Archives de la catégorie ‘Blindage et matériaux’

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On se souvient de l’émoi suscité il y a quelques années par les caractéristiques du dernier-né des chars lourds russes, le T14 Armata. Avec une masse comprise entre 48 tonnes et 55 tonnes en fonction des versions (et des informations disponibles!), ce char était présenté comme l’arme ultime, capable de prouesses technologiques et opérationnelles telles qu’il donnait des sueurs froides états-majors occidentaux. Avant d’expliquer le titre de ce post, revenons un peu sur les caractéristiques connues de la bête de guerre (pour ceux que cela intéresse, voici une vidéo assez longue sur le sujet).

Pour rappel, le T14 Armata construit par Uralvagonzavod comporte de très nombreuses innovations (même si certaines sont difficilement vérifiables), comme une capsule blindée spécifiquement conçue pour protéger son équipage de trois hommes, ainsi que les zones sensibles (carburant et munitions), sa nouvelle tourelle 2A83 de 152mm (!) étant quant à elle téléopérée, et amenée à remplacer l’actuelle tourelle 2A82-1M à canon lisse de 125mm. Il devrait également être capable de tirer des missiles 3UBK21 Sprinter. Le char comporte une mitrailleuse télé-opérée PKTM de 7,62mm. La conduite de tir Kalina est numérique, et le T14 est équipé de viseurs thermiques pour le tireur et le commandant. Le tir est évidemment gyrostabilisé.

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De plus, l’Armata comporte un ensemble de systèmes destinés à assurer une certaine discrétion et protection, sans aller jusqu’à une prétendue furtivité. Sa carapace comporte plusieurs couches, comme un blindage brut composite (céramique/acier), un blindage réactif Monolith, et une protection à base de Kevlar jouant le rôle de pare-éclats pour l’intérieur de la capsule de l’équipage.

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Le T14 est muni d’un système de protection active analogue au Trophy israélien. Baptisé Afganit, il s’agirait d’un système de type Hard-Kill comprenant un système radar (deux grilles de radars actifs/passifs disposées de chaque côté du canon) couplé à un système de brouillage, une conduite de tir numérique et à des lanceurs spécifiques, permettant d’éliminer tout missile ciblant le T14 (y compris ceux à l’uranium appauvri), sans doute par utilisation d’une charge EFP (Explosively Formed Penetrator).

Petite incise sur cette technologie, que l’on retrouve également dans certaines munitions françaises comme la munition Bonus. Il s’agit d’un type de charge formée, qui ressemble à une soucoupe, concave dans la direction de la cible. En explosant, la charge projette le disque en métal (généralement du Tantale) qui se déforme afin de constituer un projectile pénétrant (en général, la profondeur de pénétration est égale à la moitié du diamètre de la charge). Un concept redoutable.

Le char est également muni de détecteurs d’alerte laser lui permettant de détecter toute illumination par un ennemi. Son moteur muni d’une turbine de 1500CV lui permettrait de se déplacer dans un froid extrême, grâce à de nouveaux super-condensateurs. Avec une vitesse de 80km/h sur route, et un rayon d’action annoncé de 500km, le super-char est également doté d’une capacité de surveillance et de vision déportée aux abords du char à l’aide du drone filaire Pterodaktyl embarqué.

Bon, tout cela pour dire que l’Armata est une bête de guerre bourrée d’innovation… Mais tout ceci a un prix : 4M$ par bestiole. C’est pourquoi le vice-premier ministre russe, Yury Borisov, vient de déclarer qu’il ne serait pas produit en masse. Pas de hordes d’Armata en vue à l’Est, donc (le chiffre initialement prévu était de 2300 T14 en 2020). La Russie considère que le T-72BM (une évolution du célèbre char de combat T72 de la guerre froide) est suffisant face aux troupes de l’OTAN (je cite). Il est vrai que le T72BM  (ci-dessous) ne coûte « que » 2M$ (ce qui n’est pas grand-chose face aux 6M$ d’un M1A2 Abrams, par exemple).

