Cordite - Cordite

Un bâton de cordite de la Seconde Guerre mondiale
Un obus de canon de campagne britannique de 18 livres en coupe, la Première Guerre mondiale, avec une ficelle liée pour simuler l'apparence du propulseur cordite d'origine
Gros plan sur des filaments de cordite dans une cartouche British Rifle .303 (fabriquée en 1964).
La gravure d' un brin de cordite d'un 0,303 britannique rond

Cordite est une famille de propulseurs sans fumée développés et produits au Royaume-Uni depuis 1889 pour remplacer la poudre à canon en tant que propulseur militaire. Comme la poudre à canon, la cordite est classée comme un explosif faible en raison de sa vitesse de combustion lente et, par conséquent, de sa faible brisance . Ceux-ci produisent une onde de déflagration subsonique plutôt que l' onde de détonation supersonique produite par des brisants ou des explosifs puissants . Les gaz chauds produits par la combustion de la poudre à canon ou de la cordite génèrent une pression suffisante pour propulser une balle ou un obus vers sa cible, mais pas assez rapidement pour détruire systématiquement le canon de l' arme .

La cordite a été utilisée initialement dans les cartouches de fusil standard .303 britanniques , Mark I et II, entre 1891 et 1915; les pénuries de cordite pendant la Première Guerre mondiale ont conduit à la création de l'usine de munitions « Devils Porridge » à la frontière anglo-écossaise (produisant 800 tonnes de cordite par an). Le Royaume-Uni a également importé des poudres sans fumée développées aux États-Unis pour les cartouches de fusil. La cordite était également utilisée pour les grosses armes, telles que les canons de char , l' artillerie et les canons navals. Il est principalement utilisé à cette fin depuis la fin du XIXe siècle par le Royaume-Uni et les pays du Commonwealth britannique . Son utilisation a été développée avant la Seconde Guerre mondiale et en tant que projectiles non pivotés de 2 et 3 pouces de diamètre (51 et 76 mm) pour le lancement d' armes anti-aériennes . De petites charges de fusée en cordite ont également été développées pour les sièges éjectables fabriqués par la société Martin-Baker . La cordite a également été utilisée dans le système de détonation de la bombe atomique Little Boy larguée sur Hiroshima en août 1945.

Le terme « cordite » a généralement disparu des publications officielles de l'entre-deux-guerres. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les propergols à double base ont été très largement utilisés, et il y avait une certaine utilisation de propergols à triple base par l'artillerie. Les propulseurs à triple base ont été utilisés dans les conceptions de munitions d'après-guerre et restent en production pour les armes britanniques; la plupart des propergols à double base ont quitté le service lorsque les stocks de la Seconde Guerre mondiale ont été épuisés après la guerre. Pour les armes légères, il a été remplacé par d'autres propulseurs, tels que la ligne de poudre extrudée pour fusil militaire amélioré (IMR) ou le propulseur à billes WC844 actuellement utilisé dans le 5,56 × 45 mm OTAN . La production a cessé au Royaume-Uni vers la fin du 20e siècle, avec la fermeture de la dernière des usines de cordite de la Seconde Guerre mondiale, ROF Bishopton . Le propulseur à triple base pour le service au Royaume-Uni (par exemple, le 105 mm L118 Light Gun ) est maintenant fabriqué en Allemagne.

Adoption de la poudre sans fumée par le gouvernement britannique

Remplacements pour la poudre à canon (poudre noire)

La poudre à canon , un mélange explosif de soufre , de charbon de bois et de nitrate de potassium (également connu sous le nom de salpêtre ), était le propulseur d'origine utilisé dans les armes à feu et les feux d'artifice . Il a été utilisé à partir du Xe ou du XIe siècle environ, mais il présentait des inconvénients, notamment la grande quantité de fumée qu'il produisait. Avec le développement au XIXe siècle de divers « explosifs nitro », basés sur la réaction de mélanges d' acide nitrique sur des matériaux tels que la cellulose et la glycérine , une recherche a commencé pour un remplacement de la poudre à canon.

Les premières poudres sans fumée européennes

La première poudre sans fumée a été mise au point en 1865 par Johann FE Schultze , un major de l'artillerie prussienne. Sa formulation (baptisée Schultze Powder ) était composée de nitroligose imprégné de salpêtre ou de nitrate de baryum .

