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Et si on jouait ?!


Fil ouvert par Adj. Lissner ( 6 ) - Posté le 12/02/2019
Dernière modification par Pascal le 13/02/2019.
Bonjour à tous,

Amateur de béton cuirassé depuis (presque) 20 ans, mais ayant du sacrifier aux exigences familiales, cela fait des années que je n'ai parcouru les souterrains. D'autant plus que je consacre une bonne énergie à la restauration de mon blockhaus... en maçonnerie de pierres + chaux !

Programmeur amateur, j'ai en son temps réalisé un logiciel de calcul des trajectoires balistiques ; soyons réaliste, il ne s'agit que d'une approximation, car le calcul exact est d'une complexité incompatible avec mon niveau en math !
Néanmoins, ce logiciel permet de prendre en compte des paramètres tels que le vent (vitesse et direction), la température, l'humidité, l'altitude, la pression atmosphérique, etc.

Ayant redécouvert cet outil dans mes archives, j'ai pensé à le mettre au goût du jour... et pourquoi pas en faire un jeu "simple" ? Théoriquement, sur la base d'informations précises sur les armes/munitions (vitesse initiale, portées/inclinaison, poids, etc.), le calculateur est capable de définir la trajectoire de n'importe quel projectile : balle de 7,5, obus de canon/obusier de 75, obus de antichar de 25/37/47, ainsi que les projectiles de mortier.

Avant de me lancer - ou non -, je sollicite votre avis et votre intérêt. Et surtout vos suggestions, tant sur le fond que la forme ! Ce peut être une réalisation commune, si d'autres membres sont intéressés par le sujet ?

Adj. Lissner.

PS : oui, le même Adjudant qui fréquentait un autre forum ; au passage bien le bonjour aux pseudo que j'ai retrouvé !!!


Réponse de Pascal ( 1217 ) - Posté le 13/02/2019

Bonjour

Bienvenue sur wikimaginot.

La balistique et les calculs liés sont un sujet à part entière. Peut être serait-il intéressant de pouvoir developper et expliquer les méthodes de correction utilisées dans les PC de bloc d'artillerie en fonction des infos météorologiques, cela reste un élément méconnu et peu ou pas développé.

Cordialement, Pascal


Réponse de jolasjm ( 2321 ) - Posté le 13/02/2019

Bonjour, et bienvenue sur notre site dédié à la ligne Maginot.

Pour rebondir sur votre proposition sur le fond : en croisant votre calcul de trajectoire avec une modélisation terrain 3D cela permettrait de retracer les plans de feux des armes sous béton ou tourelle, que nos ancêtres artilleurs faisaient consciencieusement à la main. Ce serait particulièrement intéressant dans les Alpes où le terrain à un rôle considérable vis à vis de la simple balistique (en tant que Mauriennais d'adoption pendant une vingtaine d'années, je me suis souvent posé la question de la couverture réelle de certaines pièces !).

Concernant votre programme sur la forme, j'ai quelques questions de compréhension : prend t-il en compte le tracé de l'ogive ? La géométrie de celle-ci influe considérablement sur la trajectoire. Par ailleurs, pour m'être intéressé à une époque aux pièces longue portée - ALVF ou autre - je crois me souvenir que la position du centre de gravité de l'obus influe sur la stabilité de la trajectoire, et donc sur la portée réelle.

J'imagine qu'un des paramètres d'entrée est la vitesse initiale à la bouche de l'arme ? Celle-ci étant par définition aléatoire dans la réalité autour d'une valeur moyenne théorique, il faudrait raisonner en termes de densités de probabilité pour définir le point de chute en fonction de la gaussienne de Vo de départ, par une approche genre méthode de Monte-Carlo par exemple.

Cordialement
Jean-Michel


Réponse de Adj. Lissner ( 6 ) - Posté le 13/02/2019
Dernière modification par Adj. Lissner le 13/02/2019.
Bonjour

"La balistique et les calculs liés sont un sujet à part entière. Peut être serait-il intéressant de pouvoir developper et expliquer les méthodes de correction utilisées dans les PC de bloc d'artillerie en fonction des infos météorologiques, cela reste un élément méconnu et peu ou pas développé."

Si le sujet de la balistique et son calcul peut intéresser, je partagerai volontiers mon expérience : des millions de tirs... fictifs (les obus numériques ne coûtent pas cher lol).
Il est tout à fait possible de calculer les tables de tir d’une pièce et sa munition, incluant les corrections à apporter en fonctions des conditions particulières. On peut aussi présenter, par exemple sur un graphique, l’influence des paramètres comme le vent.
Je suis ouvert à toute discussion ; si vous pensez que la question mériterait un sujet spécifique, pas de problème pour moi. A voir si et comment l’on fait la distinction entre balistique interne et externe.