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Le souci, c’est que le budget de la défense russe (environ 57 Milliards d’Euros, pas grand-chose en regard du budget de l’OTAN) ne permet pas au pays de rénover à la fois sa flotte de chars lourds, et ses autres systèmes. Le chasseur de nouvelle génération SU-57 est également mis en réserve, pour la même raison. D’aucuns suspectent que dans le cas du T14, la production n’était pas seule en cause, et que la conception du système n’était pas complètement mature.

Le T14 Armata – même s’il n’est pas abandonné – a néanmoins permis de donner un « électrochoc » en suscitant une accélération de la réflexion sur les chars du futur et leur emploi. Et rien n’est perdu pour la Russie : le T72BM (tout comme le T90) constitue déjà un beau succès à l’export. De quoi se consoler de l’Armata.

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J’ai des marottes, et le biomimétisme en est une. Petit rappel : le biomimétisme, c’est notamment le fait de s’inspirer de la nature afin de concevoir des solutions innovantes, adaptées et efficaces en ingénierie. J’avais par exemple écrit cet article sur la squille, une super-crevette capable de générer de la super-cavitation, et dotée d’une hyper-sensibilité visuelle impressionnante la rendant capable de distinguer et de cibler des différences infimes dans l’infrarouge ou l’ultraviolet.

Après les essaims bioinspirés, les robots raies-manta, les supercrevettes ou la gourde inspirée du scarabée de Namibie, voici donc le camouflage inspiré des céphalopodes. J’avais également écrit sur le sujet il y a quelques temps (voir cet article ) – l’université de Cornell avait en effet développé une « peau électronique » capable de changer de couleur et de sentir les variations de pression, à base d’un « sandwich » de gel de silicone, emprisonnant deux électrodes extensibles et transparentes, et une couche de phosphore électroluminescent capable d’émettre une lumière colorée. Le but ? Développer une peau de camouflage pour un robot; mais la technologie était néanmoins quelque peu balbutiante.

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Une nouvelle recherche publiée dans la revue Advanced Optical Materials et intitulée « Natural Light-Scattering Nanoparticles Enable Visible through Short-Wave Infrared Color Modulation. » (ouf) relance le sujet. Il s’agit de travaux réalisés par l’université de Northearstern, en collaboration avec le Natick Soldier Research, Development and Engineering Center.

La recherche porte sur les chromatophores, ces organes spécialisés neuromusculaires présents chez les seiches ou les poulpes, et contenant des pigments dont ils gèrent la répartition. Cela confère aux bestioles des capacités incroyables de camouflage dynamique – voir la vidéo ci-dessous.

Ce n’est d’ailleurs pas l’apanage unique des céphalopodes – on trouve des chromatophores chez certains amphibiens, reptiles, crustacés, ou même poissons. Ces chromatophores sont tapissés sur une couche d’autres cellules : des iridophores qui jouent le rôle de miroirs en reflétant la lumière visible et en contrôlant sa couleur.

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Dans ces nouveaux travaux, le Pr Leila Deravi et son équipe ont analysé les particules de pigments extraites des céphalopodes (il s’agit de particules extrêmement petites, d’un diamètre moyen de 500nm). Ces particules forment des films à la surface de la peau (avec une épaisseur d’environ un micromètre, soit deux particules)  capables de diffuser la lumière, non seulement dans le spectre visible mais également dans le proche infrarouge. Les chercheurs ont réussi à répliquer ces nanofilms, afin d’incorporer de telles particules dans des textiles, et en particulier dans des treillis ou combinaisons de camouflage.

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Cette capacité de diffusion augmente lorsque l’on réplique les iridophores, c’est-à-dire lorsque le film est placé sur une couche qui joue le rôle de miroir. Le résultat (et donc l’intérêt pour la défense) est double : (a) permettre de contrôler la couleur et la diffusion de la lumière afin de répliquer des couleurs et intensités proches de l’environnement du combattant – ce que l’on appelle un textile fonctionnalisé et (b) permettre la constitution de véritables « nano-panneaux solaires » capables d’absorber de manière optimale la lumière pour permettre le stockage d’énergie.

Leila Deravi

Les chercheurs ont ainsi pu fabriquer des fibres de tels films inspirés des chromatophores. Une recherche de pointe, sur le point d’aboutir au développement de textiles comparable à la peau des céphalopodes, et une avancée significative en comparaison de tous les travaux précédents sur le sujet.

