne légère du YAMATO était limitée à vingt-quatre canons de 25mm en huit affûts triples disposés par paires aux quatre coins des superstructures, et à quatre mitrailleuses de 13,2mm en deux affûts doubles situés de part et d’autre de la tour avant, à quelque 28m au-dessus de la flottaison.

Les mitrailleuses étaient des 13,2mm/L76 Type 93 (九三式十三粍高角機銃), qui était en fait la 13,2mm M1929 du fabricant français Hotchkiss dont l’importation avait commencé en 1933 (et qui sera produite au Japon pendant la guerre). La Marine Impériale l’utilisait en affûts simples, doubles et quadruples. Les affûts doubles montés sur les YAMATO pesaient 314kg.


Leur pointage en circulaire (360°) et en élévation (-15° à +85°) était entièrement manuel, l’unique pointeur actionnant des volants entraînant deux trains d’engrenages. D’autres servants assuraient le remplacement des chargeurs depuis des caissons à munitions disposés en arrière de l’affût.

Le réarmement automatique s’effectuait par emprunt de gaz, une partie des gaz propulsifs générés par la percussion des cartouches servant à réarmer la culasse pour le coup suivant.

Chaque chargeur contenait 30 cartouches. La cadence de tir théorique de chaque tube pouvait être réglée entre 425 et 475 coups/minute en jouant sur le débit de gaz, mais en pratique le remplacement des chargeurs limitait la cadence à environ 250 coups/minute.

Les munitions comprenaient divers types de cartouches : inertes, perforantes, traçantes, explosives ou incendiaires, d’une masse variant de 112,6 à 118,5 g selon les cas. La portée maximale (en tir contre but flottant) était de l’ordre de 6000m sous 45° d’élévation, mais en tir antiaérien la portée pratique en tir tendu était plutôt aux alentours de 700 à 1000m.

L’affût n’étant pas motorisé, il n’était pas télécommandable et la visée se faisait à vue par le servant d’arme, à l’aide de cercles de collimation.


La présence de deux affûts de part et d’autre de la tour du YAMATO et du MUSASHI peut paraître anachronique, tant l’efficacité de l’arme était limitée en antiaérien (dès 1942, elle avait été démontée de pratiquement tous les destroyers et croiseurs japonais sur lesquels elle avait été installée dans les années 30). Les deux cuirassés les ont cependant conservés jusqu’à la fin.

L’autre calibre de DCA légère des YAMATO était le 25mm/L60 Type 96 (九六式二十五粍高角機銃). Là encore, il s’agissait d’une arme d’origine Hotchkiss, exportée au Japon après que notre Marine nationale a renoncé à s’en doter au début des années 1930. L’idée initiale de Hotchkiss visait à combiner les avantages des mitrailleuses lourdes (tir en rafale, rapidité de pointage) et ceux des canons de 37mm (obus efficace mais chargé à la main au coup par coup au début des années 1930), d’où l’idée d’un calibre médian : 25mm = (13mm+37mm)/2 …


En tir contre but flottant, l’arme portait à 7500m sous 45° d’élévation. En antiaérien, la portée maximale n’était plus que 1500 à 3000 m. La cadence de tir théorique pouvait être réglée entre 200 et 260 coups par minute, mais la faible capacité des chargeurs (15 cartouches) limitait celle-ci à environ 110 ou 120 coups par minute.

Les munitions comprenaient toute une palette d’obus différents, dont une demi-douzaine utilisables en antiaérien (traceurs, incendiaires, explosifs, explosifs avec détonateur à retardement pour les tirs de barrage, etc.).

Malgré des limites que nous verrons plus loin, ce canon a constitué l’arme de défense antiaérienne à courte portée standard de la Marine Impériale Japonaise pendant toute la guerre. Il a été construit à quelque 33 000 exemplaires entre 1935 et 1945, montés en affûts simples, doubles ou triples.

Les canons initialement montés sur le YAMATO étaient des Type 96 modèle 2 en affûts triples. Contrairement à ce que l’on lit ici ou là, ces affûts étaient motorisés par des groupes convertisseurs Ward-Leonard d’origine française permettant des vitesses de pointage de 18°/s en circulaire et 12°/s en élévation. En mode centralisé, la visée était télécommandée depuis un des quatre postes de direction de tir Type 95, chacun gérant deux des affûts triples de 25mm. En mode local, la visée était effectuée par le chef d’affût à l’aide d’un viseur Le Prieur situé sur la gauche de l’affût, qui effectuait lui-même les corrections nécessaires au tir sur cible mouvante, d’après les réglages affichés par les servants. En ultime recours, un collimateur classique à cercles de visée situé sur la droite de l’affût prenait le relais. Les Ward-Leonard pouvaient être commandés de l’un ou l’autre des postes de visée, ou bien pris en télécommande depuis le directeur Type 95.


