L’Électromagnétisme sera-t-il la Poudre Noire du 21ᵉ siècle ?

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L’arrivée en Europe de la poudre noire, un mélange hautement explosif et exothermique de soufre, de salpêtre (nitrate de potassium) et de charbon de bois, introduit par les Mongols au XIIIe siècle, mais utilisé en Chine depuis le VIIe siècle, entraina un bouleversement rapide et profond des technologies militaires, ainsi que des tactiques et stratégies.

Balistes et Scorpions furent rapidement remplacés par des bouches à feu et des bombardes, alors que les soldats bradèrent leurs arbalètes et arcs contre les premières armes à feu portables, entrainant en seulement deux siècles la fin de plus de 2000 ans de technologies militaires.

800 ans plus tard, la poudre continue d’être au cœur des engagements modernes, faisant partie de la presque totalité des équipements de combat, allant du fusil d’assaut du fantassin ou canon embarqué des avions de combat, et aux systèmes d’artillerie, qu’ils soient navals ou terrestres. Mais, les progrès enregistrés ces dernières années en matière de maitrise de l’électromagnétisme, pourraient bien s’avérer aussi révolutionnaire, pour les armées, que le furent l’arrivée de la poudre noire, du moteur à explosion ou du premier transistor.

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L’arrivée des premières bouches ou feu en Europe lança un profond bouleversement de la stratégie et des technologies militaires

L’électromagnétisme, qu’est-ce que c’est ?

L’électromagnétisme est une des quatre interactions élémentaires identifiées par la physique moderne, avec l’interaction forte, qui permet à la matière d’exister, l’interaction faible, qui génère la radioactivité et les rayons beta, et la gravité, connue de tous. C’est également une des plus puissantes, car si elle est 100 fois plus faible que l’interaction forte, elle reste 1000 fois plus puissante que l’interaction faible, et 10 (puissance) 36 plus forte que la gravité.

Elle repose sur les interactions et les forces qui s’appliquent entre des particules chargées électriquement. Sans entrer dans les détails, c’est cette force qui est, entre autres, au cœur de tous les moteurs ou générateurs électriques, mais aussi des ondes radios, de la lumière ou du fonctionnement des boussoles.

Les progrès technologiques et théoriques accomplis ces dernières années permettent désormais de franchir un nouveau cap, ouvrant la voie à de nouvelles applications militaires susceptibles de profondément et durablement transformer équipements et doctrines.

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Les Canons électromagnétiques

Le principe du canon électromagnétique est relativement simple : plutôt que de propulser le projectile par l’augmentation de la pression engendrée par la combustion de poudre dans la culasse d’un canon, le projectile est accéléré par un très puissant champ électromagnétique. Il n’y a en réalité non pas une, mais deux technologies de canon électromagnétique :

  • le canon magnétique, ou canon de Gauss, utilise le champ magnétique créé par des bobines entourant le canon pour accélérer un projectile chargé électriquement, soit par attraction, soit par répulsion. Cette technologie a été expérimentée depuis le début du siècle, mais présente de nombreuses contraintes. En revanche, c’est une technologie similaire qui est employée pour les catapultes électromagnétiques EMALS du porte-avions américain USS Gerald Ford, et du futur porte-avions français PANG.
  • Le canon électrique, ou railgun, utilise la loi de Laplace, en exploitant la force créée par un champ magnétique sur un conducteur électrique. Deux rails créés des champs magnétiques opposés, et propulsent le conducteur qui ferme le circuit entre les deux circuits. Ceux qui ont fait un BAC Scientifique se rappelleront de la force orientée selon le champ magnétique et le sens du courant, et représentée par les fameux « trois doigts de la main droite ».

C’est évidemment le canon électrique qui, aujourd’hui, concentre l’essentiel des recherches. Ainsi, les tests de l’US Navy au cours des années 2010, permirent d’atteindre une vitesse de sortie de bouche supérieure à Mach 7 pour venir frapper une cible de 5 m² à 160 km.

Les ingénieurs estiment, par ailleurs, qu’en atteignant une vitesse de Mach 10, il serait possible d’atteindre des cibles distantes de près de 400 km. La Chine a créé la surprise en 2018, dans ce domaine, lorsque des photos d’un railgun monté sur un navire de transport de chars furent divulguées.

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Plus tard, Pékin confirma qu’il s’agissait bien de tester un modèle de Railgun, et que les premières unités navales équipées de ce canon, peut-être la seconde génération de croiseurs Type 055, entreraient en service en 2025, sans que l’on puisse, depuis, confirmer ces affirmations par de quelconques observations visuelles.

Electromagnetism rail gun
Le prototype de Railgun de l’US Navy

Outre sa portée importante, le Railgun induit également un dégagement d’énergie cinétique très élevé à l’impact, permettant de créer de très graves dégâts sur la cible, sans utiliser d’explosifs. D’autre part, sa grande vitesse initiale en fait une arme adaptée à la lutte anti-missile, même pour contrer les armes hypersoniques. Toutefois, la technologie présente certains inconvénients, difficiles à ignorer.


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