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Nous avions déjà parlé des armes hypersoniques ou hypervéloces, dont, je le rappelle, l’objectif est de pouvoir frapper n’importe quel point du globe en moins de 1h. Pour rappel, on désigne par hypersonique une charge militaire pouvant être propulsée à une vitesse comprise entre Mach 5 et Mach 10 – une vitesse de l’ordre de 10 000 km/h. Nos amis chinois avaient récemment testé avec succès leur arme DF-ZF, une charge militaire propulsée par un missile balistique jusqu’à la stratosphère. Le DF-ZF est lâché, entre dans l’atmosphère, puis se rétablit et remonte avant de contrôler son altitude et sa vitesse, et de planer vers sa cible. Cette trajectoire semble erratique, et est très difficile à anticiper pour un système de défense, principalement en raison de sa vitesse.

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Mais une telle arme est complexe à mettre au point, notamment parce que ses composants (charge militaire mais aussi système de guidage) sont soumis à de très fortes contraintes (accélération, frottements, température). Il est donc nécessaire de pouvoir disposer de moyens d’essais conséquents.

Pour ce faire, la Chine vient d’annoncer qu’elle était en train de bâtir la soufflerie la plus puissante du monde, permettant de simuler des vitesses de l’ordre de 12km/s, concurrençant ainsi directement la soufflerie LENS-X située au Nevada, jusqu’alors le tunnel hypersonique le plus puissant du monde (Mach 30), et plus puissante que la soufflerie hypersonique chinoise actuelle, appelée JF 12 (et rebaptisée HyperDragon) – le reportage ci-dessous permet d’en découvrir les images.

Il ne s’agit pas d’un problème simple : construire une soufflerie hypersonique nécessite de surmonter différents défis : la capacité de reproduire sans danger des situations de surchauffe, sans détruire l’installation elle-même, la reproduction de conditions extrêmes de températures et de pression pendant une durée longue, avec un système d’instrumentation et de mesure lui-même hyper-rapide, et sans oublier les contraintes liées à l’alimentation en électricité d’une telle installation.

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La génération d’un flux d’air aussi puissant ne peut reposer sur une hélice, aussi grosse soit-elle. Il a fallu trouver un autre moyen, en l’occurrence, une détonation. Dans le cas de la soufflerie hypersonique chinoise, le principe repose sur une série de détonations contrôlées. Des tubes d’oxygène, d’hydrogène et d’azote permettront de faire détoner un mélange de gaz, créant ainsi une série d’explosions, donc d’ondes de choc. Ces ondes seront canalisées par un tunnel métallique, jusqu’à la chambre de test ; selon l’un des ingénieurs responsables du projet, elles généreront l’équivalent de 1 GW de puissance en 0,5 s, soit la moitié d’une centrale nucléaire classique. Elles permettront de créer une température de 7700 degrés au sein de la chambre de test (oui, oui, plus chaud que la surface du soleil) afin de pouvoir tester les revêtements et systèmes de dissipation de l’énergie thermique du véhicule hypersonique, lors de sa rentrée dans l’atmosphère.

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On rappelle que la vitesse EV (escape velocity ou vitesse de libération en français) correspondant à la vitesse nécessaire pour échapper à l’attraction terrestre, est de 11 km/s. Même si la soufflerie chinoise ne bat que de 2km/s l’installation LENS-X, il s’agit de pouvoir tester des vecteurs dans toutes les phases du vol hypersonique (ce que les américains ne peuvent aujourd’hui faire).

La nouvelle installation permettra de tester des modèles assez volumineux (on parle d’une envergure de 3m). Elle devrait être mise en service d’ici 2020, ce qui montre l’importance que la Chine accorde à son programme hypersonique, et à la course aux armements dans laquelle elle prend aujourd’hui la tête vis-à-vis des USA et de la Russie.

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Je reprends – pour une semaine seulement – le cours de ce blog, entre deux périodes de vacances (si, si, méritées 😊), avec un focus sur les armes légères. Cela peut paraître inattendu pour un blog sur l’innovation technologique de défense, dans la mesure où les munitions de pistolets, revolvers, ou fusils n’ont finalement que très peu évolué en 200 ans.

