Pas seulement Excalibur : l'histoire des munitions à guidage de précision pour canons de 155 mm du M712 Copperhead au M1156 PGK et ce qu'elles peuvent apporter aux forces armées

Par: Anry Sergeev | 12.06.2022, 19:10
Pas seulement Excalibur : l'histoire des munitions à guidage de précision pour canons de 155 mm du M712 Copperhead au M1156 PGK et ce qu'elles peuvent apporter aux forces armées

Dernièrement (même avant de longues discussions MLRS MLRS M270 et M142 HIMARS ) dans des conversations sur l'assistance militaire, des canons, des canons automoteurs et des obusiers de calibre 155 mm sont apparus. L'Ukraine déjà utilise des obusiers M777 "trois axes"  et ACS - Norvégien M109A3M109 américain  et Césars français. En chemin Krabe AHS polonais et Dana c Zuzana 2 de Slovaquie. Tout cela augmentera la puissance de feu des forces armées ukrainiennes non seulement grâce aux munitions OTAN de 155 mm, qui seront fournies sans interruption et dans les quantités requises grâce à l'ouverture supermarché "Ramstein"  pour l'Ukraine. Mais aussi grâce aux munitions guidées par GPS de haute précision, qui ont un autre paramètre important dans la guerre - une consommation beaucoup plus faible. Ce qui donne un avantage en logistique - vous en avez besoin de moins et vous pouvez livrer la bonne quantité plus rapidement (et, par conséquent, moins cher). Tout le monde a entendu parler du projectile M982 Excalibur de haute précision (et pas bon marché), mais il existe maintenant des munitions non moins intéressantes qui peuvent améliorer la puissance de feu des forces armées ukrainiennes.

L'avènement des projectiles guidés d'artillerie (CLGP)

Tout a commencé aux États-Unis dans les années 70 du siècle dernier, lorsque le développement de l'artillerie a pratiquement atteint son plafond. Après la création artillerie nucléaire  (il y avait une telle chose dans l'histoire des armements, mais elle a été officiellement abandonnée à la fin du XXe siècle) il fallait passer quelque part. Et un développement naturel était une tentative de créer des projectiles guidés de haute précision. Il existe une théorie selon laquelle la raison de leur création était l'apparition en Europe de l'Est (permettez-moi de vous rappeler, à propos de l'époque de la guerre froide) d'un grand nombre de chars de l'URSS, qui, par leur existence, ont créé une menace sérieuse . Par conséquent, une arme précise était nécessaire, capable de frapper un char à une distance considérable, relativement parlant, d'un seul coup. Le fait est qu'en Europe densément peuplée, tirer des obusiers sur des places (pour couvrir une armada de chars) était, pour le moins, inhumain et lourd de pertes parmi la population civile. 

Outre les chars et autres véhicules blindés, les cibles de ces munitions à guidage de précision pourraient être des fortifications fixes. Après un examen préliminaire des projets, auquel ont participé presque tous les fabricants d'armes aux États-Unis, un projet appelé CLGP (Projectile guidé lancé par un canon - littéralement "projectile d'artillerie guidé"). Il était basé sur l'utilisation d'un projectile planant avec plumage (la variante avec un moteur à réaction à propergol solide a été abandonnée au profit d'une production bon marché) avec le même système de guidage par désignateur de cible laser simple et anti-brouillage (cette technologie était nouvelle et prometteuse à cette époque, il a été développé par Texas Instruments) dans la phase finale du vol de projectile. Pour l'éclairage laser de la cible, il était possible d'utiliser un opérateur au sol (l'installation GLLD fabriquée par Hughes Aircraft sur la photo ci-dessous) ou un avion ou un drone - ils existaient déjà à l'époque. Le revers du projet moins cher était la réduction de la portée du projectile.


