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Chronométrie mécanique à usage militaire

On parle technique horlogère. Que huiler, comment fonctionne un mouvement, rhabillage horloger etc....

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RÈGLES DU FORUM, À LIRE IMPÉRATIVEMENT AVANT LE 1ER POST

Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar SULREN le 21 Déc 2016, 23:02

Bonjour,
Je suis tombé récemment sur des mécanismes chronométriques utilisés dans des armes, ce qui m’a poussé à ouvrir ce topic sur le titre en objet.
Les premiers dont il faut parler, car les plus prestigieux, sont les chronomètres de marine. Ils ont été utilisés dans la marine marchande et dans la marine de guerre (encore aujourd'hui appelée familièrement « la Royale » pour la distinguer de « la Marchande »).

CHRONOMETRES DE MARINE :
Tout le monde en connait l’historique et on en trouve plein de photos sur internet.
Je me permets juste de faire référence ici à une exposition d’horlogerie en 2008 à la mairie du XVIIe arrondissement de Paris.
Un membre de ce forum dont je pourrais donner le pseudo, grand horloger, y avait un stand. D’autres membres ont visité cette expo, dont Saturne. Un autre membre, qui est toujours bon pied bon œil ici et qui se reconnaitra, aurait voulu y aller mais il en a été empêché.
Joseph Florès avait fait une conférence lors de cette journée.

Un grand amateur d’horlogerie et de haut niveau, qui était professeur de physique dans une Faculté, présentait sa façon de re-fabriquer des balanciers et des spirals de chronomètres de marine. Impressionnant !
C’était pour remettre en état des chronomètres de la marine française. Elle avait mis massivement au rebus ses chronomètres après les avoir remplacés à bord des navires par des appareils de nouvelle technologie. Mettre au rebus signifiait « les désarmer », donc les rendre inutilisables au plan militaire. Pour ce faire on détruisait le balancier-spiral (âmes sensibles s’abstenir !!). On désarme un canon ou un fusil en «bousillant » sa culasse.
Ceux qui ont récupéré des exemplaires de ces chronomètres avait donc besoin de se procurer les pièces maîtresses manquantes. Ce monsieur refaisait aussi le balancier-spiral pour des chronomètres anciens comme celui de Henri Motel horloger du XIXe, ci-dessous.
Le spiral n’était pas fixé par un piton à ses extrémités (« méthode de sauvage !!!») et il n’était pas question de le plier, à aucun endroit. Il y avait une toute petite enclume à mors en arc de cercle qui permettait de fixer l’extrémité du spiral en épousant exactement son rayon. Il y avait une autre enclume du même type sur l’axe du balancier.

Il refaisait aussi les roues d’échappement et il perçait lui-même ses rubis bien sûr. Je ne sais plus pour quelle raison (lubrification ?) il perçait plein de trous minuscules sur la roue d’échappement. J’ai passé plus de deux heures avec lui et j’ai eu droit à un cours très détaillé sur la façon de corriger l’erreur secondaire dans ces chronomètres.

Photos de chronomètres complets ou de balanciers, prises par Saturne lors de cette expo et déjà mises par lui sur le net, dont HS:
http://www.servimg.com/image_preview.ph ... u=11972068
http://www.servimg.com/image_preview.ph ... u=11972068
http://www.servimg.com/image_preview.ph ... u=11972068
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FUSEE CHRONOMETRIQUE
Là il ne s’agit plus d’indiquer l’heure, mais juste de mesurer le temps et de provoquer une sonnerie « à un coup » au bout d’un temps prédéterminé.

La fusée est le nom donné au dispositif qui se visse en général au sommet d’un obus d’artillerie (il existe aussi des fusées de culot) et qui est chargé de le faire exploser :
- soit à l’impact sur la cible, soit avec un petit retard après l’impact, soit à proximité de la cible avant de l’atteindre (fusée de proximité)
- ou de faire s’ouvrir l’obus en un point prédéterminé de sa trajectoire, pour dépoter des sous-munitions, pour libérer une charge éclairante accrochée à un parachute, pour libérer des tracts, etc.
C’est l’obus de 155 mm qui est souvent utilisé à ces fins.