En 1882, l' Explosive Company de Stowmarket introduisit la poudre EC , qui contenait du nitro-coton et des nitrates de potassium et de baryum dans un grain gélatinisé par de l'éther alcool. Il avait des grains plus grossiers que les autres poudres de nitrocellulose. Il s'est avéré inadapté aux fusils, mais il est resté longtemps utilisé pour les fusils de chasse et a ensuite été utilisé pour les grenades et les bombes à fragmentation.

En 1884, le chimiste français Paul Vieille a produit un propulseur sans fumée qui a eu un certain succès. Il était composé de collodion ( nitrocellulose dissoute dans de l' éthanol et de l' éther ), résultant en une substance colloïdale plastique qui était roulée en feuilles très minces, puis séchée et coupée en petits flocons. Elle fut immédiatement adoptée par les militaires français pour leur fusil d'infanterie Mle 1886 et appelée Poudre B (pour poudre blanche , ou poudre blanche ) pour la distinguer de la poudre noire (gunpowder). Le fusil et la cartouche mis au point pour utiliser cette poudre étaient connus sous le nom générique de 8 mm Lebel , d' après l' officier qui a mis au point sa balle entièrement métallique de 8 mm .

L'année suivante, en 1887, Alfred Nobel a inventé et breveté un propulseur sans fumée qu'il a appelé Ballistite . Il était composé de 10 % de camphre , 45 % de nitroglycérine et 45 % de collodion (nitrocellulose). Au fil du temps, le camphre avait tendance à s'évaporer, laissant un explosif instable.

Développement

Sir James Dewar au travail

Un comité du gouvernement du Royaume-Uni, connu sous le nom de « Comité des explosifs », présidé par Sir Frederick Abel , a surveillé les développements étrangers dans le domaine des explosifs et a obtenu des échantillons de poudre B et de balistite ; aucune de ces poudres sans fumée n'a été recommandée pour adoption par le Comité des explosifs.

Abel, Sir James Dewar et W Kellner, qui faisait également partie du comité, ont développé et breveté conjointement (Nos 5 614 et 11 664 aux noms d'Abel et Dewar) en 1889 un nouveau propulseur de type balistite composé de 58 % de nitroglycérine , en poids, 37% de guncotton (nitrocellulose) et 5% de vaseline . Utilisant de l' acétone comme solvant , il a été extrudé sous forme de tiges en forme de spaghetti initialement appelées "poudre de corde" ou "modification de la balistite par le Comité", mais cela a été rapidement abrégé en "Cordite".

Cordite a commencé comme un propulseur à double base . Dans les années 1930, la triple base a été développée en incluant une proportion substantielle de nitroguanidine . Le propulseur à triple base a réduit les inconvénients du propulseur à double base - sa température relativement élevée et son flash important. La formulation AN à double base de la Seconde Guerre mondiale d' Imperial Chemical Industries (ICI) avait également une température beaucoup plus basse, mais il lui manquait les propriétés de réduction éclair des propulseurs à triple base N et NQ.

Alors que la cordite est classée comme explosif , elle n'est pas utilisée comme explosif puissant. Il est conçu pour déflagrer , ou brûler, pour produire des gaz à haute pression.

Conflit de brevet Nobel et Abel

Alfred Nobel a poursuivi Abel et Dewar pour une prétendue contrefaçon de brevet . Son brevet précisait que la nitrocellulose devait être "du type soluble bien connu". Après avoir perdu l'affaire, il est allé à la Cour d'appel . Ce différend a finalement atteint la Chambre des Lords , en 1895, mais il a finalement été perdu parce que les mots « de la sorte soluble bien connue » dans son brevet ont été interprétés comme signifiant le collodion soluble, et excluaient donc spécifiquement le coton insoluble. L'expression ambiguë était "nitro-cellulose soluble": la nitro-cellulose soluble était connue sous le nom de collodion et était soluble dans l' alcool . Il était principalement utilisé à des fins médicales et photographiques . En revanche, insoluble dans l'alcool, la nitrocellulose était connue sous le nom de coton canon et était utilisée comme explosif. Le brevet de Nobel fait référence à la production de celluloïd à l' aide de camphre et de nitrocellulose soluble ; et cela impliquait que Nobel faisait spécifiquement la distinction entre l'utilisation de nitrocellulose soluble et insoluble. Pour une analyse médico-légale de l'affaire, voir The History of Explosives Vol II ; Le cas de Cordite, John Williams (2014). Cependant, dans sa biographie complète d'Alfred Nobel en 2019, Ingrid Carlberg note à quel point Abel et Dewar ont été autorisés à suivre les travaux de Nobel à Paris et à quel point Nobel a été déçu de la façon dont cette confiance a été trahie. Le livre fait valoir que Nobel est l'inventeur original et que l'affaire a été perdue en raison d'une technicité sans importance.