Mais pour le coup, c’est une double innovation qui vient d’être présentée par Textron Systems. Les munitions, en premier lieu. Le problème pour le fantassin de devoir transporter des chargeurs remplis de munitions, c’est le poids. En particulier, l’enveloppe des munitions traditionnelles est constituée essentiellement de cuivre, et les munitions elles-mêmes sont volumineuses. Pour donner une idée, un ruban de 800 munitions pour la mitrailleuse américaine M240L (7,62mm) pèse environ 23 kg ! Un poids à ajouter à celui de la mitrailleuse elle-même (10kg), et une contrainte que les opérateurs français de Minimi connaissent bien.

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L’idée de Textron – dans le cadre d’un programme baptisé LSAT pour Light Weight Small Arms Technology – est donc d’alléger les balles elles-mêmes et de réduire leur taille afin de faciliter leur transport. Pour ce faire, les ingénieurs se sont intéressés à l’enveloppe des munitions, qu’ils ont remplacée par une enveloppe en polymère. Ce sont des munitions dites télescopées, c’est-à-dire que la balle n’est pas placée au-dessus de la poudre, mais qu’elle est incluse dans celle-ci. Elle est placée dans une enveloppe en polymère, et complètement entourée par la poudre. De ce fait, elle est moins volumineuse (30% moins longue), et surtout, grâce à cette nouvelle enveloppe, elle est jusqu’à 40% plus légère que son équivalent en cuivre ! Textron appelle ce nouveau système CT pour « cased telescoped ».

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 Le souci, c’est que de telles balles ne peuvent être tirées à partir d’armes classiques. Il a donc fallu développer de nouvelles mitrailleuses capables de tirer des munitions CT. Revenons à la M240L qui, avec ses munitions, pèse aujourd’hui 33 kg. La nouvelle version capable de tirer des balles CT polymères pèse 6,6 kg, pour un poids de munitions de 14 kg, soit au total 20,6 kg, ce qui n’est pas un gain négligeable.

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Mais le gain n’est pas uniquement en termes de poids. Textron a en effet développé une variante CT d’une autre mitrailleuse, la M249 en calibre 5.56, qui a été testée récemment en Suède. Outre l’allègement (des munitions, mais pas de l’arme), ce sont les performances qui sont remarquables : les tirs (plus de 5000) ont été plus groupés (en moyenne de 20%) et ont nécessité 30% de munitions de moins pour le même effet militaire. En réalité, la variante de la 5.56 est un peu plus large (diamètre de 6.5 mm) et repose sur un système de piston permettant de limiter la surchauffe en cas de tir intensif.

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Selon Textron, la nouvelle munition de 6.5 possède 3 fois plus d’énergie que la munition standard américaine M855A1. Ce qui n’est pas encore suffisant pour que l’US Army adopte ces nouvelles munitions. En premier lieu, si elles sont moins longues, les munitions sont aussi plus larges en raison du nouveau conditionnement, ce qui a des impacts sur l’encombrement des chargeurs. Mais surtout, l’armée américaine est assez conservatrice sur ses munitions, qui n’ont finalement que très peu évolué en 50 ans. Reste à voir si les avantages procurés par ces nouveaux armements en termes de mobilité et de létalité sont de taille à faire évoluer les mentalités.

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Non, non, ce n’est pas une plaisanterie. L’US Army a bien passé un contrat à un laboratoire pour concevoir des sous-vêtements à base de soie d’araignée… Explication.

La soie d’araignée est depuis très longtemps connue pour ses propriétés de résistance incroyable. Elle est en effet solide comme de l’acier, et plus résistante que le Kevlar, pour une densité proche de celle du coton ! En fait, la fibre de soie d’araignée est constituée de deux composants : l’un cristallin et organisé (représentant environ 20% de la fibre) et l’autre amorphe, constitué de peptides longs et désorganisés.

