Rail gun
Le Canon du Futur
mercredi 22 novembre 2017, par
Le rail gun est une arme lourde à projectile accéléré par une force électromagnétique.
Le concept consiste à établir une différence de potentiel électrique entre deux rails parallèles conducteurs d’électricité et à insérer entre eux un projectile conducteur pouvant glisser en faisant contact. Dès que le contact a lieu, un courant électrique circule entre les deux rails, un champ magnétique naît et le projectile est accéléré par la force de Laplace (interaction entre le courant qui circule dans le projectile et le champ magnétique créé).
Le canon électromagnétique devrait permettre d’utiliser des projectiles ne contenant pas d’explosif, mais ayant une très grande vitesse de sortie du canon (3 500 m/s ou environ Mach 10). Par comparaison le fusil Famas donne à ses balles une vitesse approximative de 950 m/s. Ceci donnerait aux projectiles une énergie supérieure à celle d’un obus explosif de masse égale, et permettrait donc de transporter plus de munitions, en éliminant le danger du transport d’explosifs dans un char ou une tourelle de navire.
Au delà des limites des canons conventionnels
En raison de la grande vitesse initiale des projectiles, les canons électromagnétiques sont intéressants dans la lutte contre les missiles très rapides (hypersoniques). D’autant plus, qu’une plus grande vitesse donne une plus longue portée, moins de flèche à la trajectoire, et moins de sensibilité au vent. Elle court-circuite donc les limites inhérentes aux armes à feu conventionnelles, qui limitent, en raison des lois de la détente des gaz, les vitesses des projectiles à environ 1,5 km/s et leur portée à environ 80 km maximum.
Cependant, les problèmes d’usure des rails et des isolants doivent encore être résolus avant que le canon électromagnétique puisse entrer en service opérationnel. Actuellement, les Américains assurent pouvoir atteindre des vitesses comprises entre 7 000 et 9 000 km/h (1 950 et 2 500 m/s), et espèrent pouvoir atteindre rapidement des cibles à 185 km au lieu de 30 à 50 km pour les canons utilisant la poudre classique.
L’avantage du canon électromagnétique se situe également au plan de la vitesse de tir. En effet, les mécanismes d’une arme à feu conventionnelle doivent assurer les manœuvres de culasse, le déchargement et le rechargement de chaque projectile, tandis qu’un canon électromagnétique n’a qu’à fournir la puissance nécessaire au rechargement du générateur pour assurer le tir, le refroidissement des rails et l’approvisionnement d’un nouvel obus.
Il a été calculé qu’un canon de 10 MJ tirant à 1 coup/s aurait besoin d’une puissance d’alimentation moyenne de 10 MW, soit la moitié de la puissance électrique totale installée sur le porte-avions nucléaire Charles-de-Gaulle pour fonctionner.
Les États-Unis (DARPA) depuis la fin des années 1970, dans le cadre de l’« initiative de défense stratégique » du président Ronald Reagan, surnommée la « guerre des étoiles », financent des expériences de canon électromagnétique.
Le Centre de guerre navale de surface des États-Unis à Dahlgren (Virginie) teste depuis 2010 un prototype de canon naval qu’il est prévu de monter sur les Destroyers de la classe Zummwalt.
Le 10 décembre 2010, un canon de 10 mètres et de 54 tonnes de BAE Systems a projeté un objet d’une vingtaine de kilogrammes à 160 km. Sa vitesse de sortie était approximativement mach 5 et l’énergie nécessaire était 32 MJ.
À terme, l’US NAVY espère disposer de canons électromagnétiques de64 MJ d’une portée de 320 km.
Dans les films de science-fiction, les canons électromagnétiques (« railguns » canon électrique) côtoient les canons magnétiques (« coilguns » canon à répulsion magnétique utilisant un projectile ferromagnétique) et les rayons de la mort (« rayguns » canon à énergie dirigée comme un laser).
Toutefois, bien qu’encore expérimentales aujourd’hui, ces armes existent et elles remplaceront les canons utilisant la poudre et les armes à feu dans un futur proche !