Formules

Il a été rapidement découvert que le taux de combustion pouvait être modifié en modifiant la surface de la cordite. Les tiges étroites étaient utilisées dans les armes légères et brûlaient relativement vite, tandis que les tiges plus épaisses brûlaient plus lentement et étaient utilisées pour les canons plus longs, tels que ceux utilisés dans l'artillerie et les canons navals.

Cordite (Mk I) et Cordite MD

La formulation originale d'Abel-Dewar a rapidement été remplacée, car elle provoquait une érosion excessive du canon des armes à feu . Il est depuis devenu connu sous le nom de Cordite Mk I .

La composition de la cordite a été changée en 65% de guncotton et 30% de nitroglycérine (en gardant 5% de vaseline) peu après la fin de la Seconde Guerre des Boers . Cela s'appelait Cordite MD (modifié).

Les cartouches Cordite MD pesaient généralement environ 15 % de plus que les cartouches Cordite Mk I qu'elles remplaçaient, pour obtenir la même vitesse initiale, en raison de la nature intrinsèquement moins puissante de Cordite MD.

Cordite RDB

Pendant la Première Guerre mondiale, l'acétone était rare en Grande-Bretagne et une nouvelle forme expérimentale a été développée pour être utilisée par la Royal Navy . Il s'agissait de Cordite RDB (= R esearch D epartment formula B ); qui était de 52% de collodion , 42% de nitroglycérine et 6% de vaseline . Il a été produit à HM Factory, Gretna ; et la Royal Navy Cordite Factory, Holton Heath .

L'acétone pour l'industrie de la cordite à la fin de la Première Guerre mondiale a finalement été produite grâce aux efforts du Dr Chaim Weizmann , considéré comme le père de la fermentation industrielle . Alors qu'un conférencier à l'Université de Manchester, Weizmann a découvert comment utiliser la fermentation bactérienne pour produire de grandes quantités de nombreuses substances souhaitées. Il a utilisé la bactérie Clostridium acetobutylicum (l'organisme dit de Weizmann) pour produire de l'acétone. Weizmann a transféré les droits de fabrication d'acétone à la Commercial Solvents Corporation en échange de redevances. Après la crise des obus de 1915 pendant la Première Guerre mondiale, il a été directeur des laboratoires de l'Amirauté britannique de 1916 à 1919.

Cordite RDB s'est avéré plus tard devenir instable s'il était stocké trop longtemps.

Cordite SC

Les recherches sur le Cordite RDB sans solvant se sont poursuivies principalement sur l'ajout de stabilisateurs, ce qui a conduit au type couramment utilisé pendant la Seconde Guerre mondiale comme propulseur naval principal. En Grande-Bretagne, cela était connu sous le nom de Cordite SC (= Solventless Cordite). Cordite SC a été produit dans différentes formes et tailles, de sorte que la géométrie particulière de Cordite SC a été indiquée par l'utilisation de lettres ou de chiffres, ou les deux, après le SC. Par exemple, SC suivi d'un nombre était un cordon en forme de tige, le nombre représentant le diamètre en millièmes de pouce. "SC T" suivi de deux séries de chiffres indiqués propulseur tubulaire, avec les chiffres représentant les deux diamètres en millièmes.

De deux pouces (environ 50 mm) et trois pouces (environ 75 mm) de diamètre, les charges de fusée Cordite SC ont été développées dans le plus grand secret avant la Seconde Guerre mondiale à des fins antiaériennes, les batteries dites Z , utilisant des « projectiles non pivotés ». .

