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Comment fonctionnent les mines navales?

Comment fonctionnent les mines navales?

Même si vous pensez peut-être que la technologie des mines navales fait partie du passé de la guerre, ces armes sous-marines sont toujours des aspects cruciaux de la guerre navale moderne.

Afin de comprendre cet aspect souvent oublié de la guerre moderne, revenons sur l'histoire des mines navales, comment elles fonctionnent et comment elles sont utilisées à l'ère moderne.

Histoire des mines navales

David Bushnell est connu comme l'inventeur des mines marines. Pendant la guerre révolutionnaire américaine en 1777, il mit à la dérive ce qu'on appelait des torpilles explosives flottantes dans le fleuve Delaware, dans l'espoir de prendre un navire britannique comme victime. Il a pris un petit bateau par le HMS Cerberus, une frégate britannique, tuant quatre marins. Ce serait la première victime de mines marines dans l'histoire navale. Dans les années qui ont suivi, les mines sont devenues considérées comme «diaboliques» et «sans rival» au combat.

Au début de leur vie, les mines marines ont été utilisées avec parcimonie et ce n'est que pendant la guerre civile américaine que le monde a vu la première utilisation à grande échelle de ces torpilles explosives.

La marine confédérée était connue pour être inférieure à la marine fédérale pendant la guerre, alors pour compenser, ils se sont tournés vers des efforts miniers massifs. Ils ont couvert leur littoral avec divers types de mines et infligé de lourdes pertes à la marine fédérale. Pendant la bataille de Mobile Bay, les mines ont coulé 27 navires fédéraux.

Pendant la Première Guerre mondiale, les mines navales sont devenues une arme principale contre les sous-marins allemands mortels et redoutés. Les Alliés ont posé ce qu'on appelle le «barrage de la mer du Nord», un champ de mines qui s'étendait 400 kilomètres de l'Écosse à la Norvège en 1918. En cinq mois, les forces américaines et britanniques ont pu planter 72,000 les mines. La guerre s'est en fait terminée avant que le champ de mines ne soit terminé, mais pendant sa courte période de service, il a coulé six sous-marins et endommagé encore plus de navires ennemis.

Après la Première Guerre mondiale et la période de paix qui a suivi, les mines ont été oubliées en tant qu'armes efficaces et peu de développement a été réalisé dans l'industrie. Autrement dit, jusqu'à la Seconde Guerre mondiale.

Avec l'avancement de la technologie des sous-marins et des avions, ces deux engins ont été développés pour poser efficacement des mines marines. Ces mines avaient maintenant évolué au-delà des premières étapes de la conception des mines qui ne fonctionnaient que par contact, pour devenir ce que l'on appelle des mines d'influence. Ces mines étaient désormais capables d'actionner en fonction des changements magnétiques, acoustiques ou de pression dans l'eau dus aux navires ennemis. La technologie existait même pour programmer les mines pour qu'elles n'explosent que sur certains navires, c'est-à-dire qu'elles pouvaient programmer une mine pour attendre le transporteur au milieu d'un groupe de frappe basé sur diverses entrées.

Les mines sont devenues une arme hautement efficace et stratégique pendant la Seconde Guerre mondiale. L’Opération Starvation en est un exemple. Les États-Unis ont mené une opération massive de pose de mines vers la fin de la guerre dans le Pacifique qui impliquait la pose 12,000 mines bloquant les routes maritimes japonaises. Au total, les États-Unis ont coulé 650 Navires japonais et pratiquement interrompu leurs activités de navigation. En raison de l'efficacité des mines non seulement comme arme active mais aussi comme moyen de dissuasion psychologique, presque tous les navires japonais ont été contraints de rester au port ou fortement détournés dans les eaux ennemies.

Après la Seconde Guerre mondiale, les mines sont retombées dans l'arrière-plan de la guerre alors que le monde tentait de réduire ses effectifs militaires. Les superpuissances ont supposé que les mines navales ne seraient pas utiles dans l'état de guerre avancée, mais elles se sont vite révélées fausses.