"Pour rebondir sur votre proposition sur le fond : en croisant votre calcul de trajectoire avec une modélisation terrain 3D cela permettrait de retracer les plans de feux des armes sous béton ou tourelle, que nos ancêtres artilleurs faisaient consciencieusement à la main. Ce serait particulièrement intéressant dans les Alpes où le terrain à un rôle considérable vis à vis de la simple balistique (en tant que Mauriennais d'adoption pendant une vingtaine d'années, je me suis souvent posé la question de la couverture réelle de certaines pièces !)."

C’est exactement ce pourquoi j’ai créé ce logiciel !
Pour « mesurer » les zones blanches, en fonction du type de pièce (canon, obusier, mortier), de la munition, et de la charge sur le cas particulier du 75/31.
Egalement, pour prendre en compte l’influence de l’altitude ; tant pour les dénivelés que les conditions atmosphériques.

Voici un exemple des trajectoires obtenues avec un canon de 155L/77 sous différentes charges
(photo RBF3-coupe)

Et le dessin de la zone d’action de la même pièce.
(photo RBF3-mappe)

Bien entendu, le profil du projectile (ogive, flancs, culot, rainures) est pris en compte ; c’est même plus compliqué que ce cela, car il faut les caractéristiques du projectile et de la fusée.
En fait, à la forme du projectile + fusée correspond un coefficient, que l’on appelle « coefficient balistique » (par exemple noté sur certaines tables de tir), « coefficient de pénétration dans l’air », « coefficient de résistance au vent », etc. ou plus simplement « Cx » ; on entend parlé de ce coefficient dans la vie courante, par exemple sur les véhicules modernes, dans les souffleries, etc.
Sauf coup de chance, on ne connait pas ce coefficient ; mais on peut de le deviner par approximations successives, ce que fait le logiciel.
NB : si l’on veut être pointilleux, il y a en fait plusieurs coefficients… mais on ne cherche pas la précision millimétrique !

Le centre gravité a effectivement une influence sur la stabilité ; il est généralement au centre, plutôt sur l’avant de l’obus (très en avant sur les obus de mortier à ailettes). Egalement la longueur du projectile doit être comprise dans des limites bien définies ( de l’ordre de 2 à 5 fois le calibre de mémoire) ; à défaut l’obus sera instable et peut se retourner en vol, ce qui est catastrophique pour la maitrise de la trajectoire.

Tout à fait : la vitesse initiale est le paramètre indispensable sans lequel aucun calcul n’est possible.
Le logiciel ne traite que la balistique externe ; c'est-à-dire depuis la sortie de la bouche à feu jusqu’à l’impact (ou l’éclatement en vol si tir fusant). Le calcul de la vitesse initiale relève de la balistique interne : ce qu’il se passe à l’intérieure de l’arme… est un tout autre calcul, car dépend de paramètres incontrôlables (poids du projectile, température de la poudre, température du tube, usure du tube, étanchéité, etc. ) ! Le logiciel prendra en compte la vitesse initiale théorique ; que l’on peut bien entendu varier manuellement.
Sur de courtes distances (tir à bout portant, antichar, etc.), la variation de vitesse initiale n’a pas grande influence, d’autant plus sur une cible verticale. A grande distance, elle peut faire varier la portée de manière significative. Mais ce n’est pas le seul motif de dispersion…

La dispersion est par nature incompatible avec un calcul d’ordinateur ; puisque celui-ci applique des valeurs et des formules « claires nettes et précises » ; pour lui 1+1=2 et ne fera jamais 2,00000001.
Il faut donc créer artificiellement une part de hasard sur les principaux paramètres pour prendre en compte les « imperfections de la réalité » : la variation de masse du projectile, le chargement de poudre, le vent tourbillonnant, les bulles d’air chaud, la déformation de l’affût, la dilatation du tube, etc.

Si on lui demande « gentiment », un ordinateur est capable de calculer en fonction d’une multitude de paramètres… mais ce n’est pas forcément intéressant de multiplier les paramètres si l’on cherche une « bonne approximation », d’autant plus que cela ralenti considérablement le temps de calcul.

Cordialement,
Adj. Lissner.

PS : pardon, je n'ai pas trouvé comment intégrer une citation ?



Réponse de jolasjm ( 2321 ) - Posté le 13/02/2019
Dernière modification par jolasjm le 13/02/2019.
Bonjour

Content de voir que votre accès s'est débloqué.

Pour répondre à votre dernier point : cette fonctionnalité de fil de discussion n'intègre pas de fonction de citation. Pour le moment.

Votre modèle a de l'allure et permettrait sans doute de répondre à des questionnements que je me suis longtemps posé sur les zones d'action des ouvrages des Alpes.