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Comme ces deux composants sont intriqués, la fibre est à la fois élastique (grâce aux composants amorphes), et solide grâce à la répartition des cristaux. Je ne rentre pas dans le détail, vous pourrez lire tout cela dans cet article du Biophysical Journal (bon courage).

Cette compréhension des mécanismes de résistance de la soie d’araignée permet d’imaginer la meilleure manière de l’améliorer, puisqu’il est aujourd’hui possible de créer de la soie génétiquement modifiée, ou en tout cas de la produire en utilisant des techniques de manipulation moléculaire.

En ce qui concerne l’amélioration recherchée, l’idée est de faire en sorte que les composants cristallins et amorphes soient alternés dans la fibre sous forme de disques empilés – plusieurs modélisations ont en effet montré qu’en ce cas, les propriétés de la soie étaient considérablement améliorées.

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C’est ce qu’a fait le laboratoire américain Kraig Biocraft Laboratories Inc., basé dans le Michigan, en créant un nouveau produit baptisé DragonSilk. Cette « super-soie d’araignée » est produite par des vers à soie, modifiés génétiquement en ayant reçu des gènes d’araignée (pour la petite histoire, il n’est pas possible de faire produire la soie à des colonies d’araignées, car elles se dévoreraient entre elles…). Il s’agit donc d’injecter un vecteur moléculaire construit par le laboratoire dans les œufs de vers à soie, permettant la production de ce nouveau produit. Pour les irréductibles lecteurs d’articles scientifiques, en voici un autre, issu du prestigieux journal PNAS, qui explique le principe.

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La nouvelle soie possède des caractéristiques intermédiaires par rapport à la fois à la soie d’araignée, et à la soie normale produite par les vers à soie. Elle est bien plus solide que cette dernière et possède bien plus d’élasticité que le Kevlar (40% contre 3%) pour la moitié de la résistance de ce dernier, ce qui n’est déjà pas mal du tout. Du coup, bien que moins solide, un tissu fabriqué à partir du DragonSilk serait bien plus capable d’absorber l’énergie que le Kevlar. C’est là que l’US Army entre en jeu.

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L’armée américaine a en effet passé un petit contrat de 1M$ au laboratoire, pour concevoir, produire et déployer des tissus à base de DragonSilk afin de protéger les combattants. Pour être précis, en l’occurrence, afin de protéger les parties les plus… intimes des fantassins. Car selon les chiffres divulgués, entre 2001 et 2013, 1378 soldats américains ayant servi en Irak et en Afghanistan auraient subi des blessures des organes génitaux, en particulier dues à des IED, et parmi ces 1378 blessures, 65 auraient mené à des… amputations (ouille…).

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Les premiers échantillons ont été livrés par Kraig Biocraft à l’US Army, et des tests de protection balistique devraient avoir lieu très prochainement. La société a en effet reçu ce mois-ci des fonds supplémentaire pour poursuivre ses recherches…sensibles.

Vous trouverez le dernier numéro de « Spider Sense », le magazine de Kraig Biocraft, ici 

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Vous vous souvenez sans doute, il y a quelques semaines, du largage en Afghanistan par l’US Air Force de la bombe GBU-43/B Massive Ordnance Air Blast – ou MOAB (aussitôt surnommée Mother Of All Bombs et même « Frankenbomb »). Il s’agit de la plus puissante bombe non nucléaire disponible dans l’arsenal américain : une bombe de 9800 kg, contenant plus de 8400 kg d’explosifs H6, soit un équivalent de 11 tonnes de TNT, pour un prix modique de 16 millions de dollars par unité.

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La vidéo ci-dessous montre le largage du monstre, effectué le 12 avril dernier, contre un complexe de l’état islamique en Afghanistan.

L’US Air Force a récemment annoncé travailler sur une « mini-MOAB », avec la volonté de développer une bombe plus petite, et avec effet de souffle sélectif. Explications.

L’idée est en fait d’avoir, avec une même bombe, la possibilité d’avoir un effet de souffle restreint ou plus large. On rappelle qu’une bombe de type « airburst » est conçue pour exploser à quelques mètres du sol et non à l’impact. Guidée par GPS, sa trajectoire de chute est contrôlée par une centrale inertielle avec une précision à l’impact de 8m. Pas très discriminant, mais comme le disait l’autre « elle détruit tout, y compris ce qui est visé » ( !).