Pendant la guerre de Corée, la marine coréenne n'avait 45 navires, une toute petite marine par rapport à celle des États-Unis 250 flotte d'invasion. Pourtant, presque toute la flotte américaine a été bloquée pendant une semaine en raison de 3,000 mines posées dans les eaux nord-coréennes. Cela a attiré l'attention du chef des opérations navales des États-Unis, l'amiral Forrest Sherman, et les États-Unis ont commencé à investir massivement dans les contre-mesures contre les mines et la technologie minière avancée.

Une autre note importante est que ce réintérêt pour les mines n'est pas seulement dû au hold-up d'une semaine, mais aussi 70% des pertes navales américaines étaient directement le résultat de la guerre des mines ennemie pendant la guerre de Corée. Seulement 2% du service naval américain était du personnel de déminage, démontrant une faille évidente dans la stratégie navale américaine.

Les États-Unis ont développé la classe de mines Destructor en 1967. Ces mines contenaient des mécanismes de tir à semi-conducteurs hautement sophistiqués qui étaient insérés dans les puits de fusée de bombes simples et polyvalentes.

Cette classe de mines est restée en activité jusqu'à l'époque de la guerre du Vietnam, où une nouvelle famille de mines Quickstrike a été développée. Ces mines étaient très sophistiquées et développées pour des utilisations stratégiques spécifiques. Ils étaient également incroyablement bon marché par rapport à d'autres armes, ce qui les rend parfaits pour l'action défensive.

Les États-Unis ont continué à renforcer leurs forces de guerre des mines dans tous les types, impliquant des unités navales et aériennes, des détachements d'élimination des munitions, des unités de reconnaissance et des navires de déminage.

À ce jour, les opérations minières navales et les compétences de la communauté qui s'y trouve restent l'épine dorsale méconnue des opérations de défense navales américaines à travers le monde.

Anatomie d'une mine

Les mines navales modernes sont à la fois des appareils assez simples mais aussi incroyablement complexes. Leur simplicité est due à leur manque global de composants et leur complexité est le résultat de la haute intelligence programmée en eux. Les mines modernes ont également une variété de caractéristiques de sécurité que les anciennes mines n'ont jamais eues, comme la capacité d'être facilement stockées ou stockées et la capacité de s'autodétruire ou de s'auto-stériliser pour protéger la faune et l'eau une fois que les mines ne sont plus nécessaires.

Les mines navales contiennent généralement des engins de vol ou des engins de manutention, un boîtier explosif, un dispositif d'armement avec un train explosif, un dispositif de détection de cible et une batterie.

L'équipement de vol ou de manutention est utilisé pour transporter et déployer la mine à partir de l'une des techniques de déploiement de l'arsenal militaire. La caisse explosive contient la matière explosive brute contenue dans la mine, généralement identique aux types d'explosifs utilisés dans les bombes. Le dispositif d'armement et le train explosif assurent l'armement initial de la mine après son déploiement. Vous pouvez considérer cet assemblage comme la clé qui permet de faire exploser une mine. Lorsque le dispositif d'armement et le train sont correctement alignés, le dispositif de détection de cible peut faire son travail et actionner la mine.

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Le dispositif de détection de cible est la partie la plus importante d'une mine. C'est le seul élément qui fait de quelque chose une mine navale et pas seulement une bombe. Ce dispositif détecte un nombre illimité de déclencheurs de l'eau environnante, que ce soit sismique, acoustique, pression ou magnétique, et actionne la mine sur un ensemble donné de contraintes.

Différents navires auront des signatures différentes dans l'une de ces catégories, ce qui permet à la technologie interne de la mine de prendre des décisions éclairées sur le moment de l'activation.

Lorsque tous ces composants sont assemblés de manière fonctionnelle, vous obtenez une mine navale qui peut être une arme intelligente très efficace dans l'espace de combat naval.

Types de mines

Parmi les types d'armes de mines navales, il existe différents types de mines dans la façon dont elles sont déployées et utilisées. Celles-ci se rapportent généralement à leurs positions finales, ou en d'autres termes, où elles reposent dans l'eau en attendant la détonation.

Les mines se répartiront en trois catégories principales: bas, amarré, ou dérive.