Il existe des approches mathématiques et informatiques qui permettent de générer une notion d'incertitude en définissant des gaussiennes de probabilité pour les paramètres entrants pertinents (méthode de Monte-Carlo que j'évoquais plus haut). En réalité, on peut faire en sorte qu'un ordinateur calcule le fait que "1 (+/- 0,1) + 1 (+/- 0,2)" soit = à 2,15535 (et une probabilité associée à ce résultat de 12%). La méthode consiste à faire calculer en boucle la répartition des résultats sur des milliers de tirs avec de légères variations aléatoires dans la gaussienne autour des paramètres entrants. Cela remonte à mes cours de math d'il y a plus de 35 ans, alors ne m'en demandez par plus :-)

On a eu un débat il y a quelques mois avec un de nos contributeurs spécialistes du domaine sur l'effet des plaquettes Malandrin sur la balistique des obus et sur l'application de cet artifice dans la ligne Maginot. Il se trouve que j'ai mis la main depuis sur un plan de feu d'époque de la tourelle de 75/33 de Roche la Croix qui montre les zones touchées avec utilisation de plaquette Malandrin (preuve supplémentaire du fait que l'usage de ces plaquettes a bien été envisagé en tous cas). Il serait intéressant d'introduire ce type d'artifice de freinage aérodynamique dans votre calcul. Cela pourrait se faire sans doute en touchant le coefficient de frottement ou le Cx.

Cordialement
Jean-Michel


Réponse de Adj. Lissner ( 6 ) - Posté le 13/02/2019

Bonjour,

Sur la question des probabilités, si je vois bien comment programmer des erreurs tenant compte des tolérances, en revanche je trouve l'intérêt limité de le mesurer précisément (sans compter la complexité de calcul).
Dans la pratique, on effectuait des tirs d'essais pour valider et peaufiner les calculs théoriques ; en simulation, le tir est par défaut optimal, créer une dispersion n'a pas grand intérêt, pour mesurer les zones battues, par exemple.

Je peux vous préparer une comparaison de trajectoire avec ou sans plaquette Maladin.
N'ayant pas les caractéristiques aérodynamiques, pourriez-vous me préciser la portée obtenue avec la munition avec ou sans plaquette pour une hausse donnée ?

Effectivement, le rôle de la plaquette consiste à modifier le coefficient de pénétration dans l'air (pas uniquement de frottement) et donc de ralentir le projectile dans sa course. Les effets sur la trajectoire ne sont pas les mêmes qu'une charge réduite, cette dernière diminuant la vitesse initiale (exemple sur ma photo ci-dessus, montrant, pour une même cible, les différentes trajectoires obtenues avec des charges différentes - certes c'est du 155 De Bange, mais le principe reste le même avec des "mortiers" de 75 Mle 31).
Par contre la plaquette fixée sur le nez de l'obus a une fâcheuse tendance à le déséquilibrer, et par conséquent à diminuer considérablement la précision légendaire des canons de la Ligne.


Cordialement,
Adj. Lissner.


Réponse de jolasjm ( 2321 ) - Posté le 14/02/2019
Dernière modification par jolasjm le 14/02/2019.
Bonsoir

Bon, je vois que ma proposition d'ajout d'un peu d'incertitude et d'aleatoire au jeu proposé initialement n'a pas beaucoup d'écho ! Pas de souci.

J'ai vu passer une table de tir avec et sans plaquette M il y a un moment. J'essaierai de la retrouver. Sinon, vous pouvez trouver les dimensions de celle-ci (ou celles-ci devrais-je dire car il y en avait de plusieurs types) sur la page dico du site qui lui est consacrée. Je m'étais dit il y a un moment que je l'enrichirai mais n'ai pas trouvé encore le temps de le faire.

Si vous avez des infos de votre côté n'hésitez pas à nous en faire part.

Cordialement
Jean-Michel


Réponse de Adj. Lissner ( 6 ) - Posté le 14/02/2019

Bonjour,

J'ai effectué un calcul des trajectoires d'un obus explosif Mle 1900-1915, avec les charges normale, moyenne, réduite, ainsi qu'avec la plaquette Malandrin et une charge moyenne. Les calculs sont basés sur une portée de 8.500m avec hausse de 45°, poids de l'obus 5,410 Kg.
Bien que les résultats ne soient pas très précis (je suis parti d'une portée de 8.500m avec hausse supposée de 45°), on voit nettement une différence dans la forme de la trajectoire du projectile avec plaquette.
Plutôt qu'un long discours, les courbes ci-dessus seront plus parlantes : charge normale (violet), charge moyenne (bleu), charge réduite (vert), et charge moyenne avec plaquette (rouge).

