Les canons et leurs évolutions techniques

Canon des guerres Napoléonienne avec boulets.

Canon des guerres Napoléonienne avec boulets.

L’utilisation des canons a eu une importance capitale dans l’affrontement entre les nations jusqu’en 1945. Leur fabrication depuis le moyen-âge jusqu’à nos jours a suivi l’évolution des techniques (forge, fonderie, usinage), des matériaux (fer, bronze, fonte, acier) et des connaissances. Cet article fait le point sur ces évolutions techniques.

Les évolutions des canons

Evolution technique des canons.
Evolution technique des canons.

Au cours des siècles, de nombreuses évolutions techniques des canons ont eu lieu tant les enjeux étaient majeurs pour les pays. On peut citer l’allègement des systèmes d’artillerie (mobilité sur le terrain), la standardisation des pièces (maintenance/réparation), l’affut avec roue et l’adjonction de tourillons (meilleure précision et limitation de la détérioration), la création d’échelle de calibre, le calcul des trajectoires balistiques (loi de Newton), l’invention du canon rayé (précision des tirs), le tube en acier (usure moindre), le chargement par la culasse (augmentation du nombre de tirs à la minutes), le passage au char d’assaut, l’évolution des munition (boulet en pierre, boulet métallique, obus, obus explosif à charge creuse, obus-flèche avec perforateur au tungstène, …) pour contrer des blindages plus résistants ou enfin le chargement automatique des obus de marine depuis un arsenal de munitions.

Des premiers canons en fer forgé puis en bronze

Evolution des canons du 14éme siècles au 20ème siècle.
Evolution des canons du 14éme siècles au 20ème siècle.

Les premiers canons, dont la preuve historique est attestée, furent utilisés vers le milieu du 13ème siècle. Appelés aussi bombardes, bouches à feu ou couleuvrines, ces premiers canons étaient réalisés en fer forgés à l’aide de plusieurs manchons cylindriques assemblés entre eux par des bandes de métal cerclant le tout (comme sur les tonneaux). Plus tard, vers 1470, les canons, alors en cuivre ou en bronze furent produit d’une seule pièce par fonderie par des artisans, souvent les mêmes qui réalisaient les cloches. Le bronze restera longtemps la matière des futs des canons. Ces alliages cuivreux furent remplacés par le fer à partir du 17ème siècle car il permettait d’alléger la masse des systèmes d’artillerie (facilité de transport, plus gros calibre possible). Néanmoins, le canon fer avait un énorme désavantage par rapport à celui en bronze. En cas de dysfonctionnement, il explosait – tuant ou blessant gravement les soldats à proximité – alors que le bronze fissurait, rendant certes le canon inutilisable mais sans dangerosité pour l’équipage. Des essais ont été réalisés, mais sans suite, pour utiliser des laitons chargés en fer et en étain et des alliages aluminium/cuivre. La fonte a été ensuite très largement utilisée avant d’être remplacée définitivement par l’acier. Ainsi tous les canons présentés par Krupp à l’Exposition universelle de 1867, étaient en acier.

L’usage du canon se généralise en Europe au moyen-âge

Le canon n’était au départ utilisé que contre les murailles et les édifices lors des sièges, et n’était pas tourné contre les hommes et les chevaux dans les batailles car jugé contraire à l’esprit de la chevalerie, déloyal et « indigne d’un bon chrétien, d’un homme de cœur et d’un soldat ». On peut rapprocher cette interdiction de la crainte de l’utilisation des armes autonomes (« dopées » à l’IA), qui fait de nos jours débat. Le canon s’imposera finalement dans toute l’Europe à partir de 1350-1400 et se généralisera vers 1500.  Sion efficacité était toute relative, du moins au début, et il avait surtout un effet psychologique indéniable en effrayant hommes et chevaux (bruit, flammes, …). Le canon va progressivement protéger villes et châteaux, être utilisé dans les batailles en plaines et équiper aussi peu à peu les navires. La maitrise des canons était cependant encore très mauvaise (trop de poudre utilisée, peu de précision, faible cadence de tirs de 6 à 10 coups/heure, …). L’artillerie possédait alors des grands et des petits canons, catégories de pièces très nettement séparées, et ayant chacune son emploi distinct. Les petits canons lançaient des projectiles métalliques, et étaient dirigés contre les hommes et les armures alors que les gros canons propulsaient des boulets de pierre, et servaient à l’attaque, comme à la défense des villes. Cependant, pour faire le siège des villes, on se servait encore de machines en bois à fronde (trébuchets) pour lancer des boulets en pierre. Ces trébuchets furent longtemps aussi efficaces que les canons.

