Cadence de tir - Rate of fire
La cadence de tir est la fréquence à laquelle une arme spécifique peut tirer ou lancer ses projectiles. Cela peut être influencé par plusieurs facteurs, notamment le niveau de formation des opérateurs, les limitations mécaniques, la disponibilité des munitions et l'état de l'arme. Dans les armes modernes, il est généralement mesuré en tours par minute (RPM ou tour/min) ou en tours par seconde (RPS ou tour/s).
Il existe trois mesures différentes pour la cadence de tir : cyclique, soutenue et rapide. Cyclique est la cadence de tir maximale donnée uniquement en fonction de la fonction mécanique, sans tenir compte de la dégradation de la fonction due à la chaleur, à l'usure ou aux contraintes de munitions. Maintenu est la cadence de tir efficace maximale compte tenu du temps nécessaire pour charger l'arme et la garder suffisamment froide pour fonctionner. Enfin, rapide est la cadence de tir maximale raisonnable dans une situation d'urgence lorsque la cadence de tir n'a pas besoin d'être maintenue pendant de longues périodes.
Aperçu
Pour les armes à commande manuelle telles que les fusils à verrou ou les pièces d' artillerie , la cadence de tir est régie principalement par la formation de l'opérateur ou de l'équipage, dans certaines limites mécaniques. La cadence de tir peut également être affectée par des facteurs ergonomiques . Pour les carabines, des caractéristiques de facilité d'utilisation telles que la conception du verrou ou du déverrouillage du chargeur peuvent affecter la cadence de tir.
Pour les pièces d' artillerie , un canon sur un support remorqué peut généralement atteindre une cadence de tir plus élevée que la même arme montée dans les limites exiguës d'un char ou d' un canon automoteur . En effet, l'équipage opérant à l'air libre peut se déplacer plus librement et peut empiler des munitions là où cela est le plus pratique. À l'intérieur d'un véhicule, le stockage des munitions peut ne pas être optimisé pour une manipulation rapide en raison d'autres contraintes de conception, et les mouvements de l'équipage peuvent être restreints. Les cadences de tir de l'artillerie ont été augmentées à la fin du XIXe siècle par des innovations, notamment des canons à chargement par la culasse et à tir rapide .
Pour les armes automatiques telles que les mitrailleuses , la cadence de tir est avant tout une propriété mécanique. Une cadence de tir cyclique élevée est avantageuse pour une utilisation contre des cibles exposées à une mitrailleuse pendant une durée limitée, comme des avions ou des cibles qui minimisent leur temps d'exposition en se déplaçant rapidement d'un couvert à l'autre. Pour les cibles sur lesquelles une mitrailleuse peut tirer pendant des périodes plus longues que quelques secondes, la cadence de tir cyclique devient moins importante.
Pour une troisième classe hybride d'armes, courante dans les armes de poing et les fusils, connue sous le nom d'arme à feu semi-automatique , la cadence de tir est principalement régie par la capacité de l'opérateur à appuyer activement sur la détente. Aucun autre facteur ne contribue de manière significative à la cadence de tir. Généralement, une arme à feu semi-automatique chambre automatiquement une cartouche en utilisant l' énergie de retour de flamme, mais ne tire pas la nouvelle cartouche tant que la gâchette n'est pas relâchée à un point de réinitialisation et activement tirée à nouveau. Semi-automatique de la cadence de tir est sensiblement différent et ne doit pas être confondu avec plein-automatics de la cadence de tir. De nombreuses armes légères entièrement automatiques ont une fonction de tir sélectif qui les « rétrograde » en mode semi-automatique en changeant un interrupteur.
Au fil du temps, les armes ont atteint des cadences de tir plus élevées. Une petite unité d' infanterie armée de fusils d'assaut et de mitrailleuses modernes peut générer plus de puissance de feu que des unités beaucoup plus grandes équipées d'armes plus anciennes. Au cours du 20e siècle, cette augmentation de la puissance de feu était presque entièrement due à la cadence de tir plus élevée des armes modernes.
Un bon exemple de croissance de la cadence de tir est la mitrailleuse Maxim qui a été développée en 1884 et utilisée jusqu'à la fin de la Première Guerre mondiale en 1918. Ses performances ont été améliorées pendant cette période principalement par les progrès dans le domaine du refroidissement .
La mesure
Il existe diverses mesures de cadence de tir. La vitesse du tir varie en fonction du type d'arme automatique.
Taux cyclique
Il s'agit de la cadence de tir mécanique, ou de la vitesse à laquelle l'arme « cycle » (charge, verrouille, tire, se déverrouille, s'éjecte). La mesure du taux cyclique suppose que l'arme est actionnée le plus rapidement possible et ne tient pas compte des tâches de l'opérateur (changements de chargeur, pointage, etc.). Lorsque la gâchette est enfoncée, la vitesse à laquelle les obus sont tirés est la vitesse cyclique. Les cadences de tir cycliques typiques sont de 600 à 900 tr/min pour les fusils d'assaut , de 1 000 à 1 100 tr/min dans certains cas, de 900 à 1 200 tr/min pour les mitraillettes et les pistolets mitrailleurs et de 600 à 1 500 tr/min pour les mitrailleuses . Les miniguns M134 montés sur des hélicoptères d'attaque et d'autres véhicules de combat peuvent atteindre des cadences de tir de plus de 100 coups par seconde (6 000 tr/min). La cadence de tir cyclique est la seule cadence pouvant être déterminée avec précision.