Je propose également un second graphique présentant les trajectoires avec les mêmes charges (mêmes couleurs) sur une cible située à 3.000m. Là aussi, on constate l'influence de la plaquette sur la trajectoire.
Les angles de chute sont respectivement de 7,4 ; 11,1 ; 13,9 ; 23,0° ; ce qui démontre l'intérêt des charges réduites/plaquettes.
Toutefois, un obus de mortier de 81 arriverait sur la même cible avec un angle de chute de l'ordre de 65° (je n'ai pas fait le calcul)...

Pour répondre à Jolasjm, je suis d'accord pour dire que les probabilités d'erreurs donneraient un peu de piquant à un éventuel jeu ; mais jusqu'à présent on n'a parlé que de calcul de zone d'action et de trajectoire.

Cordialement,
Adj. Lissner.



Réponse de MDL/CHEF HARMAND ( 198 ) - Posté le 15/02/2019

Bonjour à tous .

Avec la charge réduite sur un obus explosif mod 1900 1915 , arrive t on à des portées de + ou - 300 mètres
( ma question est pour connaître la possibilité de tir à très courte portée effectués par la tourelle du Chenois le 12 ou 13 juin sur des éléments allemands postés entre les blocs 7 et 5 ?Svp .

merci d'avance .


cordialement

DH


Réponse de Adj. Lissner ( 6 ) - Posté le 15/02/2019

Bonjour Chef Harmand,

Oui, un canon peut tirer à 300m, et même moins.
Si un véhicule passe devant la tourelle il se fera allumer !

Après, il y a une condition : que le terrain ne soit pas trop pentu, car les canons ne peuvent pas descendre beaucoup en hausse négative. Je ne connais le site du Chesnois...

Cordialement,
Adj. Lissner.


Réponse de jolasjm ( 2321 ) - Posté le 15/02/2019
Dernière modification par jolasjm le 15/02/2019.
Bonjour

Voilà où j'avais vu les tables de tir avec et sans plaquettes :
http://atf40.forumculture.net/t5264-utilisation-de-la-plaquette-malandrin-par-l-atf-40

Concernant la relation entre dispersion, trajectoire et zone d'action :
C'est justement parce qu'il y a dispersion et une part d'aléatoire que la trajectoire peut être impactée et qu'une zone d'action supposée être non touchée avec un calcul strict le sera avec une probabilité donnée en tenant compte du caractère aléatoire. La zone d'action d'une pièce ne passe pas du rouge au blanc à un mètre près mais passe du rouge au blanc par tout un dégradé de rouge sur une distance donnée (c'est justement l'évaluation de cette distance qui m'intéressait, surtout dans le cas de la montagne, où la pente peut créer des choses bizarres).

Et cela sans même parler de phénomènes plus complexes à modéliser comme le ricochet, etc. Là encore, un obus qui arrive avec une incidence de 45° tangentiellement sur une pente à 40°, cela doit donner des choses amusantes. A noter d'ailleurs que l'un des rôles initiaux de la plaquette Malandrin - avant qu'elle soit utilisée (détournée) pour transformer un canon en obusier - était justement d'éviter les ricochets lors des tirs d'exercice en champ de tir de taille limitée, et donc la sortie involontaire et l'explosion de l'obus là où justement le calcul théorique avait dit qu'il n'exploserait pas :-)

Cordialement
Jean-Michel


Réponse de jolasjm ( 2321 ) - Posté le 15/02/2019
Dernière modification par jolasjm le 15/02/2019.
… pour rappel sur un sujet connexe et lié, à savoir celui des charges divisibles, le très intéressant fil suivant sur le site :

https://wikimaginot.eu/V70_fil_detail.php?id=1898&su=Obus_OE_1900-1915_à_charges_divisibles_pour_75R32

A noter au passage la règle d'or des artilleurs sur l'angle d'incidence d'entrée : celui-ci doit être d'au moins de 10 à 15° selon nature du terrain. En dessous, c'est le ricochet quasi assuré. Quand un obus est tiré avec des hausses faibles et à courte portée, il est préférable qu'il touche une paroi verticale ou qu'il utilise une fusée fusante ou à temps, autrement il va se perdre plus loin (voir document joint, tiré de l'IOT-Tome 2) ! Il existait cependant d'autres dispositifs anti-ricochet que la plaquette qui se fixaient eux aussi entre fusée et obus.

Cordialement
Jean-Michel



Réponse de Adj. Lissner ( 6 ) - Posté le 25/02/2019

Bonjour,

Pour répondre à la demande de Jolasjm, voici un extrait du Manuel de l'Officier de Réserve d'Artillerie (édition 1932) ; extrait dans lequel il est question de la dispersion, notamment avec la probabilité de toucher une zone particulière.

Dans ce même manuel, il est également question de ricochet et de nombreux autres paramètres de tir.


Cordialement,
Adj. Lissner.



Réponse de jolasjm ( 2321 ) - Posté le 26/02/2019

Bonjour

Merci de cette information complémentaire.

Cordialement
Jean-Michel


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