Harmonisation des armes à feu

En tir aérien, l'harmonisation des canons , le modèle de convergence , la zone de convergence , le point de convergence ou le point de visée font référence à la visée des canons fixes ou des canons transportés dans les ailes d'un avion de chasse .

Les mitrailleuses des ailes des chasseurs n'étaient généralement pas orientées vers l'avant, mais légèrement vers l'intérieur, de sorte que les projectiles se rencontraient dans une ou plusieurs zones situées à plusieurs centaines de mètres devant le nez du chasseur. L'objectif était soit de répartir le feu de plusieurs armes pour augmenter les chances de toucher l'avion, ce que l'on appelle « l'harmonisation des motifs », soit de concentrer le feu pour infliger plus de dégâts en un seul point, ce que l'on appelle « l'harmonisation des points ».

L'un des inconvénients de l'harmonisation était que les canons fonctionnaient efficacement dans une zone limitée, de sorte que les cibles plus proches ou plus éloignées de la zone n'étaient pas autant endommagées, ou étaient complètement manquées. Les balles divergeaient davantage après avoir traversé le point de convergence.

La convergence de plusieurs canons était une pratique courante des années 1930 aux années 1950, en particulier pendant la Seconde Guerre mondiale . Les avions militaires des années 1960 n'étaient généralement pas équipés de canons dans les ailes, la convergence n'était donc pas une préoccupation majeure.

À la fin de la Première Guerre mondiale , l'armement standard des chasseurs de poursuite était constitué de deux mitrailleuses de calibre fusil montées sur le capot du fuselage, synchronisées pour tirer entre les pales de l'hélice, un processus qui ralentissait la cadence de tir. À la fin des années 1920 et dans les années 1930, les mécanismes de tir à commande électrique (associés à l'avènement de systèmes d'armes plus fiables qui ne nécessitaient pas la présence d'un pilote à proximité pour éliminer tout dysfonctionnement) ont permis aux concepteurs d'avions de placer les canons dans les ailes, éliminant ainsi le besoin de synchronisation. Ces canons d'aile pouvaient tirer à leur cadence maximale ; ils étaient légèrement dirigés vers l'intérieur pour donner un champ de tir convergent à une certaine distance.

Au milieu des années 1930, alors que les chasseurs de première ligne de nombreux pays, dont l'Italie, le Japon et les États-Unis, n'utilisaient encore que deux canons synchronisés sur le fuselage, le Royaume-Uni ordonna à ses chasseurs d'en transporter huit, quatre dans chaque aile. Cela fit du Supermarine Spitfire et du Hawker Hurricane les chasseurs les plus lourdement armés au monde à l'époque, mais un débat animé surgit sur la manière dont ces canons devaient converger.

Au début de la Seconde Guerre mondiale, les Britanniques étaient favorables à une « harmonisation des modèles », une tactique de type fusil de chasse qui disperse le feu de plusieurs canons pour augmenter les chances de toucher. La Royal Air Force (RAF) a essayé divers modèles d'harmonisation des canons, la zone de convergence prenant la forme d'un rectangle ou d'un cercle. En décembre 1939, le 111e escadron de la RAF a ajusté ses Hurricanes pour tirer dans un large rectangle de 3,7 m sur 2,4 m à 230 m. On l'a appelé « dispersion Dowding » parce que le maréchal en chef de l'air Hugh Dowding préconisait un modèle aussi large pour augmenter les chances qu'un pilote de chasse médiocre obtienne un coup sûr. Le schéma convergeait davantage avec la distance, se resserrant le plus à environ 370 m ou même 590 m, ce dernier étant rapporté par Len Deighton . L'as néo-zélandais Colin Falkland Gray exprima sa frustration face au schéma recommandé, affirmant que le schéma large et la longue distance pénalisaient les pilotes qui étaient d'excellents tireurs. Gray recommanda que les canons convergent à 238 m. L'as sud-africain Adolph "Sailor" Malan était tellement d'accord avec Gray qu'il décida de régler ses propres canons pour qu'ils convergent en un point à 238 m, expliquant par la suite à ses collègues aviateurs à quel point cela fonctionnait mieux. Les Britanniques observèrent que trop de bombardiers allemands réussissaient à se désengager de la bataille après avoir subi de nombreux tirs dispersés. Il fut décidé de tester un schéma beaucoup plus serré. Après évaluation au combat, au milieu de l'année 1940, l'harmonisation des modèles fut abandonnée par la RAF au profit d'une "harmonisation ponctuelle". Suivant l'exemple de Gray et Malan, les chasseurs britanniques étaient généralement configurés pour tirer sur un seul point à 750 pieds plutôt que sur une zone plus large. En septembre 1940, de meilleurs résultats ont été signalés.