Une photo: Station d'éclairage de cible laser au sol GLLD (désignateur de localisateur laser au sol) pendant les essais, 1974 (Wikipédia )

Après le tir d'un tel projectile guidé, les stabilisateurs de queue s'ouvrent et il continue son vol, recevant un signal de désignation de cible laser réfléchi à mesure qu'il s'approche de la cible. Ce signal est reçu par l'autodirecteur semi-actif et l'électronique donne des instructions au gouvernail de queue dans les dernières secondes du vol. En théorie, tout cela n'a peut-être pas l'air très convaincant aujourd'hui, mais, d'après les résultats de tests comparatifs d'échantillons concurrents effectués en 1975, les meilleurs d'entre eux ont démontré sept coups directs pour onze tirs sur des cibles (debout et en mouvement) situées à un distance de 4 à 7 km. 


Une photo: prototype d'un projectile 155-mm du projet GLLD à côté de l'obusier M109A1 sur une base militaire Fort Sill (Wikipédia

M712 Copperhead : le premier projectile de précision

À la suite du projet CLGP, le premier projectile d'artillerie guidé de calibre 155 mm est né. Il a reçu le nom M712 Copperhead (littéralement - une tête de cuivre, un autre nom pour une vipère en anglais museau cuivré ). Les travaux sur le CLGP ont montré que l'empennage n'était pas suffisant pour tirer avec la précision requise. Par conséquent, des ailes lui ont été ajoutées, donnant au projectile une ressemblance avec un missile de croisière. La production en série du M712 Copperhead a commencé en 1978 - le Pentagone a acheté 3 000 de ces obus pour 56 millions de dollars. 27 millions supplémentaires ont été dépensés pour 130 stations d'éclairage de cibles laser GLLD. À différents moments, le coût d'un M712 Copperhead variait de 22 à 24 mille dollars chacun (ce montant n'incluait pas l'ogive et les conteneurs pour le transport, ils ont été achetés séparément). Au total, 15 745 obus ont été produits de 1981 à 1985, soit 35 % du budget du Pentagone pour l'achat d'obus d'artillerie. L'usine Martin Orlando, lorsqu'elle fonctionnait en temps de paix (c'est-à-dire en 1 quart de travail), produisait jusqu'à 700 obus par mois. Au total, jusqu'en 1989, date à laquelle la production du M712 Copperhead a été arrêtée, environ 25 000 d'entre eux ont été produits.


Une photo: Ronde M712 Copperhead au Missile Range Museum sables Blancs  (image Kelly Michaux )

Dans le schéma ci-dessous, vous pouvez voir l'appareil M712 Copperhead dans une coupe longitudinale. De gauche à droite : palette, stabilisateurs de queue, compartiment de pilotage (biellettes et servos de gouvernes), plumage (ailes), compartiment de combat avec une ogive pesant 6,7 kg, compartiment de contrôle, autodirecteur semi-actif. La longueur du projectile est de 140 cm avec un poids total de 62,4 kg. La portée de tir déclarée de ces munitions est de 3 à 16 km. 


Illustration: Le dispositif du projectile M712 Copperhead en coupe longitudinale (Wikipédia )

Les munitions ont deux options de fonctionnement : mode balistique et planification. Le mode balistique est utilisé lorsqu'il y a une forte couverture nuageuse et une bonne visibilité. Dans ce cas, le s étend les ailes et les stabilisateurs à une distance de 3000 mètres de la cible. Le mode Glide est utilisé dans des conditions de mauvaise visibilité (nuageux, brouillard ou précipitations), ce qui ne permet pas l'utilisation du mode balistique. A un point donné de la trajectoire, la munition prolonge la queue et passe de la phase balistique à la phase de vol plané. La cible est verrouillée lorsque le projectile est suffisamment proche pour détecter le faisceau laser, ou lorsque le projectile sort de la couverture nuageuse, selon la première éventualité.

Le M712 Copperhead a été utilisé pour la première fois au combat lors de l'opération Desert Storm en 1991 en Irak. Ensuite, 90 obus ont été tirés sur les stations radar et les fortifications des troupes irakiennes. Parmi celles-ci, seules 4 munitions n'ont pas touché une cible fixe éclairée par un faisceau laser. 