Au début, le nombre d’affûts de 25mm était très limité : huit, en quatre paires en sellettes aux quatre coins du bloc des superstructures. Ces affûts étaient protégés par des masques en forme de tourelle de 5mm d’épaisseur en acier Ducol dont la fonction était de protéger les servants des pièces du souffle des canons de 460mm. C’est pour la même raison que les affûts avaient été concentrés sur la superstructure centrale, malgré la place disponible aux extrémités des cuirassés et par le travers des tourelles principales.


Pendant la guerre, il devint rapidement évident que cet armement était insuffisant face aux nouvelles menaces aériennes. Plusieurs mesures furent prises pour y remédier, au gré des passages des deux grands bâtiments au Japon pour entretien :

• À l’été 1943, quatre affûts triples de 25mm furent rajoutés à plat pont, de part et d’autre des tourelles triples de 155mm latérales, portant le total des pièces de 25mm à 36. Ces affûts n’étaient reliés à aucun poste de direction de tir et ne pouvaient être utilisés qu’en commande locale (viseur Le Prieur).
  
• Entre la fin 1943 et le printemps 1944, les deux cuirassés subirent leur principale modernisation : les tourelles latérales de 155mm et les quatre affûts de 25mm précédemment installés furent débarqués et remplacées par de nouvelles superstructures littéralement truffées de pièces antiaériennes. D’autres pièces de 25mm en affût simple ou triple furent rajoutées sur le pont supérieur, portant le total à 101 pièces sur le YAMATO (25 triples, 26 simples à pointage manuel) et 115 sur le MUSASHI (29 triples et 26 simples). Quatre postes de direction de tir Type 95 furent également rajoutés dans les superstructures centrales pour télécommander les pièces disposées tout autour, et deux à l’arrière pour les quatre tourelles triples rajoutées sur les bords du pont à hydravions.
  
• Après la bataille de Leyte, dix nouvelles tourelles triples de 25mm furent rajoutées au centre du YAMATO, complétant un hexagone de tourelles de 25mm entourant la superstructure centrale et toutes télécommandables. Deux conduites de tir Type 95 furent également rajoutés sur le pont-teugue des 127mm, au-dessus des nouvelles tourelles de 25mm. Quatre autres affûts triples furent montés sur les tourelles principales 2 et 3 sans être reliés aux conduites de tir centralisées, portant le total de canons de 25mm à 146.
  
• En 1945, tous les affûts simples du YAMATO furent débarqués parce que totalement inefficaces et remplacés par 10 nouveaux affûts triples de 25mm (en commande locale), portant le total de la DCA légère à 150 pièces de 25mm (et les quatre mitrailleuses de 13,2mm). Deux des conduites de tir Type 95 situées sur la tour furent redescendues au niveau de la plateforme des projecteurs, entre la tour et la cheminée. C’est sous cette configuration que l’on peut voir le YAMATO en modèle réduit à l’échelle 1/10° au Yamato Museum de Kure, près de Hiroshima.
  

Malgré leur DCA impressionnante sur le papier, les deux cuirassés finirent coulés par l’aviation américaine sans infliger à celle-ci de pertes significatives.

Les Japonais avaient, pendant la guerre, identifié plusieurs petits défauts des affûts triples de 25mm modèle 2 :

• Les Ward-Leonard manquaient de puissance (à titre de comparaison, les vitesses de pointage en circulaire et élévation des quadruples de 40mm US étaient de 24°/s et 30°/s).
  
• Les viseurs Le Prieur ne permettaient pas d’afficher une vitesse du but supérieure à 400km/h, ce qui en a limité l’efficacité à la fin de la guerre (les affûts n’étant plus capables d’engager en commande locale que des cibles en radiale pure).
  
• Les chargeurs ne contenaient pas assez de cartouches, obligeant les servants à de fréquents remplacements et abaissant la cadence de tir.
  