Mines du fond

Les mines de fond sont celles qui reposent sur le fond marin, généralement dans des eaux relativement peu profondes. Ces mines ont tendance à avoir de grandes flotteurs négatives (elles coulent), ce qui signifie qu'après leur déploiement, elles tombent et reposent sur le sol. Certaines mines de fond fonctionnent dans des eaux plus profondes, ce qui leur permet de ne s'attaquer qu'aux sous-marins.

Mines amarrées

Les mines amarrées sont utilisées contre les sous-marins et les navires et flottent à une distance déterminée du fond marin grâce à un poids et un amarrage, ou une longe. La mine elle-même est maintenue dans un boîtier flottant qui est attaché à un dispositif d'ancrage posé sur le fond marin. Ce type de mine permet un déploiement en eau plus profonde ainsi que d'autres cas d'utilisation spécifiques.

Les mines qui se trouvent sur les plages et qui font généralement l'actualité sont généralement de vieilles mines amarrées qui se sont détachées de leur amarrage et ont flotté à la surface.

Mines à la dérive

Les mines à la dérive sont celles qui flottent à la surface de l'eau et explosent généralement au contact d'un navire. En raison de leur caractère incontrôlable, ces types de mines ont en fait été interdits par la Convention de La Haye de 1907. Depuis lors, elles ont été utilisées avec parcimonie.

Nous avons discuté des différents types fonctionnels de mines, mais chaque type peut également être déployé de l'une des trois façons. Soit par: Avion, sous-marin, ou pose en surface.

Mines jetées d'aéronefs

Les mines posées par aéronef sont généralement conçues pour être de nature offensive et sont adaptées à un déploiement rapide, semblable aux bombes. Les mines aériennes peuvent être utilisées pour fournir rapidement le ravitaillement du champ de mines sans avoir à envoyer des navires vulnérables sur les lignes de front et à les mettre en danger par les mines précédemment posées.

Aujourd'hui, les aéronefs sont considérés comme une technique de livraison de mines idéale car le processus nécessite peu de risques et peut être effectué rapidement. Presque tous les aéronefs qui peuvent transporter et déployer des bombes peuvent également transporter et déployer des mines.

Mines sous-marines

Les mines sous-marines, comme les mines posées par avion, sont généralement utilisées dans les opérations secrètes offensives. Ces types de mines s'insèrent dans des tubes lance-torpilles sous-marins et peuvent être déployés en profondeur. En règle générale, les sous-marins ne peuvent contenir qu'un petit nombre de mines, ce qui fait de cette technique une technique peu adaptée à la pose de grands champs de mines.

Pendant la Seconde Guerre mondiale, les sous-marins ont planté un total de 576 mines, que nous connaissons, qui ont directement entraîné le naufrage de 27 navires et les dommages d'un autre 27.

Mines en surface

Les mines à ciel ouvert sont les plus économiques en raison du volume considérable de mines qui peuvent être transportées sur un navire. Cependant, les mines à ciel ouvert exigent que le pays poseur contrôle les eaux et il n'y a pas de menaces potentielles imminentes. Ce n'est pas le cas dans de nombreuses circonstances, ce qui fait souvent des sous-marins et des aéronefs des techniques de livraison de mines préférées.

La pose en surface est généralement utilisée dans des situations défensives, comme la défense de vos ports. Pendant la Seconde Guerre mondiale, c'était une pratique très courante. Bien qu'il n'y ait aucun cas documenté de ces champs de mines défensifs faisant des victimes ennemies, il n'y a pas non plus de cas documentés de navires ennemis traversant les champs de mines. Cela souligne l'une des qualités les plus essentielles des mines, leur capacité à effrayer les ennemis sans engagement actif - une arme psychologique.

Il est essentiel de comprendre comment les mines sont actionnées pour comprendre comment se protéger contre elles et comment les utiliser. Chaque type d'actionnement repose sur des capteurs qui sont placés à l'intérieur du dispositif de détection de cible, ce qui déclenche finalement la détonation de la mine.

Il y a quatre techniques principales évoquées plus tôt: Magnétique, Pression, Acoustique, et Sismique.

Actionnement magnétique

En cas d'actionnement magnétique, le dispositif de détection de cible contiendra de petits magnétomètres ou capteurs qui détectent les champs magnétiques. Les magnétomètres sont généralement des détecteurs à 3 axes, ce qui signifie essentiellement qu'ils peuvent capter des champs magnétiques dans n'importe quelle direction.