Le projectile s'approche du char cible M47, suivi d'une détonation lorsqu'il touche la cible (animation basée sur une photo de Wikipédia )

Pour un coup précis, la tête chercheuse a besoin que la cible soit éclairée pendant au moins 13 secondes. Avant le lancement, l'équipage d'artillerie a dû programmer le projectile pour recevoir le code correspondant du faisceau laser (faites attention aux premières secondes de la vidéo ci-dessous - l'artilleur tourne des vis spéciales avec des marques codées avec un tournevis), ce qui a créé une immunité supplémentaire au bruit de l'ennemi. 

En 1988, la variante M712 "Copperhead-2" avec une tête chercheuse combinée (infrarouge et laser) a été adoptée, ce qui reflétait l'apparition au cours de ces années du principe "tirer et oublier" dans de nouveaux types d'armes. 


Pour ceux qui veulent en savoir plus

  • L'Union soviétique a développé son propre projectile guidé - Krasnopol . Il a été développé à partir de la fin des années 70 du siècle dernier, utilisait un système de guidage laser semi-actif, avait une ogive pesant 6,4 kg (jusqu'à 9 kg dans les nouvelles versions, portée de 3 à 20 km (jusqu'à 25 km pour les nouvelles). 
  • La version moderne de cette munition s'appelle Krasnopol-D, utilise la navigation par satellite et est utilisée dans la guerre actuelle avec l'Ukraine.
  • La version export de Krasnopol est estimée à 35 000 $
  • Des versions moins connues de missiles guidés développés en Russie sont Centimètre et Baleinière
  • L'Ukraine a développé son propre analogue d'un missile guidé basé sur le Krasnopol soviétique appelé "Kvitnik "(ogive de 9 kg, portée de tir jusqu'à 20 km, calibre 152/155 mm). Il a été mis en service en 2012 et en 2017, une version sans composants russes a été créée. Aux prix de 2009, une de ces coquilles était estimée à 200 000 hryvnia.
  • ADC (Artillerie Dirigee Charge) est un projectile de haute précision développé en France avec une portée allant jusqu'à 25 km.
  • CHEF (Bofors Optimized Smart Shell), développé par la Suède - un projectile hautement explosif de haute précision avec une pénétration de blindage de 600 mm et un système de guidage radar, tirant à 24 km

En plus des projectiles monoblocs autoguidés (corrigés), il existe également toute une classe de projectiles en grappe avec des sous-munitions à visée automatique qui sont intégrées dans des corps d'obus d'artillerie. En règle générale, ces munitions sont plus faciles à fabriquer (elles ne nécessitent pas de système de contrôle) et moins chères que les munitions à tête chercheuse d'environ 3 à 5 fois. Et ils sont utilisés pour détruire des cibles blindées. Puisqu'ils tombent tous sur la cible presque verticalement, la capacité de pénétrer une armure de 100 à 120 mm leur suffit pour vaincre. Au cœur de leur conception se trouvent seulement deux blocs fonctionnels : un capteur de cible et une ogive. Les sous-munitions autoguidées démontrent la meilleure efficacité lorsqu'elles frappent une cible de groupe en mouvement. Ils sont capables de trouver indépendamment des cibles sur une zone beaucoup plus vaste. Pour comprendre comment cela fonctionne, en principe, il suffit de regarder une vidéo montrant des munitions PRIME avec deux éléments dommageables (développés conjointement par la Suède et la France).

Dans la phase initiale du vol, le projectile se déplace selon une trajectoire balistique. Ensuite, deux ogives sont tirées, chacune étant d'abord stabilisée en vol à l'aide de deux empennages courbes, puis dirigée individuellement vers la cible. Cette classe de projectiles de 155 mm comprend également des munitions XM-898 (SADARM, Skeet) fabriqué aux USA, ACED (France), Fermoir (Israël) et Intelligent (Allemagne).