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La hauteur de l’effet de souffle peut être contrôlée ; l’avantage est que cette hauteur est directement liée à la puissance destructrice de la bombe, notamment car l’onde de choc est réfléchie par la surface. L’image ci-dessous illustre le concept.

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Si l’on désolidarise le détonateur de l’enveloppe de la bombe elle-même, on peut distribuer différents détonateurs sur la bombe, afin de pouvoir contrôler les modalités de la mise à feu lorsque cette dernière approche sa cible. Ce faisant, l’onde de choc est contrôlée et modulée en fonction de ce qui est souhaité. Cela permet également d’améliorer la résilience de l’arme, en disposant de plusieurs détonateurs redondants.

Mais distribuer de tels détonateurs n’est pas évident en utilisant des techniques conventionnelles de fabrication. C’est notamment pour cette raison que les ingénieurs de l’Air Force Research Lab ont imaginé pouvoir utiliser des techniques de fabrication additive (impression 3D) pour concevoir cette bombe. Ils viennent de dévoiler un prototype à l’échelle 1 :7 lors de la journée « Department of Defence Lab Day » organisée au Pentagone.

L’impression 3D permet de concevoir des prototypes de détonateurs externes modulaires, qui sont intégrés au sein de la bombe – c’est l’image ci-dessous. C’est donc l’illustration du concept de bombe à effet de souffle sélectif.

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On pourrait dire que ce prototypage peut être réalisé sans utiliser de techniques de fabrication additive. C’est exact, mais la réflexion de l’US AFRL va plus loin, et cette fois-ci, l’impression 3D se révèle indispensable. C’est une question de poids et d’efficacité.

L’enveloppe externe en aluminium d’une bombe airburst classique comme la MOAB, bien que fine, a une épaisseur d’environ 5 cm. Cela a pour effet de générer de très nombreux débris, mais également de limiter la taille de l’explosion. Pour diminuer cette enveloppe, l’idée est de conserver une intégrité structurelle en répartissant le poids de l’enveloppe jusqu’à l’intérieur de la bombe elle-même. Pour ce faire, des pièces spécifiques en acier sont conçues via impression 3D. Ressemblant aux traverses de la tour Eiffel, l’idée est d’alléger au maximum la structure en intégrant des renforts jusqu’au cœur de la bombe (image ci-dessous).

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L’idée est également de rendre la bombe plus compacte, et plus adaptée aux systèmes d’emport des avions modernes, avec souvent l’existence d’une trappe à munitions.

On voit ainsi la généralisation des techniques de fabrication additive, avec des technologies qui permettent aujourd’hui (même si dans le cas présenté il s’agit essentiellement d’un prototype) des gains en termes de poids, l’optimisation de structures, la conception d’équipements plus compacts, et surtout l’émergence de nouveaux concepts (comme ici la modulation de l’effet de souffle).

 

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Bon, pour une fois, je me suis fait coiffer sur le poteau par l’excellent blog OPEX360 qui a publié un article sur le même sujet. Du coup, je me permets quand même de publier celui-ci, qui complète l’analyse d’OPEX360 – mais voici également un lien vers leur article. Il faut être beau joueur.

Nous avons déjà parlé à maintes reprises de la fabrication additive (nom compliqué pour l’impression 3D), en rappelant qu’elle permettait aujourd’hui de réaliser des objets complexes, notamment des armes. D’un côté (le bon) cela permet d’envisager des unités de logistique avancées sur le théâtre d’opérations, capables de réparer, modifier, ajuster des composants ou pièces détachées. D’un autre (le mauvais), cela donne la capacité à ceux « d’en face » de disposer de moyens de réaliser des armes efficaces et intraçables. Rappelons qu’aujourd’hui, on n’imprime pas que du plastique, mais également du métal (titane, aluminium…) et même bientôt des organes…

L’US Army vient encore une fois d’enfoncer le clou (avec un très gros marteau), en annonçant le test réussi du RAMBO (on ne peut pas dire qu’ils n’ont pas d’humour) pour Rapid Additively Manufactured Ballistics Ordnance (!) soit arme balistique rapidement fabriquée par impression 3D. Oui, il fallait trouver l’acronyme…