Quel que soit le modèle choisi, la flexibilité des ailes pouvait contribuer à une convergence plus large que prévu, en particulier avec des ailes plus fines comme sur le Spitfire. La vibration du moteur, la traction de l'hélice et la flexion des ailes en vol provoquaient un mouvement du support du canon qui affectait la visée. La vibration normale des canons lors du tir permettait également de disperser les tirs ; une convergence ponctuelle prévue était au mieux un regroupement de tirs un peu plus important dans un cercle. À une distance de 300 m (1 000 pieds), le regroupement pratique le plus serré de tirs s'étendrait sur un cercle d'environ 1,2 m (4 pieds) de large.

De plus, la disposition physique des canons dans l'aile avait un effet sur le modèle de convergence. Les canons du Spitfire étaient relativement espacés dans chaque aile, ce qui signifiait que leurs tirs étaient plus dispersés avant et après la portée de convergence la plus élevée. Les canons du Hurricane étaient rapprochés, ce qui permettait d'être plus sûr qu'un groupe de balles d'une aile causerait de lourds dégâts, même si les balles de l'autre aile manquaient leur cible. Alors que les escadrons de Spitfire pouvaient faire converger leurs canons d'aile à une distance différente pour chaque paire gauche-droite, pour donner une enveloppe de dégâts plus profonde, les escadrons de Hurricane alignaient généralement les canons de chaque aile pour tirer presque parallèlement, tous les tirs se rejoignant à la même portée. En conséquence, le Hurricane a surpassé le Spitfire en matière de dégâts infligés aux bombardiers allemands pendant la bataille d'Angleterre.

Certaines unités aériennes américaines ont également fait converger leurs canons dans un rectangle. Le major de l'USAAF James White a décrit comment les North American P-51 Mustangs de son 487th Fighter Squadron ont été harmonisés pour tirer leurs six canons dans un large rectangle de 10 par 6 pieds (3,0 par 1,8 m) à 450 pieds (140 m). Les canons extérieurs du Mustang étaient distants de 15,846 pieds (4,830 m), de sorte que cette boîte de dix pieds se rétrécissait en largeur à mesure que la distance de tir augmentait.

La distance du point de convergence dépendait des performances balistiques du projectile. Les obus de mitrailleuses standard du début de la guerre, comme ceux tirés par les mitrailleuses Browning britanniques de calibre .303, ne parcouraient pas une aussi longue distance que les obus de mitrailleuses lourdes ou les obus de canon ultérieurs, de sorte que les obus plus légers étaient concentrés en un groupe ou un point à des distances plus courtes. Tous les obus de mitrailleuses font plus de dégâts à courte distance, de sorte qu'un point plus proche était souvent préféré pour augmenter les dégâts, en particulier pour les zones cibles protégées par des plaques d'acier, comme les cockpits blindés. Cependant, si un point proche était choisi, un ennemi éloigné pouvait être à l'abri des tirs des canons d'aile, les obus passant inefficacement des deux côtés de lui. La situation inverse n'était pas si problématique ; un point de visée éloigné n'empêchait généralement pas un chasseur de causer des dégâts à courte portée, bien que les coups ne soient pas concentrés sur la cible. Les décisions tactiques dictaient également si une unité de chasseurs choisirait un point de convergence plus proche ou plus éloigné. Un style de combat aérien tortueux et tournant pourrait indiquer une distance plus courte, tandis que des tactiques énergétiques telles que la plongée pour obtenir un avantage de vitesse pourraient indiquer une distance plus grande.

Les premiers chasseurs britanniques Spitfire et Hurricane tirant des obus de calibre .303 avaient leurs huit canons d'ailes focalisés dans une zone de convergence à 1 200 pieds (370 m), 1 350 pieds (410 m) ou même 1 950 pieds (590 m), selon la source consultée. Ces distances plus longues étaient initialement privilégiées par le maréchal en chef de l'air Hugh Dowding , mais l'expérience au combat a montré que des distances plus courtes étaient plus efficaces, et la distance de convergence a été réduite à 750 pieds (230 m) ou même 360 ​​pieds (110 m). Les différentes distances utilisées par les chasseurs américains au cours de la Seconde Guerre mondiale avec des obus de mitrailleuses lourdes de calibre .50 (12,7 mm) comprennent 500 pieds (150 m), 750 pieds (230 m), 900 pieds (270 m) et 1 000 pieds (300 m), les distances les plus longues étant privilégiées plus tard dans la guerre.