Taux soutenu ou effectif
C'est la vitesse à laquelle l'arme pourrait raisonnablement être tirée indéfiniment sans échouer. Contrairement à la cadence cyclique, la cadence soutenue est la cadence réelle à laquelle l'arme serait généralement tirée au combat. Le taux soutenu prend en compte plusieurs facteurs, le temps passé à recharger, à viser, à changer de canon si nécessaire et à permettre un certain refroidissement. Connaître la cadence de tir soutenue est utile à des fins de logistique et d'approvisionnement. Les mitrailleuses sont généralement tirées en rafales courtes plutôt qu'en longs jets de feu continus, bien qu'il y ait des moments où elles doivent être tirées en rafales très longues (voir taux rapide ci-dessous). Le taux soutenu s'applique également aux fusils d'assaut à chargeur et aux fusils semi-automatiques . Dans ces armes, il fait référence à la vitesse à laquelle le fusilier typique peut engager efficacement des cibles dans une situation de combat. Le rythme est généralement de 12 à 15 coups par minute ; à l'exception des changements de canon, il prend en compte la plupart des mêmes facteurs que pour les mitrailleuses alimentées par courroie.
Taux rapide
La cadence rapide est une cadence de tir entre cyclique et soutenue . Il est généralement beaucoup plus rapide, bien que moins précis, que le rythme soutenu et n'est utilisé que dans les situations d'urgence/de ligne défensive finale. Le rythme rapide n'est pas soutenable sur de longues périodes car il consomme une grande quantité de munitions (plus que les troupes ne sont susceptibles d'effectuer une patrouille), la chaleur générée nécessite de réduire les temps de changement de canon, et avec le seul canon de rechange généralement émis, un tir rapide prolongé réduira la durée de vie de l'arme/du canon.
Limites techniques
La principale limitation des cadences de tir plus élevées est due au problème de la chaleur. Même un fusil à commande manuelle génère de la chaleur lorsque les obus sont tirés. Une mitrailleuse accumule de la chaleur si rapidement que des mesures doivent être prises pour éviter la surchauffe . Les solutions comprennent l'alourdissement des canons afin qu'ils chauffent plus lentement, ce qui rend les canons rapidement remplaçables par les équipages, ou l'utilisation de chemises d'eau autour du canon pour refroidir l'arme. Une équipe de mitrailleuses modernes emportera au moins un canon de rechange pour son arme, qui peut être remplacé en quelques secondes par un équipage entraîné. Les problèmes de surchauffe peuvent aller du tir involontaire de munitions ( cook-off ) ou, ce qui est bien pire au combat, de l'échec du tir ou de l'explosion de l'arme.
Les armes refroidies à l'eau peuvent atteindre des cadences de tir efficaces très élevées (approchant de leur cadence cyclique), mais elles sont très lourdes et vulnérables aux dommages. Un exemple bien connu est la mitrailleuse Browning M1917 , une mitrailleuse lourde conçue par John Browning et utilisée par les forces américaines pendant la Première Guerre mondiale . Il est devenu la base de la mitrailleuse Browning M1919 beaucoup plus courante , utilisée par les forces américaines tout au long de la Seconde Guerre mondiale, ainsi que de la mitrailleuse lourde Browning M2 de calibre .50 , qui est toujours en service, ainsi que de nombreuses adaptations, telles que la mitrailleuse japonaise Ho-103 pendant la Seconde Guerre mondiale. Une autre mitrailleuse lourde légendairement fiable est la mitrailleuse britannique Vickers , basée sur la conception de la mitrailleuse Maxim , qui a servi à la fois dans les airs et au sol pendant la Première et la Seconde Guerre mondiale. En raison de leurs inconvénients, les armes refroidies à l'eau ont progressivement été remplacées par des armes refroidies à l'air beaucoup plus légères. Pour les armes montées sur avion , aucun dispositif de refroidissement n'est nécessaire car l'air extérieur refroidit l'arme pendant que l'avion se déplace. Par conséquent, les mitrailleuses montées avion, Autocanon ou de type Gatling canons peuvent soutenir le feu beaucoup plus longtemps que leurs homologues au sol, tirant près de leur taux cyclique d'incendie. Cependant, en raison du poids des munitions, les tirs soutenus sont limités par la charge utile des munitions, car de nombreux canons d'avions ne transportent suffisamment de munitions que pour quelques secondes de tir ; par exemple, le F-16 Falcon et ses variantes transportent 511 cartouches de 20 mm, et le F-22 Raptor transporte une quantité similaire à 480 cartouches, ce qui équivaut à environ 5 secondes de tir à 6000 tr/min du M61 Vulcan (100 coups par seconde ) taux cyclique. Certains avions, en raison de l'objectif de la conception, en transportent plus, comme le GAU-8 monté sur l'A-10 Thunderbolt, qui transporte 1 150 cartouches suffisantes pour 17 secondes de tir).
Un autre facteur influençant la cadence de tir est l'approvisionnement en munitions. À 50 RPS (3 000 RPM), une rafale de cinq secondes d'un Minigun M134 utiliserait environ 6,3 kilogrammes (14 lb) de munitions de 7,62 mm; cela seul en ferait une arme peu pratique pour l' infanterie qui doit transporter une quantité raisonnable de munitions avec elle. Pour cette raison et d'autres, les armes avec des cadences de tir aussi élevées ne se trouvent généralement que sur des véhicules ou des emplacements fixes.