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Il s’agit du résultat d’un projet de recherche collaboratif de 6 mois qui associait le RDECOM (Army Research, Development, and Engineering Command) le U.S. Army Manufacturing Technology (ManTech) Program et AmericaMakes, une entité visant à accélérer le développement des technologies de fabrication additive. Le défi était réel : le RAMBO est un fusil lance-grenades de 40mm fondé sur le modèle du M203A1, et composé de 50 pièces, qui ont toutes été fabriquées en utilisant l’impression 3D (à l’exception des ressorts). Et le but du programme n’était pas simplement de montrer que c’était possible, mais essentiellement de prouver la faisabilité d’accélérer considérablement le processus de transition entre le prototype de laboratoire et le produit utilisable sur le terrain.

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Pour le réaliser, différentes technologies d’impression 3D ont été utilisées. Ainsi, le canon de l’arme a été imprimé en 70h (plus 5h de finition), en utilisant la technique dite DMLS pour Direct Metal Laser Sintering (Frittage Laser Direct Metal en français) afin de réaliser l’impression en aluminium. Cette technique repose sur la fusion successive par laser de couches de poudre de métal, en l’occurrence de l’aluminium. C’est une technologie éprouvée, utilisée déjà en contexte de production – la vidéo ci-dessous illustre la technique.

 

L’arme est donc réalisée par une combinaison de différentes techniques d’impression 3D (ainsi, la gâchette est réalisée en alliage d’acier, alors que le canon est en aluminium). L’intérêt est également de pouvoir, directement pendant la phase de fabrication, générer le rayage interne du canon en même temps que ce dernier est « imprimé ».

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L’US Army a ainsi procédé à 15 tirs de test sans aucune dégradation de l’arme, et avec une vitesse initiale (sortie de la munition de l’arme) égale à 95% de celle de l’original. Le test a eu lieu à Picatinny Arsenal (New Jersey) en utilisant un déclenchement à distance (faut pas charrier quand même).Mais ce n’est pas tout : l’US Army a demandé pour ce test que les munitions elles-mêmes soient également imprimées par fabrication additive.

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Pour cela, deux autres centres de recherche du RDECOM ont été sollicités : le US Army Research Lab (ARL) ainsi que le US Army Edgewood Chemical and Biological Center (ECBC). La munition considérée était fondée sur la grenade d’entraînement M781 40 mm, utilisée pour ce même lance-grenade. C’est une munition d’entraînement à basse vélocité, qui produit une signature orangée à l’impact.

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Le processus s’est révélé complexe. L’enveloppe de la munition a bien été facilement imprimée en nylon et fibre de verre. Mais le corps du projectile d’entraînement, en zinc, a dû être imprimé par un autre procédé, le processus DMLS ne fonctionnant pas. Ils ont utilisé une imprimante 3D pour imprimer un moule en cire, et par la technique de la cire perdue, ont réussi à obtenir un moule en plastique correspondant au corps du projectile. Il a ensuite suffi de verser de la poudre de zinc en fusion pour obtenir la pièce recherchée.

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L’essai est visible dans la vidéo ci-dessous, ainsi que la fabrication de l’arme et des munitions:

Cette expérience montre l’intérêt d’un processus optimisé de fabrication additive pour accélérer la mise en service d’un prototype (tout en diminuant les coûts de fabrication). Cette démonstration s’avère être un succès. Reste bien évidemment à tester la résistance de l’arme, sa durée dans le temps, sa robustesse lors d’une utilisation réelle (les tests correspondants sont en cours).

Mais attention également à ne pas laisser partir « dans la nature » les plans de conception CAO de l’arme. Car demain, de tels processus seront démocratisés, et de nouveaux équipements moins onéreux seront à la portée d’un plus grand nombre. La vigilance s’impose donc, à la fois pour éviter que nos ennemis ne puissent « imprimer » leurs propres armes, mais aussi pour prévenir toute tentative d’intrusion qui permettrait à des hackers d’introduire d’invisibles défauts dans les armes ainsi générées. La course continue…