La Technique navale au XIXe siècle

Vaste sujet, car le siècle de la vapeur recèle également un grand nombre de progrès dans le domaine de la construction navale, et au pourtour des questions militaires.

Sidérurgie: La grande révolution:

La sidérurgie par exemple, embryonnaire, devient aboutie au point de voir permis la fonte de plaques de métal de grande dimensions, rendant possible des coques plus vastes, mais aussi l'usinage de toutes les pièces spécifiques liés au machinisme, que le bois ne pouvait satisfaire du fait de ses limites propres d'endurance aux charges, à la chaleur, à l'humidité... La sidérurgie rendait aussi possible de concevoir des plaques composites de différents métaux et alliages, à l'origine des premières plaques de blindage abouties. Mais surtout, les techniques de fontes plus modernes aportaient une nette hausse de la qualité. Ainsi, il était fréquent que les canons se fendent et explosent au XVIIIe siècle. On estime même que selon la qualité de leur usinage originel, il ne pouvaient tirer qu'un certain nombre de bordées avant d'atteindre leurs limites de résistance et de devenir dangereux pour leurs utilisateurs. Avec la science de la sidérurgie moderne, on pouvait construire des canons bien plus longs tout en étant bien plus fiables et résistants, jouer sur l'assemblage des pièces pour créer déjà un frein de recul intégré à la structure même du canon, d'y adjoindre une âme en alliage plus résistant à la chaleur, et surtout de créér un mécanisme de chargement par la culasse.

Le passage du chargement par bouche en vigueur depuis l'origine du canon, à en effet pris fin autour de 1850. A cette date, les premiers canons se chageant par la culasse étaient encore sujet à caution et baucoup de canonniers s'en méfiaient. Mais le conservatisme à pris fin avec le perfectionnement de ces derniers, qui de minoritaires et embarqués aux côtés des canons se chargeant par la gueule, sont devenus majoritaire, puis en 1865, exclusifs. L'usage des canons rayés par contre était déjà ancien et avait pour fonction de donner au projectile une rotation très rapide qui engendrait une meilleure pénétration dans l'air: Le résultat en était que le tir d'une pièce de même longueur et même calibre devenait supérieure tant au point de vue de la portée, sensiblement augmentée, que de la précision, bien meilleure que les canons à âme lisse.

Les canons classiques

Le canon classique en usage depuis l'époque de la renaissance était construit d'une pièce de fonderie brute en bronze ou en fer, garnie de poignées latérales généralement qui servaient en fait à sa manutention par poulies. L'âme était parfois contituée d'un métal différent, traité pour être plus réistant. Le canon reposait sur un affût mobile ( en profondeur ) composé d'un socle de bois monté sur roues sur lequel s'appuyaient deux supports encadrant le tube, reposant sur des renflements cylindriques à la base du canon. Le canon disposait de hausse primitif grâce à l'insert d'un coin de bois à sa base ( la culasse ). Le recul du canon était diminué grâce à la combinaison de l'affût sur roues et de sa solidarisation de la paroie de batterie par un système de poulies ( brague à palans ) qui amortissait l'énergie dégagée.

Le recul du canon était calculé pour que l'équipe des canonniers puisse les recharger par la gueule, opération qui nécéssitait de mollir les palans pour le reculer encore au milieu du pont de batterie, un nettoyage préalable grâce à l'écouvillon, un "ramonage" du tube pour en extaire la suie et les dépôts consécutifs à la combustion, puis la pose de la bourre, poudre enveloppée dans un sac en serge poussé à fond de tube par le repoussoir, le chargement du boulet de la même manière, la remise en position sur la paroie, la volée du canon dépassant le sabord en tirant sur les palans de bragues et enfin le rechargement du chien ( les canons sont passés de la mêche au chien avec pierre à fusil, système de percussion issu des armes à fau légères ). Du fait de la dangerosité de la percussion pour l'officier de tir, ce dernier, après le réglage de la hausse, en enfonçant le coin à la profondeur voulue au maillet, reculait et tirait sur la corde qui libérait le chien. On oubliait pas non plus lors d'un tir nourri de jeter des seaux d'eau sur les fûts de canons, opération qui étit dangereuse car ce dernier pouvait se fendre sous le choc themique et exploser à la face de ses servants au prochain tir. On avait aussi l'habitude de répandre du sable sur le pont de façon à ce que les hommes ne glissent pas sur le sang des victimes d'éclats de bois...