C’est ce 2eme cas qui nous intéresse.
Cette fusée comporte un mécanisme d’horlogerie dont on règle le délai avant de le charger dans la pièce d’artillerie. Ce minuteur se met en marche lors du tir de l’obus. Lorsque le délai est atteint il déclenche un percuteur qui fait exploser une petite charge de poudre, qui elle-même éjecte de l‘obus la charge opérationnelle.

Image


Image

Ce mécanisme est performant, complexe et probablement cher, non pas à cause de la précision chronométrique qu’on attend de lui, mais pour sa robustesse à encaisser sans broncher l’extraordinaire accélération du tir, et pour toutes les sécurités de mise en œuvre qu’il comporte.
Aucune fausse manœuvre ne peut le faire se déclencher tant que l’obus n’a pas été tiré.

Je n’ai pas trouvé les caractéristiques de ces fusées chronométriques mécaniques utilisées pendant la première et la deuxième guerre mondiale. Ensuite la technologie mécanique a été abandonnée au profit de l’électronique.

Voici les caractéristiques des fusées récentes pour obus éclairant de 155 mm :
Chronométrie électronique à quartz.
Programmation électronique / numérique.
Programmable de 0 à 128 secondes par pas de 0,1 sec
Précision meilleure que 10^-3 sec sans correction.
Mise en dotation dans les armées début années 1990.

Remarque :
Il a existé beaucoup de fusées chronométriques non pas mécaniques, mais à cordon de poudre faisant mèche lente, utilisées depuis le XIXe siècle et pendant les deux guerres mondiales. C’est d’ailleurs leur composition « fusante » qui a donné le nom de fusée. C’était des sortes de « clepsydre à poudre », donc moins précises que les « horlogères à engrenages ».


RETARDATEUR HORLOGER SUR MINE ANTICHAR
Dispositif mécanique destiné à introduire un retard à l’armement garantissant la sécurité du poseur de mines antichar, de type indétectable.

Ce dispositif, lui-même indétectable, et sans énergie stockée au repos, possède un mécanisme de temporisation à ancre échappement. En fin de retard, un doigt d’armement rend opérationnelle la chaîne pyrotechnique.
Retard : 15 mn. Utilisation : -30 et + 60°C
Mise ne dotation dans les armées : début années 1990

Disons que le poseur de mines antichar a le temps de se mette hors de portée tranquillement «sans s’presser» même si la mine a l’idée saugrenue d’exploser sans avoir vu de char. 8)


LES MONTRES
Toutes les grandes marques ont voulu contribuer à l’effort de guerre en fournissant aux armées des montres de précision, mais sans « chichi » au niveau du boîtier.
J’en ai une, un gousset Jaeger-LeCoultre, destiné dit-on aux pilotes alliés, mais ce n’est pas une GSTP.

On trouve plein de photos de ces montres sur le net, dont beaucoup sur les sites de vente d’occasion.
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar Maxime le 22 Déc 2016, 07:51

Merci Sulren. J'ai eu une Dodane bien épaisse et chrono quand je pratiquais dans l'Armée de l'Air, j'aurais bien aimé la garder ! Sans doute prévue pour résister aux forts "g", mais pas tant que dans les obus !
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar SULREN le 22 Déc 2016, 09:32

Bonjour,

J’ai bien connu un canon de 155mm (ancien, pas le caesar actuel) et un petit calcul le concernant montre que l’accélération subie par l’obus était de 4500 g.
Dans des accidents de voitures de course des personnes ont survécu à des chocs de très courte durée jusqu'à 100 g
Dans un avion, Maxime, tu devais subir en virage serré ou en ressource une dizaine de g ??

On a du mal à comprendre comment la mécanique de la fusée chronométrique pouvait résister à une accélération «dans l’axe» de 4500 g et en même temps à une mise en rotation jusqu’à plusieurs milliers de tours/mn, en quelques milli secondes, car l’obus tourne sur lui-même. Ensuite c'était le vol balistique, pépère.
Le balancier et l’échappement devaient savoir courber l’échine : « il plie mais ne rompt pas ».
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar HENRY le 22 Déc 2016, 14:25

Un souvenir de 60ans,jeune apprenti horloger en atelier et une fois par semaine en école technique je suivais les cours théoriques d'horlogerie.Au cour de ces enseignements mon professeur, en même temps mon maitre d'apprentissage m'avait appris le principe des obus.
Dans le passé,les autorités militaire avait ouvert un concours pour pour l'explosion de l'obus avant son impact.
Les donneurs d'ordre avaient prévu un budget pour la conception et la fabrication pour le dispositif.Naturellement on a fait appel au monde horloger donc coûteux
Je suppose le moins-disant a emporté le marché.Le système se composait d'un levier et d'un ressort-fil.Sans doute une masselotte au bout du levier.Mon enseignant nous appris que ce dispositif coûtait d'un "bouton de pantalon"!