M982 Excalibur : un projectile pour le prix d'une fusée

Le summum du développement de projectiles d'artillerie (et le Saint Graal dans la classe feu et oubli) est la munition réglable M982 Excalibur développée par Systèmes de missiles Raytheon et BAE Systems Bofors. Au départ, il disposait d'un système de guidage combiné (inertie + GPS, les versions modernes ont un autodirecteur laser), lui procurant une précision exceptionnelle avec écart circulaire probable (ECP)  4 mètres à des distances allant jusqu'à 40 (dans certaines modifications ultérieures jusqu'à 57 km). À titre de comparaison, les projectiles américains standard de 155 mm ont un CEP de l'ordre de 200 à 300 mètres lorsqu'ils sont tirés à moyenne portée. D'une masse de 48 kg, il a une ogive de 22 kg et coûte environ 112 000 $ chacun, ce qui fait d'Excalibur, pour ne pas dire plus, un plaisir coûteux, conçu pour vaincre des cibles sélectionnées (postes de commandement, systèmes de guerre électronique / renseignement, etc.). Un avantage important d'une grande précision est la possibilité d'utiliser un tel projectile à proximité de sa propre infanterie sans risquer de l'endommager avec un "tir ami". C'est-à-dire qu'avec l'aide d'Excalibur, vous pouvez tirer sur des positions situées à une distance de 50 mètres de vos soldats, ce qui est tout simplement inédit selon les normes des artilleurs. 


Illustration: asc.army.mil

Vidéo officielle de Raytheon avec une démonstration de tests sur le terrain du projectile :

Le développement d'Excalibur a commencé en 1992, les premiers termes de référence de l'armée américaine (fortement révisés, au fil du temps) n'apparaissent qu'en 1997. Après une longue épreuve (au début le développement était commun au projectile et à la bombe guidée, puis ils ont été séparés), en 2005 Raytheon a reçu la première commande d'un montant de 22 millions de dollars pour un lot expérimental de 165 projectiles. Les tests ont été achevés en 2007 et la même année, Excalibur a été utilisé pour la première fois dans la guerre en Irak. En 2008, il était déjà utilisé en Afghanistan (à cette époque, le prix d'un projectile était d'environ 80 000 dollars). 

Un des inconvénients Excalibur est considéré comme tirant sur des cibles fixes (les coordonnées GPS sont enregistrées avant le tir, cela nécessite un équipement spécial, par exemple, ils font souvent attention au fait que les obusiers américains M777 sont livrés en Ukraine Ne pas avoir, et en général seules les versions A2 de cet obusier prennent en charge un tel tir). Entre nous, tout cela ne signifie pas du tout que cet équipement (comme les obus Excalibur eux-mêmes) n'apparaîtra pas dans les forces armées ukrainiennes au fil du temps, mais maintenant il ne s'agit pas de cela, mais du fait que la nouvelle version du coquille avec le nom Excalibur S capable d'atteindre des cibles mobiles. En février 2020, Raytheon a annoncé le test réussi de l'Excalibur S contre une cible en mouvement à l'aide d'un chercheur laser. Son développement est réalisé depuis juin 2013.


Pour ceux qui veulent en savoir plus

  • Première version d'Excalibur avec index XM982 est apparu en service dans l'armée américaine en 2007, il a été mis en service à la hâte, ils sont donc délibérément passés à une plage de vol réduite 
  • La production de la première version du M982 a été achevée en 2014, environ 6500 obus ont été fabriqués.
  • Depuis 2014, une version du projectile a été produite Excalibur М982А1 avec QUO inférieur à 2 (!) mètres. 
  • Les munitions Excalibur sont en service dans les armées des États-Unis, du Canada, de l'Inde, de l'Australie, de la Jordanie et de la Suède
  • En février 2012, l'obusier M777 du Corps des Marines américain en Afghanistan (province de Helmand) a tiré un seul projectile Excalibur qui a détruit un groupe taliban à une portée record pour le Corps des Marines de 36 kilomètres
  • Le 23 avril 2022, la chaîne de télévision canadienne CBC a rapporté que, avec 4 obusiers M777 relativement nouveaux Le Canada a également transféré plusieurs obus M982 Excalibur à l'Ukraine restes de la guerre en Afghanistan.