L'opération totale prenait une vingtaine de secondes en moyenne, mais bien des officiers de batteries tentaient de ramener ce chiffre à quinze ou même douze afin de répliquer plus rapidement aux bordées adverses. On recourait aussi à des procédés comme l'enlêvement des roues arrières de l'affût pour augmenter encore la hausse, particulièrement lorsqu'il s'agissait de tirer pour démâter ( faire feu au-dessus de la batterie sur la base des mâts ). On pouvait aussi remplacer en ce sens les boulets par des pièces de fer spécifiques, des grappins, ou de la mitraille contre les troupes de marines ennemies. Pour chaque canon, de cinq à dix hommes étaient nécéssaires, ce qui explique l'importance des équipages qui s'entassaient sur les soixantes mètres d'un vaisseau. Ce type de bordée par le travers était limité, le pointage latéral des pièces n'existant pas, on orientait le navire entier vers le but, et l'on perdait l'usage de la batterie de l'autre bord. Ceci explique la tactique de la "ligne" de bataille, ligne de file de bâtiments qui combattaient à faible distance ( moins de 500 mètres du fait de la portée dérisoire des pièces ), et à l'origine de l'expression "vaisseau de ligne", passé ensuite pour les "navires de ligne" plus modernes, façon dont on désignait les cuirassés encore durant la seconde guerre mondiale. La tactique favorite consistait à tenter de déborder l'arrière ou l'avant de la file adverse pour passer de l'autre côté et faire ainsi usage de son autre batterie intacte. Passer sur l'arrière d'un navire était aussi une tactique visant à détruire son gouvernail, le paralysant par la même occasion. La tactique favorite de Nelson, qui avait pourtant l'infériorité numérique, était de créér une supériorité numérique locale en envoyant ses vaisseaux en deux lignes parallèles de chaque bord de la ligne adverse.

Les canons modernes: Des affuts orientables aux tourelles et barbettes.

Avec les progrés de l'ère industrielle, le canon va évoluer considérablement avec au cours des années 1870, plusieurs révolutions successives: D'abord, grâce à de nouveaux alliage, dont l'acier, on pouvait usiner des canons équipés d'une culasse ouvrante. Cette pièce mobile permettait en effet ni plus ni moins que de charger des projectiles par la culasse. L'opération de chargement était ainsi sensiblement facilité et le recul de la pièce n'avait plus besoin de consommer une place considérable dans le pont de batterie. Mais il avait encore nombre de détracteurs et ne s'imposa vraiment que vers 1890. Une autre innovation consista à placer le canon sur un affût métallique orientable latéralement. On posait en effet cet affût sur des rails en demi-lune, qui permettaient de le faire rouler en position à angle de 80 à 90° degrés, à comparer avec l'angle nul des canons précédénts. Les canons orientables permettaient ainsi au navire de conserver sa route et de faire feu ou que soit le but à atteindre. On s'orienta ainsi vers un nombre de canons plus faible, mais orientables et de plus gros calibre, ce qui allait donner les cuirassés à batterie centrale.

On doit au chantier Britannique Elswick-Armstrong et à l'ingénieur Anglais Ericsson l'invention d'un nouveau type de frein de recul mieux adapté, consistant en des bandes de métal posées sur les rails parrallèlement et en friction avec d'autres bandes verticales constitutives de l'affût et un mécanisme à chaînes permettait de remettre l'ensemble en position, mais le tout fonctionnait encore à la force des bras. Avec des canons dépassant les douze tonnes, il convenait d'examiner une autre solution: On s'orienta alors vers le frein hydraulique, et non plus mécanique, et d'autre part, pour le pointage, à la solution de l'affût mobile tournant, ancêtre de la tourelle. En 1861, aux USA, les frères Stevens avaient imaginé une batterie de haute mer dotée entièrement de canons sur affûts orientables dans toutes les directions. Ce brillant précurseur ne fut pas suivi. Par contre John Ericcson proposa aux Américains une "tourelle" avant-gardiste puisque canon, affût et blindage tournaient ensemble. On aboutit à ce navire minimaliste qui devient universellement célèbre: Le monitor. Ce système était toutefois assez lourd, car la tourelle était posé sur un axe et reposait sur le pont, il fallait un puissant mécanisme hydraulique pour la lever et la faire tourner à l'angle voulu. De son côté, l'Anglais John Coles, commandant d'active conçut et proposa un système de tourelle amélioré. Le principe restait le même, mais la tourelle reposait en permanence sur des roulements, ce qui simplifiait sa rotation. Devant le scepticisme de l'amirauté Britannique ( de courte durée ), Coles proposa son invention aux Danois qui l'adoptèrent pour leur monitor Rolf Krake en 1864. Les Français de leur côté, utilisaient un système également tournant mais en barbette, le blindage étant assez bas et les canonniers n'étant pas protégés. Mais ce système conut longtemps le succés grâce à sa simplicité notamment pour assurer les manoeuvres de chargement.