La Grande-Bretagne est passée aux unités métriques dans les années 1960, il y avait donc une discontinuité dans le système de numérotation de la géométrie du propulseur.

Cordite N

Un développement important au cours de la Seconde Guerre mondiale a été l'ajout d'un autre explosif, la nitroguanidine , au mélange pour former un propulseur à triple base ou Cordite N et NQ . Les formulations étaient légèrement différentes pour l'artillerie et l'utilisation navale. Cela résolvait deux problèmes liés aux gros canons navals installés sur les navires capitaux de la marine britannique : l'éclair de canon et l'érosion de la bouche. La nitroguanidine produit de grandes quantités d' azote lorsqu'elle est chauffée, ce qui a l'avantage de réduire le flash de la bouche, et sa température de combustion inférieure a considérablement réduit l'érosion du canon du pistolet.

Le N et le NQ ont également été distribués en quantités limitées aux munitions utilisées par les pièces d'artillerie terrestre britanniques de 25 livres et de 5,5 pouces .

Après la Seconde Guerre mondiale, la production de propergols à double base a généralement pris fin. Les propulseurs à triple base, N et NQ, étaient les seuls utilisés dans les nouvelles conceptions de munitions, telles que les cartouches pour 105 mm Field et pour 155 mm FH70 .

Conception de charge

Fabrication

Usines du gouvernement britannique

En Grande-Bretagne, la cordite a été développée pour un usage militaire au Royal Arsenal par Abel, Dewar et Kellner, Woolwich , et produite à Waltham Abbey Royal Gunpowder Mills à partir de 1889.

Au début de la Première Guerre mondiale, la cordite était en production à Waltham Abbey Royal Gunpowder Mills et par sept autres fournisseurs (British Explosives Syndicate Ltd, Chilworth Gunpowder Company Ltd, Cotton Powder Company Ltd, MM. Curtis's and Harvey Ltd, National Explosives Company Ltd, New Explosives Company Ltd et Nobels Explosive Company Ltd). . Les usines existantes ont été agrandies et de nouvelles construites notamment par Nobel à Ardeer, HM Factory, Gretna , qui chevauchait la frontière Ecosse - Angleterre à Gretna , et la Royal Navy Cordite Factory, Holton Heath . Une usine a également été établie par le gouvernement indien à Nilgris. Les usines de cordite Gretna et Holton Heath ont toutes deux fermé à la fin de la Première Guerre mondiale.

Au début de la Seconde Guerre mondiale, Holton Heath avait rouvert et une usine supplémentaire pour la Royal Navy, la Royal Navy Propellant Factory, Caerwent , s'ouvrit à Caerwent au Pays de Galles . Une très grande Royal Ordnance Factory , ROF Bishopton, a été ouverte en Ecosse pour fabriquer de la cordite pour l'armée britannique et la Royal Air Force. Une nouvelle usine de cordite à Waltham Abbey et deux ROF supplémentaires - ROF Ranskill et ROF Wrexham - ont également été ouverts. La cordite produite dans ces usines était envoyée dans des usines de remplissage pour être remplies de munitions.

Usines de l'agence MoS et ICI Nobel pendant la Seconde Guerre mondiale

Le gouvernement britannique a mis en place des usines de cordite supplémentaires, non pas sous le contrôle de la Royal Ordnance Factory, mais comme des usines de l'agence gérées au nom du ministère de l'Approvisionnement (MoS). La société ICI Nobel , à Ardeer, est chargée en 1939 de construire et d'exploiter six usines dans le sud de l'Ecosse. Quatre d'entre eux étaient impliqués dans la fabrication de cordite ou de propergol pour armes à feu. Les travaux de MoS Drungans ( Dumfries ) ont produit du guncotton qui a été converti en cordite à MoS Dalbeattie (cordite à triple base) et à MoS Powfoot (guncotton granulé monobase pour armes légères). Un site plus petit à Girvan, South Ayrshire, maintenant occupé par la distillerie Grant, produisait de la cordite et du TNT . Le site ICI Ardeer possédait également une usine de cordite appartenant au gouvernement pendant la Première Guerre mondiale.