M1156 PGK (Precision Guidance Kit): Une fusée qui transforme un projectile de 155 mm en un projectile très précis


Une photo: USAASC (Centre de soutien aux acquisitions de l'armée américaine - Centre de soutien aux acquisitions de l'armée américaine, 2018)

Excalibur est idéal pour tout le monde, résolvant les problèmes de précision des obus d'artillerie, sinon pour son prix de l'espace. Et bien qu'il ait déjà été divisé par deux par rapport aux versions initiales de ce projectile de haute précision, son coût est trop élevé. Et si vous pouviez développer une sorte de kit qui vous permette de transformer n'importe quel projectile en un projectile très précis ? L'armée américaine a posé cette question en organisant et en finançant des programmes FCC (fusée de correction de cap - fusée de correction de cap) et GIF (Guidance Integrated Fuze - fusible avec guidage intégré). Tous deux se sont terminés avec la création du projet  PGK (Kit de guidage de précision - kit de guidage de haute précision). En théorie, son travail aurait dû ressembler à la vidéo ci-dessous, et les avantages (en plus de la précision évidente) étaient les mêmes : une réduction du coût de production et de logistique des munitions de 3 à 4 fois :

Premier prototype PGK avec index XM1156 créé le même Raytheon qui produit Excalibur, mais, au final, le contrat de fourniture a remporté Systèmes BAE. Bien que le développement ait été réalisé en général par une troisième société - Alliant Techsystems Inc. (ATT). Maintenant, il n'existe plus après avoir été repris par une société Northrop Grumman  en 2018. En conséquence, l'armée a reçu un fusible compatible avec tout projectile 155-mm, dont le KVO (comme Excalibur) n'a pas changé en fonction de la portée du tir. Dans la première version du PGK, l'erreur circulaire probable était de 50 mètres, mais après plusieurs itérations de développement, elle a été réduite à 10 mètres. Dans le même temps, le fusible PGK avait une caractéristique intéressante - 5 secondes après le tir, l'électronique calculait à quel point le point d'arrivée différait des coordonnées GPS définies avant le tir, et s'il dépassait 150 mètres, le fusible était bloqué, et le projectile n'a pas explosé. Cela a permis à leur propre infanterie d'utiliser en toute sécurité des cartouches PGK. Bien que les nouvelles versions du logiciel PGK aient une option qui vous permet de désactiver ce blocage - dans ce cas, le projectile a quand même explosé (après tout, le tir n'est pas toujours effectué à proximité des positions de leur infanterie).


Illustration: Comparaison du KVO lors du tir d'un projectile standard de 155 mm (avec des données météorologiques au plus tard 30 minutes), d'un projectile avec PGK et d'un projectile Excalibur (globalsecurity.org )

Ainsi, XM1156 est une alternative nettement moins chère à Excalibur (le kit coûte environ 10 000 $, soit environ 10 fois moins cher qu'un projectile de haute précision). De plus, compatible avec des millions d'obus de 155 mm déjà tirés. À l'intérieur du PGK se trouvent un récepteur GPS et un alternateur (le système n'a pas besoin d'alimentation, l'énergie est générée en vol). Il pèse 1,4 kg, soit 0,45 kg de plus qu'un fusible standard (principalement en raison de l'ajout de nervures stabilisatrices et d'un alternateur). Les fusibles eux-mêmes sont de deux types: contact et avec détonation à distance pour augmenter les dégâts causés à l'ennemi par une explosion dans les airs. Pendant le vol, la munition corrige sa direction en faisant tourner les pales du stabilisateur autour de son axe, roulant au sol jusqu'aux coordonnées GPS enregistrées avant le tir.

En fin de compte, l'objectif de la création de PGK était de transformer des projectiles standard en projectiles à guidage de précision et de mettre à niveau les millions de projectiles déjà en stock. Et tous les nouveaux projectiles intelligents comme Excalibur ne doivent être utilisés que pour le stockage. 

Voici à quoi ressemble l'utilisation du M1156 PGK en direct dans un exercice. Avant le tir, les artilleurs retirent le capuchon de protection, préprogrammant les coordonnées de la cible. Et ils vérifient les performances des stabilisateurs (s'ils tournent facilement).