Le chantier Armstrong-Elswick allait ensuite permettre de simplifier et affiner encore les manoeuvres de pointage, de chargement des canons, en inventant tout un système entièrement basé sur l'énergie hydraulique plutôt que sur la vapeur. Vers 1890, ce système était devenu majoritaire, et le rayonnement technique ( et commercial ) du chantier allait lui donner une position largement majoritaire dans la production de l'artillerie navale, puis de la construction navale proprement dite. La qualité de la sidérurgie Britannique allait aussi profier à la fonte de pièces bien plus longues: Le "calibre" est la mesure de longeur comparative entre la volée ( longueur du tube du canon de la base de la culasse à la bouche ), et son diamètre. Ainsi des canons de 1850 ayant de 6 à 8 calibres, on passa à 20 calibres aux alentours de 1875. Cela siginfiait aussi, grâce à l'introduction des obus, une portée largement supérieure, passant de moins de 1000 mètres à plus de 5 000. Avec les canons lourds se chargeant par la bouche qui survivaient encore, restait le problème du chargement, qui fut résolu avec des solutions originales et variées: On orientait par exemple l'affût en position transversale fixe, et on faisait basculer la volée vers le bas de façon à ce que la culasse se trouve en l'air et la bouche dans le pont de batterie. on mit également au point un système d'ascenceur, ou l'ensemble culasse-canon-tourelle étaient descendus d'un niveau...

Vers 1895, on commença à délaisser les barbettes, mal protégées contre les tirs obliques pour des tourelles intégrales et surtout on se concentra sur un système de chargement permettant d'effectuer cette opération quelque soit son angle de tir. La mahine à charger se situait derrière l'affût, mais les obus étaient montés de la soute à munition par un système d'escenceur situé dans l'axe de la tourelle. L'obus et sa gargousse ( charge de poudre entourée de papier ) était ensuite amené à poste par un chariot ou un tapis renforcé. Ensuite, au début du siècle, on innova encore en permettant ce hargement quelque soit l'angle de hausse des pièces, en agrandissant vers le bas l'ensemble affût-tourelle. Ce système est toujours celui en usage sur les tourelles automatisées modernes. Une autre innovation fondamentale, initiée dès 1860 concernait les munitions: On délaissa le boulet et ses dérivés explosifs spéciaux comme la grenade Paixhans.

Cette dernière, inventée par l'ingénieur polytechnicien Henri-Joseph Paixhans n'est ni plus ni moins que le précurseur de l'obus moderne. Il fut défini dès 1819 et proposé à une commission d'officiers et techniciens de l'armée. ( Voir "ingénieurs" ). Mais ce n'est qu'en 1854 que napoléon III, après la mort de l'intéressé, décida de construire trois batteries cuirassées illustrant ses théories, avec succés. Bien avant Paixhans, Carron inventa la fameuse "carronade", pièce de marine de tir oblique tirant des boulets explosifs. Il nse sagissait ni plus ni moins que de la généralisation des mortiers de marine en usage sur les galiotes depuis le XVIIe siècle. Il n'empêche que Paixhans apporte au pouvoir explosif des projectiles une forme étudiée et la capacité de ces canons à tirer horizontalement. Des "bombes" plus ou moins sphériques et creuses, on en viendra aux obus de forme ballistique étudiée vers 1870 seulement. Ce sont ces derniers, qui combinés à un rayage de l'âme du canon et à la longueur plus importante de la volée permettra de passer progressivement de 20 000 mètres de portée à 40 000 de la première à la seconde guerre mondiale. Les obus modernes des grosses pièces sont dotés d'ailettes déployables et pourvus de charges additives qui ont porté cette distance à plus de 100 km, sans compter les projets de canons géants réccurents depuis le début du siècle et même du XIXe siècle ( le canon lançant la fusée de "de la terre à la lune" de Jules vernes ).

Révolutions de la vapeur:

( A venir )