L’évolution des projectiles

Attaquer des remparts avec un trébuchet ou un canon.
Attaquer des remparts avec un trébuchet ou un canon.

Les premiers boulets de canons étaient en pierre pour à partir de 1470 en Europe être remplacés progressivement par la fonte. En effet, cette dernière, par sa densité 3 fois plus élevée, permettait une diminution des calibres et donc un allègement des pièces d’artillerie. De plus, la fonte était nettement plus performante à l’impact. L’utilisation de la fonte a également permis une certaine standardisation de la taille des boulets et donc du calibre des canons. Quelques boulets en plomb furent également utilisés pour leur poids élevé et leur effet destructeur sur la destruction des fortifications. Les boulets étaient chargés par l’avant du canon et utilisaient une poudre noire. Ces boulets ont disparu dans la guerre moderne au profit des obus, chargés par la culasse et utilisant une poudre chimique.

La standardisation des canons par Gribeauval

Les canons lors de la révolution et de l'empire - apport décisif de Gribeauval.
Les canons lors de la révolution et de l’empire – apport décisif de Gribeauval.

Pendant une très longue période historique, les différentes pièces d’un canon étaient fabriquées dans différentes manufactures sans plan d’ensemble cohérent. C’est l’ingénieur Jean-Baptiste Vaquette de Gribeauval (1715-1789), sous Louis XVI, qui standardisa les différentes pièces du canon ce qui permis de les rendre interchangeables et de réparer rapidement les armes abimées grâce à un stock de pièces de rechange (roue, charnières, fûts, …). Gribeauval allégea également les canons, réduisant par exemple le poids des futs de 40 % environ. Les pièces légères de campagne du système Gribeauval donneront à l’artillerie française une certaine supériorité sur celle des autres nations européennes (Russie, Autriche, …) lors des guerres de la Révolution. En effet, dans un mode de guerre privilégiant les manœuvres en rase campagne, la position et le déplacement des pièces d’artillerie sur le champ de bataille acquerront une importance considérable. Enfin, Napoléon, lui-même artilleur de formation, décidera de simplifier encore le système Gribeauval en limitant le nombre de calibres utilisés dans la Grande Armée. Ainsi, le canon de 6 remplaça le canon de 4 (trop peu puissant) et le canon de 8 (lourd et peu manœuvrable en première ligne). Ce canon de 6 permis, de plus, d’utiliser les stocks de munitions étrangères capturés qui étaient aussi en calibre de 6.

L’importance croissante des canons dans les guerres Napoléoniennes

1200 canons à la bataille de la Moskowa en 1812.
1200 canons à la bataille de la Moskowa en 1812.