En juillet 2020 BAE Systems a reçu un contrat de 33 millions  développer une version améliorée d'ici 2023 LR-PGK  (Kit de guidage de précision à longue portée) pour les projectiles de 155 mm avec une portée portée à 70 km. En plus de la portée de vol, ils promettent d'améliorer l'immunité au bruit du récepteur GPS (apparemment, pour les conditions de fonctionnement des systèmes de guerre électronique ennemis) et de réduire davantage le KVO (essentiellement, d'augmenter la précision).


Pour ceux qui veulent en savoir plus

  • En octobre 2012, les soldats de la base Fort Bonheur a utilisé pour la première fois un prototype XM1156 PGK dans un exercice, tirant 24 coups
  • En septembre 2014, le PGK a été testé avec des projectiles allemands DM111 tirés de l'obusier automoteur PzH2000 à une distance de 27 km. 90% des cartouches équipées de PGK touchent des cibles à moins de 5 mètres
  • Depuis 2015, des PGK sont fournis aux forces armées australiennes et canadiennes, et depuis 2018 - aux Pays-Bas
  • En 2017, le nombre de PGK libérés dépassé 10 000 pièces
  • Pour programmer les coordonnées GPS, un dispositif spécial est utilisé - EPIAFS (Enhanced Portable Inductive Artillery Fuze Setter - Advanced Portable Inductive Fuze Programmer) M1155
  • Propre, "version russe" PGK avec un module de navigation GLONASS pour les obus de 152 mm développé Bureau de design de Moscou "Compass" en 2011. Heureusement, ce bureau d'études est dissous depuis près de 5 ans maintenant.

Dans la matière sèche

Malgré le fait que des obus d'artillerie de haute précision sont en service depuis de très nombreuses années, ils sont déjà en service avec l'Ukraine et la Russie (bien qu'en petites quantités, et nous ne parlons pas du tout de la production en série de Kvitnik), seulement M982 Excalibur et les perspectives de son approvisionnement en Ukraine. Selon le point de vue binaire ("zrada" ou "victoire"), l'idée est promue de savoir s'ils seront ou non approvisionnés. La vie, comme toujours, est beaucoup plus complexe, diverse et déroutante. Et il ne donne pas de réponses simples à des questions complexes et complexes. Qu'est-ce qu'il vaut la peine de savoir dans tout cela ? Premièrement, tous les types de munitions à guidage de précision sont constamment améliorés - le processus est en cours et en ce moment. Deuxièmement, à la fois Excalibur lui-même s'améliore constamment et son alternative plus massive sous la forme de PGK. Troisièmement, cette guerre représente une occasion unique pour tous les développeurs d'armes de les tester dans des conditions de combat réelles. Par conséquent, la question de savoir si des projectiles de haute précision seront livrés à l'Ukraine ou non ne l'est pas, en principe. Ce n'est qu'une question de temps, dont le compte à rebours a déjà commencé, avec les premières livraisons de tous les types d'artillerie de 155 mm, lançant le processus de rééquipement des forces armées ukrainiennes aux normes généralement acceptées de l'OTAN. Et maintenant, en premier lieu en termes de priorités, il ne s'agit en aucun cas de la fourniture de munitions à guidage de précision, mais de la saturation des forces armées ukrainiennes en artillerie à canon (environ MLRS moderne des pays de l'OTAN ne pas oublier non plus), dont les besoins sont déjà estimés en centaines de pièces. Et le principal facteur de dissuasion aujourd'hui n'est en aucun cas le manque de volonté politique pour leur approvisionnement, mais le débit des centres de formation (plus la technologie moderne est complexe, plus il faut de temps pour apprendre - pour le F16, par exemple, contrairement aux obusiers M777 , le mastering ne prend déjà pas des jours, mais des mois, plus la construction de l'infrastructure, qui prend des années). Par conséquent, nous arrêtons de paniquer et, dans les cas particulièrement graves, envoyons un lien vers ce texte aux alarmistes. Tout sera l'Ukraine.

Pour ceux qui veulent en savoir plus

Quota de QUOTA_BYTES_PER_ITEM dépasséQuota de QUOTA_BYTES_PER_ITEM dépassé