Certains pilotes préféraient avoir plus d'un point de convergence. En 1944, opérant depuis l'Angleterre, le lieutenant américain Urban « Ben » Drew a réglé les canons de calibre .50 de son North American P-51 Mustang « Detroit Miss » pour converger vers trois points : 600 pieds (180 m), 750 pieds (230 m) et 900 pieds (270 m), avec les canons intérieurs pointés plus près et les canons extérieurs plus loin. Drew a estimé que cela lui donnait une concentration de tir appropriée sur une enveloppe de distance d'engagement plus profonde.

Les canons d'aile des chasseurs de nuit de tous les belligérants étaient souvent réglés pour converger à des distances relativement proches, comme 450 pieds (140 m) pour le Royaume-Uni. Les tactiques de chasse de nuit utilisant des canons d'aile exigeaient une approche furtive sur la queue de l'ennemi, le surprenant avec des tirs à une distance choisie.

Mitrailler des cibles au sol depuis les airs nécessitait une plus grande distance d'harmonisation, afin de donner au pilote le temps d'enregistrer les impacts puis de se relever rapidement pour éviter une collision avec le sol ou la cible. Le temps autorisé était très bref : en vol à une vitesse de 400 à 480 km/h (250 à 300 mph), un pilote avait généralement moins de deux secondes pour tirer sur la cible au sol puis se relever. Si les cibles étaient dispersées parmi de grands arbres, comme c'était le cas de certains avions allemands à la fin de la guerre, une plus grande distance était essentielle pour éviter une collision avec les arbres. Le 86th Fighter Bomber Group américain pilotant des Republic P-47 Thunderbolts a augmenté la distance de visée des huit canons de calibre .50 lors des opérations dans les Alpes italiennes à la fin de 1944, pour converger à 900 pieds (270 m). Cette distance s'est également avérée efficace pour les attaques de mitraillage dans le sud de l'Allemagne en 1945.

Un point de convergence très proche s'est avéré dévastateur pour certains pilotes. Le pilote de chasse le plus performant au monde, le major allemand Erich Hartmann , a réglé les canons d'aile (plus tard canon) de son Bf 109 pour converger à 50 m (160 pieds) en raison de sa préférence pour attendre d'être très près de son adversaire pour attaquer. Au cours de la guerre du Pacifique à la mi-1943, l'escadron de combat américain Marine Fighting Squadron 213 a harmonisé les six canons d'aile de calibre .50 de leurs Corsairs Mk I Vought F4U pour converger vers un point situé à 300 pieds (90 m) devant. La tactique habituelle de l'escadron était de piquer sur un ennemi de face et légèrement sur le côté (une attaque latérale haute utilisant une déviation complète ) et de tirer une fois à la distance de convergence. L'as américain, le major Bill Chick, du 317e escadron de chasse basé en Afrique du Nord en janvier 1944, a orienté les canons de son Thunderbolt pour converger à 300 pieds (90 m) car il ne se souciait pas des tirs de déviation et attaquait plutôt ses cibles par l'arrière à cette distance.

Les chasseurs équipés de canons centraux, montés dans le fuselage ou dans une nacelle centrale, les dirigeaient généralement droit devant plutôt que de les faire converger. Un chasseur tel que le modèle allemand Bf 109E « Emil » était équipé d'une combinaison de canons centraux et d'ailes ; les canons d'ailes étaient convergents vers un point, mais on pouvait toujours compter sur les canons centraux pour viser directement la cible.

Le Westland Whirlwind britannique (quatre canons de 20 mm) et le Lockheed P-38 Lightning américain (un canon de 20 mm et quatre canons de calibre .50), tous deux des chasseurs bimoteurs, transportaient la totalité de leur armement dans le nez, une configuration qui concentrait la puissance de feu sur une plus large plage de distances et ne nécessitait pas d'harmonisation gauche-droite. Le P-38 nécessitait toujours une harmonisation de haut en bas car son canon, avec ses obus plus lourds et sa trajectoire différente, devait être légèrement plus incliné vers le haut que les quatre mitrailleuses. La ​​conception des chasseurs soviétiques de l'époque favorisait le regroupement de tous les canons dans le fuselage pour plus de précision et pour garder les ailes aussi légères que possible, ce qui améliorait la manœuvrabilité. En fait, de nombreux pilotes soviétiques pilotant des avions occidentaux, comme le Bell P-39 Airacobra , ont demandé à leurs armuriers de retirer certains ou tous les canons d'aile.

Le North American F-86 Sabre , un chasseur-bombardier à réaction de 1947 utilisé par les forces américaines pendant la guerre de Corée , était équipé de six mitrailleuses de calibre .50, trois montées de chaque côté du nez, les deux côtés étant espacés d'environ 4 pieds (1,2 m). Ces canons ont été harmonisés pour converger à 1 200 pieds (370 m).