Le nombre de canons disponibles conditionnait la puissance d’une armée et sa capacité d’attaque. Ainsi, les trois marqueurs des victoires Napoléonienne étaient le nombre de prisonniers, le nombre de drapeaux capturés et le nombre de canons pris à l’ennemi. Lors de l’Empire, les canons français seront fabriqués dans diverses manufactures d’état : Douai, Indret, Ruelle, Le Creusot, Saint-Gervais. De nombreux canons seront également pris à l’ennemi (2000 à Vienne par exemple). Les spécialistes ont noté l’intensification de l’usage des canons au cours des batailles successives par le ratio « canons/soldats ». Ce ratio passe en effet progressivement de 1/1878 à Marengo (1800) à 1/590 à Austerlitz (1805), puis à 1/281 à Wagram (1809) et enfin à 1/204 à la Moskowa (1812) en Russie. Ainsi, en l’espace de 12 ans, le nombre de canons engagés lors d’une bataille a été multiplié par 9. Lors de la bataille de la Moskowa, par exemple, les Russes aligneront 640 canons pour contrer les 587 pièces d’artillerie de la Grande Armée, soit plus de 1200 canons engagés au total sur le champ de bataille. La logistique de déplacement des canons sur le champ de bataille et leur approvisionnement régulier (boulets, futs à changer, pièces de rechange) devint un problème en soit. Dans les guerres Napoléoniennes, de part et d’autre, la quasi-exclusivité des combats se fera par les armes à feu et non plus à l’arme blanche (sabre, …). C’est véritablement le début de la guerre moderne avec un nombre de morts considérable (75 000 morts ou blessés à la Moskowa). Cette montée en puissance de l’artillerie préfigure la première guerre mondiale et ses 1,4 milliards d’obus tirés, soit 15 millions de tonnes de métal et d’explosifs.

La tenue des canons et la dégradation des tubes par usure

Les premiers canons (1500) étaient très peu résistants et certains explosaient au moment du tir. De fait, après allumage, le canonnier s’éloignait « à toutes jambes » pour se protéger. Durant les guerres Napoléoniennes (1800-1810), on considérait, du fait de l’usure de l’âme du tube, qu’après 100 coups tirés, le tir était imprécis, que le canon devenait dangereux après 500 coups pour une durée de vie du tube qui n’excédait pas 800 coups. Pendant les deux guerres mondiales, l’usure des canons exigeait le remplacement très fréquent des tubes. De nos jours, on peut réaliser un traitement thermique ou un traitement de surface de l’intérieur des tubes qui peut être un chromage dur ou un traitement plasma.

Le chargement du canon par la culasse

Culasse du canon de 12 - fort Uxegney - Epinal - 1824.
Culasse du canon de 12 – fort Uxegney – Epinal – 1824.

Pendant très longtemps, les canons étaient chargés par la bouche, ce qui entrainait entre chaque tir des opérations complexes (nettoyage du fut, chargement de la poudre, chargement du boulet) longues (nombre de tirs/heure très limité) et dangereuses. Le principe du chargement par la culasse, qui limite les verrous cités précédemment, fut inventé assez tôt (14ème siècle), mais ne put être appliqué de façon satisfaisante qu’au 19ème siècle avec les progrès de la mécanique de précision (usinage, filetage) nécessaire pour ajuster la culasse.

Canons lisses et canons rayés

Canon rayé de char britannique - calibre 105 mm.
Canon rayé de char britannique – calibre 105 mm.

Les premiers canons étaient lisses, ce qui occasionnait la rotation des boulets sur eux même selon un axe variable et non prévisible (résultant du frottement dans le fut lors de l’éjection) et était l’une des causes de la déviation des projectiles et de l’imprécision des tirs. La réalisation de canons rayés n’arriva que tardivement (inventé en Italie en 1845 et mis en place en France en 1858 sous Napoléon III sur le canon-obusier de 12). Les rayures dans le canon impriment une rotation selon un axe fixe et invariable et permettent d’augmenter la justesse et la portée des tirs. Les canons striés qui assurent une stabilisation gyroscopique ont constitués alors une avancée importante. Les rayures ont cependant des inconvénients. Elles se bouchent et nécessitent un nettoyage régulier. De plus, elles freinent le projectile qui se visse dedans. Un tube rayé s’use plus vite. Et enfin, les projectiles perforants modernes sont trop longs pour pouvoir être utilisés dans un tube rayé. Ainsi, de nos jours, on utilise le plus souvent des tubes lisses sur les chars d’assaut (Char Leclerc, …).

La course à l’armement naval après 1890

La puissance navale était en Europe un point de passage obligatoire pour assurer la suprématie des nations. On assista ainsi, entre 1890 et 1914, à une course à l’armement naval entre grandes puissances occidentales. Avant cette période (1860), les navires étaient en bois et armés de canons à boulets. Mais dès le début de 1890, les navires de guerre étaient métalliques. La course à l’armement naval fut dominée par la Grande Bretagne et l’Allemagne qui possédaient toutes deux la technologie et la puissance financière. La France y participa, mais dans une moindre mesure. La première guerre mondiale, qui fut uniquement terrestre, mis fin à cette course à l’armement naval.