• Quand les trois canons tiraient simultanément (ce qui était rare), l’affût vibrait au point de gêner l’utilisation du viseur Le Prieur.
  
• Les affûts simples pointés à vue et manœuvrés à bras n’avaient qu’une valeur dissuasive : les coups au but étaient très exceptionnels, et leurs servants étaient exagérément exposés aux tirs des avions censés servir de cible.
  

D’autres problèmes avaient été pointés du doigt, mais ils concernaient surtout les affûts terrestres et ceux embarqués sur sous-marin, et ils ne sont pas évoqués ici.

Ces canons de 25mm avaient d’autres limitations que les Japonais n’avaient pas vues mais qu’une comparaison avec les pièces américaines met en évidence :

• Les obus de 25mm n’avaient ni fusées de proximité ni détonateurs chronométriques, de sorte qu’ils exigeaient un coup au but direct pour servir à quelque chose. Ils étaient trop petits pour espérer en monter.
  
• À partir de 1943, les progrès techniques de l’aviation américaine (blindages, réservoirs auto-obturants, robustesse structurelle) avaient rendu inefficaces les petits calibres. C’est d’ailleurs ce qui a poussé les Américains à retirer tous leurs canons de 20mm dès la fin de la guerre : ces armes n’étaient utiles que contre les avions japonais, souvent mal protégés.
  

Les directions de tir Type 95 avaient d’autres faiblesses : initialement limitées à une vitesse but de 600km/h, elles durent être modifiées pour passer à 900km/h. Ces conduites de tir étaient purement optiques, elles n’ont jamais reçu de radars, ce qui en limitait l’emploi au tir tendu à moins de 2000m de distance.


Les Japonais avaient estimé qu’il fallait tirer environ 1500 cartouches de 25mm pour abattre un avion à plus de 1000m de distance. À partir de 1944, les munitions se raréfiant (la production de munitions n’ayant pas suivi la multiplication par sept du nombre de canons embarqués et la démultiplication des cibles à engager), les consignes de tir préconisaient d’attendre que les cibles soient à 800m pour ouvrir le feu avec les 25mm. Cela ne laissait que 10 à 15 secondes avant que l’avion ne passe à la verticale du navire : bien peu de temps quand on est attaqué par des dizaines d’avions simultanément…

Les résultats de la DCA légère du YAMATO parlent d’eux-mêmes : le jour où il a été coulé par l’aviation embarquée américaine, le cuirassé et son escorte n’ont réussi à abattre que 10 avions sur les 360 qui les avaient attaqués. Quatre à huit fois moins que ce qu’un groupe analogue de la marine américaine aurait fait, selon les estimations.


Et pour finir, une vidéo dédiée aux différents affûts du canon de 25mm Type 96 :

Takagi a écrit:

La DCA légère du YAMATO […]
Le YAMATO sous attaque aérienne dans la mer de Sibuyan, pendant la bataille de Leyte.
On voit clairement le nouvel agencement de la DCA au centre du navire.
[…] Les Japonais avaient, pendant la guerre, identifié plusieurs petits défauts des affûts triples de 25mm modèle 2 :
[…]* Les affûts simples pointés à vue et manœuvrés à bras n’avaient qu’une valeur dissuasive : les coups au but étaient très exceptionnels, et leurs servants étaient exagérément exposés aux tirs des avions censés servir de cible.
[…] Et pour finir, une vidéo dédiée aux différents affûts du canon de 25mm Type 96 :

: study:

 Intéressante étude, qui complète utilement celle du magazine LOS! de mars-avril 2014.
Je suis étonnée de la conduite de tir "centralisée" par les postes de direction de tir Type 95 (Le Prieur ?) sous masque… (LOS! en attribue quatorze au Yamato ; mais c'est peut-être après la bataille de Leyte, donc fin 1944 ?) les servants ne devaient pas voir grand chose ; en plus le délai de réaction était ridiculement court… cela explique sans doute pourquoi ne pouvaient être traitées que des cibles en radiale pure…

À propos de la « valeur dissuasive […] »  des affûts simples (pointés à vue et manœuvrés à bras), ce qualificatif me paraît exagéré puisque, leur inefficacité sautant aux yeux, ils ne devaient pas dissuader grand monde ! Ne serait-ce pas plutôt un très vague réconfort moral à valeur symbolique, pour l'équipage du cuirassé (hormis les servants) ?