Le principe,Les canons ont des rayures sur sa face intérieure de forme hélicoïdales fait tourner l'obus sur lui-même en sortant du canon.Immédiatement le levier par la force centrifuge se dirige vers l'extérieur. C'est en fin de trajectoire perd sa force centrifuge don libère le percuteur.
Morale de cette histoire,la simplicité,le bon sens,le pragmatisme et plus...
L'horlogerie a un avenir, à condition qu'elle innove.
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar Maxime le 22 Déc 2016, 18:54

Henry, tu as sûrement raison pour ce cas. Mais le schéma montre bien un mécanisme d'horlogerie.
Nota : les mécaniques résistent mieux qu'on ne pense. Par exemple, on voulait monter un petit magnétophone à disposition du pilote sur les Mirage. Le constructeur a fait une proposition démentielle. Alors on a acheté des "mini K7 Phillips", et bricolé une platine support extérieure en tôle pliée. L'enregistrement pleurait un peu pendant les forts "g" (<7), mais l'appareil résistait ! Après le vol, le pilote desserrait un écrou papillon et emmenait son engin pour le débriefing ! Et ils n'ont pas subi de mises au rebut rapides...
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar SULREN le 22 Déc 2016, 22:26

Bonjour,
Morale de cette histoire, la simplicité, le bon sens, le pragmatisme et plus.

La moralité de cette histoire c’est surtout que les professeurs d’apprentissage ont raison de raconter des fables aux enfants, lorsqu'il s’agit de leur inculquer les bons principes de comportement.
La preuve : 60 ans après ils s’en souviennent encore.
Peu importe que le bout de fer et le ressort, le tout coûtant le prix d’un bouton de culotte, ait existé ou pas pour faire une bonne fusée chronométrique, l’essentiel étant de faire retenir à l'élève «qu’il faut faire aussi simple que possible».

Pareil pour les fables de La Fontaine. On ne s'est pas demandé s’il était réaliste ou pas que Maître Goupil dise à Maître Corbac : « Si tu jactes aussi bien qu’t’es fringué, t’es le plus beau caïd du quartier….. », mais on a retenu que : «tout flatteur vit aux dépends de celui qui l’écoute», c’est l’essentiel.

On ne va pas s’éterniser la dessus, le but était de parler de chronométrie, pas de bidouille toujours possible, mais on voit mal un apprenti horloger de 16 ans dire à son prof :
« M’sieur, l’obus de 45 Kg du 155mm part à 800 m/s et tourne à 8000 tr/mn sur son axe.
L’air frontal freine sa vitesse mais pas tellement sa rotation, car l’effet est quasi symétrique. Croyez vous que la variation de vitesse de rotation après environ 1 mn de vol sera suffisamment forte et régulière pour qu’on puisse avec votre ressort l’exploiter pour connaître la position de l’obus sur la trajectoire ?
Ne vaut-il pas mieux se fier à un mécanisme chronométrique, ou si on veut faire du pas cher et avec une précision honorable, ne vaut-il pas mieux en rester aux fusées extrêmement répandues à cordon fusant ? Très faciles à programmer en durée de surcroît » (ce que j'avais appelé, sans que ce soit péjoratif: la clepsydre à poudre).