Le cuirassier Yamato et ses canons de 147 tonnes

Le cuirassier Yamato, avec son canon de 147 tonnes.
Le cuirassier Yamato, avec son canon de 147 tonnes.

Le Japon, pendant la deuxième guerre mondiale, ne pouvant pas rivaliser avec le nombre de navires de guerre des Etats-Unis, le grand rival, décida de construire de très gros cuirassiers (70 000 tonnes) de la classe Yamato. La batterie principale du Yamato se composait de neuf canons d’un calibre de 46 cm, plus gros calibre d’artillerie navale jamais monté sur un navire de guerre. Chaque canon mesurait 21 mètres de long pour un poids de 147 tonnes et était capable de tirer des obus explosifs ou perforants à une distance de 42 kilomètres. Le cuirassier Yamato, jugé précieux (et emblématique) par l’amirauté Japonaise, ne combattit jamais vraiment et finit la guerre en avril 1945 en s’échouant volontairement devant Okinawa pour la protéger, mais en vain, de la flotte américaine.

Les canons électromagnétiques

Canon électromagnétique - projet PILUM.
Canon électromagnétique – projet PILUM.

Le développement des canons électromagnétiques, qui ont la précision d’un canon et la portée d’un missile guidé (pour un coût bien moindre), pourrait relancer le développement des canons. Le principe est de propulser une charge, non plus grâce à un explosion chimique, mais par la force électromagnétique. En juin 2020, l’Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis a annoncé la création d’un consortium afin de mettre au point, à l’échelle européenne, un canon électromagnétique d’une portée de 200 km (projet PILUM). A ce stade, le canon électromagnétique demeure en phase expérimentale, même si de nombreux pays s’y intéressent pour équiper leur navries (lutte anti-missile, bombardement longue portée, …).

Conclusions

Le canon a longtemps été le moyen d’attaque le plus emblématique des armées occidentales. Il est clair que dans les conflits modernes, le canon est de nos jours dépassé par des systèmes d’armes plus sophistiqués et à plus grand rayon d’action (aviation, missiles). Jusqu’en 1945, le canon a rempli, sur le plan politique et militaire, le rôle d’« ultima ratio regum » (dernier argument des rois : devise que Louis XIV fit graver sur ses canons). S’il reste encore utilisé dans la marine et sur les chars, le canon n’est plus au cœur des stratégies militaires modernes. L’aviation, les satellites, les drones, la cyber-armée ont en effet acquis une importance capitale dans toutes les armées modernes.

Remerciements à Michel Hairy, pour ses conseils avisés sur les systèmes d’armement.

2 commentaires

  1. Emmanuel dit :

    Bonjour,

    Article très intéressant, merci !

    Au titre de l’utilisation « avisée » de l’artillerie par l’armée française, on peut citer la bataille de Castillon (en 1453) qui permit de mettre fin à la Guerre de cent ans.

    En précisant également qu’il y a bien eu des affrontements navals durant la Première Guerre mondiale, tant à la surface comme la bataille du Jutland notamment, que sous les mers avec le très fort enjeu autour de la guerre sous-marine contre les U-boot (dont certains d’ailleurs étaient équipés de canons… afin d’économiser les torpilles !)

    Au cours de la Seconde Guerre mondiale, les ingénieurs du 3ème Reich mirent au point un type de canon avec de multiples chambres de combustion sous la désignation V3…

    Côté USA, les « rail guns » semblent progresser au plan opérationnel, à en croire le lien ci-joint, https://www.youtube.com/watch?v=7RIWJkHJCA8

    Bonjour à toute l’équipe !
    Emmanuel.

    • Le métallonaute dit :

      Bonjour Emmanuel et merci de tes commentaires concernant en particulier les canons pendant les conflits mondiaux et le lien vers la vidéo.

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