35 % de la cordite britannique produite entre 1942 et 1945 provenait d'Ardeer et de ces usines de l'agence. ICI a dirigé des travaux similaires à Deer Park (également connu sous le nom d'Ardeer d'après la banlieue adjacente) près de Melbourne en Australie et en Afrique du Sud.

Fournitures d'outre-mer

Des sources supplémentaires de propulseur ont également été recherchées auprès du Commonwealth britannique pendant la Première et la Seconde Guerre mondiale. Le Canada , l'Afrique du Sud et l'Australie possédaient des usines appartenant à ICI qui, en particulier, fournissaient de grandes quantités de cordite.

Première Guerre mondiale

Canadian Explosives Limited a été formée en 1910 pour produire de la cordite à fusil , à son usine de Beloeil , pour l' Arsenal de Québec . En novembre 1915, la production avait été augmentée pour produire 350 000 lb (159 000 kg) de cordite par mois pour l' Imperial Munitions Board .

L'Imperial Munitions Board a établi un certain nombre d'autres usines d'explosifs au Canada . Elle a construit l' usine The British Cordite Ltd à Nobel, en Ontario , en 1916/1917, pour produire de la cordite. La production a commencé à la mi-1917.

Canadian Explosives Limited a construit une autre usine de cordite à Nobel, en Ontario. Les travaux ont commencé en février 1918 et se sont terminés le 24 août 1918. Il a été conçu pour produire 1 500 000 lb (681 000 kg) de cordite par mois.

Les usines, en particulier « l'industrie lourde » (Long et Marland 2009) étaient importantes pour la fourniture de munitions. Les usines de cordite employaient généralement des femmes (Cook 2006) qui risquaient leur vie en emballant les coquillages.

Quantités de production

De grandes quantités de cordite ont été fabriquées pendant les deux guerres mondiales pour être utilisées par l'armée.

Avant la Première Guerre mondiale

Avant la Première Guerre mondiale , la plupart de la cordite utilisée par le gouvernement britannique était produite dans ses propres usines. Immédiatement avant la Première Guerre mondiale, entre 6 000 et 8 000 tonnes de cordite par an étaient produites au Royaume-Uni par des fabricants privés ; entre 1 000 et 1 500 tonnes par an étaient fabriquées par Nobel's Explosives , à Ardeer. Cependant, l'industrie privée avait la capacité de produire environ 10 000 tonnes par an, Ardeer étant capable de produire quelque 3 000 tonnes de ce total.

Première Guerre mondiale

Au début de la Première Guerre mondiale, l'industrie privée britannique a été invitée à produire 16 000 tonnes de cordite, et toutes les entreprises ont commencé à se développer. HM Factory, Gretna , la plus grande usine de propergol du Royaume-Uni, qui a ouvert ses portes en 1916, produisait en 1917 800 tonnes (812 tonnes ) de Cordite RDB par semaine (environ 41 600 tonnes par an). La Royal Navy avait sa propre usine à Holton Heath .

En 1910, Canadian Explosives Limited produisait 3 000 lb (1 362 kg) de cordite pour fusil par mois à son usine de Beloeil , pour l' Arsenal de Québec . En novembre 1915, la production avait été étendue à 350 000 lb (159 000 kg) de cordite par mois (environ 1 900 tonnes par an). L' usine de cordite de Canadian Explosives Limited à Nobel, en Ontario, a été conçue pour produire 1 500 000 lb (681 tonnes) de cordite par mois (environ 8 170 tonnes par an).

Entre les guerres

HM Factory, Gretna et la Royal Navy Cordite Factory, Holton Heath ont toutes deux fermé après la fin de la guerre et l'usine de Gretna a été démantelée. Cela a laissé les usines Waltham Abbey et Ardeer en production.

La Seconde Guerre mondiale

Comme indiqué ci-dessus, en plus de ses propres installations, le gouvernement britannique a demandé à ICI Nobel de créer un certain nombre d'usines de production de cordite en Écosse, en Australie, au Canada et en Afrique du Sud.

Utilisations dans la culture populaire

  • En l'honneur des utilisations militaires de la cordite, le département de génie mécanique du Collège militaire royal du Canada a construit un navire destiné à la recherche thermodynamique et l'a nommé MV Cordite . Il est également mentionné dans l'acclamation du RMC.

Citations

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Liens externes