Tout ce que j’ai trouvé c’est cela :
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ ... iagram.jpg
https://www.google.com.au/patents/US3298310
http://www.google.pl/patents/US2415362
http://patentimages.storage.googleapis. ... 9814-0.png
http://www.google.de/patents/US3299814

Maxime, si tu avais travaillé sur les avions de guerre à hélice d’antan, tu aurais peut-être connu un autre dispositif chronométrique mécanique : le tachymètre.
Le Mirage, c'est moderne :) J'ai le bouquin de Jean IDRAC "Instruments de bord" qui date de 1959, fait pour l'Ecole Nationale Supérieure de l'Aéronautique. Cela sent encore un peu l'horlogerie.
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar Maxime le 23 Déc 2016, 10:16

Oh, tu sais, j'ai débuté sur T6, monomoteur à hélice 900 CV, dur pour débuter, avec un tachymètre mécanique (enfin, je suppose vu l'époque mais on n'a pas détaillé).
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar Madman le 23 Déc 2016, 10:34

C'est sûr que là-dedans tout est mécanique :clin:
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar JDG le 23 Déc 2016, 12:10

Bonjour,



Comment fait-on le "pendulage" du tachymètre ?


Merci
Dernière édition par JDG le 12 Jan 2017, 09:35, édité 2 fois.
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar Maxime le 23 Déc 2016, 14:26

Au lâcher des freins, le régime est maximum. On ne met pas la PC sur freins, les roues, même bloquées, patineraient. Quand on a roulé un chouia, on enclenche alors la PC, la tuyère s'ouvre pour laisser sortir plus de gaz et le régime varie (pendulage) avant que sa régulation n'ait trouvé son nouvel équilibre. Le régime varie donc un court instant mais doit revenir à son maxi rapidement, pour obtenir la poussée max (nécessaire au décollage).
La température tuyère a aussi un maximum et doit se stabiliser à des valeurs de chrétien (autour de 720° si je me souviens bien) mais la variation est plus lente.
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar SULREN le 23 Déc 2016, 14:28

Et l’instructeur ajoute alors :
- Quand la vitesse atteint 100 kt (nœuds), tirez sur le manche pour "monter le nez de l’avion et afficher 10 degrés d’assiette à la "boule", un horizon artificiel mobile sur les trois axes.
- Quand la vitesse atteint 160 kt décollez l’avion, stabilisez l’assiette et rentrez le train. C’est tout.

Dans la réalité, au premier décollage, juste après le lâché des freins et pendant que nous maintenons, au pied, l’avion sur l’axe de la piste tout en surveillant l’allumage et l’extinction des lampes de la PC, une voix forte en provenance du siège arrière se fait entendre. Le manche se déplace fermement et rapidement vers l’arrière. L’avion quitte le sol et prend une assiette de près de 20°. Parmi toutes les sensations, les perturbations et les émotions venant d’un peu partout que ressent le pilote, la voix de l’instructeur, à la fois ferme et ironique, se fait entendre :
- « Ce n’est pas l’heure de dormir jeune homme, regardez le badin. Nous allons dépasser la vitesse limite de manœuvre……du train d’atterrissage ».
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar Maxime le 23 Déc 2016, 14:40

Oui, quand on débute sur un avion léger, il faut tout un tour de piste pour faire la brève check-list. Mais avec un Mirage, il ne faut pas traîner, 2 ou 3 s au décollage avant la rentrée du train ! Mais le pilotage à l'atterissage est quand même la phase la plus délicate (surtout sur piste mouillée…) : tirer sur le manche à ces basses vitesses ne corrige pas la trajectoire mais fait chuter la vitesse de façon irrémédiable.
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar JDG le 23 Déc 2016, 15:50

!
Dernière édition par JDG le 11 Jan 2017, 09:14, édité 1 fois.
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar Maxime le 23 Déc 2016, 19:11

Ben, ça me fait plaisir de replonger là-dedans ! Mais Sulren a beaucoup plus de verve que moi !
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Re: Chronométrie mécanique à usage militaire

Messagepar SULREN le 23 Déc 2016, 19:56

Maxime,
J'étais justement inquiet.
Je me disais: si Maxime nous attaque avec son Mirage III, on aura l'air bien...sot...avec notre fusée chronométrique.
Huygens, Bréguet, Berthoud, ne seront d’aucun recours.

Il faudra aller voir du côté des équations de Maxwell et d’une fusée de proximité.
Un bon Crotale, bien guidé, arrivant près des tuyères et « boum », la fusée de proximité enverra Maxime nous rejoindre en parachute.
Dernière édition par SULREN le 23 Déc 2016, 20:10, édité 1 fois.
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