Chaque navire a une signature magnétique d'une sorte qui est spécifique à la taille, au type de métal et même à l'endroit où le navire a été construit sur terre. Au passage d'un navire, le magnétomètre capte le signal et convertit ce qu'il détecte en de minuscules impulsions électriques. Ces impulsions sont ensuite traitées par les circuits internes et le dispositif de détection de cible détermine s'il veut ou non actionner. Lorsque l'appareil détermine qu'il a suffisamment d'entrée pour s'actionner, la mine est déclenchée.

Actionnement de la pression

Les capteurs d'actionnement de pression détectent les pressions négatives et les convertissent en signaux électriques. Cela fonctionne de la même manière que les magnétomètres, sauf avec la pression. Comme les signatures magnétiques des navires, chaque navire a également une signature de pression, qui dépend de choses comme la taille, la forme et le poids. Lorsque les navires se déplacent dans l'eau, ils déplacent un volume d'eau donné. Les changements de pression dans l'eau de la coque d'un navire sont dictés par le principe de Bernoulli.

Une fois que le TDD a analysé la signature de pression et déterminé qu'il veut exploser sur la cible, il envoie des signaux à travers le train explosif pour finaliser le processus d'actionnement.

Capteurs acoustiques

Les capteurs acoustiques convertissent les ondes sonores qui voyagent sous l'eau en signaux électriques que le TDD peut traiter. Ce son provient du bruit de la coque lorsque le navire se déplace dans l'eau, du bruit de l'hélice comme la cavitation de l'eau et même du bruit de l'équipage à l'intérieur d'un navire. Tous ces éléments créent des vibrations sonores qui se propagent dans l'eau et peuvent répondre aux exigences d'un TDD formé acoustiquement pour exploser.

Capteurs sismiques

Les capteurs sismiques sont assez similaires aux capteurs acoustiques et utilisent des entrées acoustiques similaires pour déterminer la détonation. Les capteurs sismiques détectent les mouvements du boîtier résultant de stimuli acoustiques. Ces capteurs sont généralement légèrement plus sensibles que les capteurs acoustiques et peuvent être programmés conjointement pour affiner davantage lorsque les mines explosent.

Maintenant que nous avons bien compris ce que sont les mines, comment elles sont utilisées et comment elles fonctionnent, la dernière chose à couvrir est ce qui se passe quand elles explosent.

Vous pourriez penser que les mines explosent et perforent un grand trou sur le côté du navire. Cela pourrait être le cas pour les mines à ciel ouvert d'autrefois, mais les mines modernes reposent presque toujours sous la surface de l'eau.

Lorsqu'une mine explose sous l'eau, l'énergie est dissipée de trois manières.

53% passe à une onde de choc

46% est converti en chaleur

1% est dépensé comme lumière

Les mines endommagent les navires principalement à travers l'onde de choc initiale et l'impulsion de bulle de gaz qui en résulte. L'onde de choc se propage dans l'eau et peut endommager ou fissurer la coque des navires si elle est suffisamment puissante. Après détonation ou expansion rapide sous l'eau de la mine, une bulle de gaz se crée sous l'eau. Cette bulle de gaz se dilate jusqu'à ce que la pression de l'eau environnante la fasse s'effondrer à une vitesse incroyable. Après s'être effondré, il s'agrandit encore, encore et encore. À chaque fois perdre un peu d'énergie. Cette pulsation rapide est essentiellement de la cavitation à une échelle massive et elle provoque la rupture des navires, la rupture en deux et finalement le naufrage.

Cette combinaison d'effets, d'onde de choc et d'impulsion de bulle, cause d'immenses dégâts aux navires et fait des mines des adversaires formatables même pour la guerre navale la plus avancée.

Même si vous ne pensez peut-être pas que les mines sont essentielles à la guerre du XXIe siècle, elles constituent une partie essentielle des stratégies navales des pays à travers le monde. Derrière toute la technologie des mines, il y a une toute autre science sur la façon de détecter, chasser et neutraliser les mines que nous n'entrerons pas ici. Les mines navales sont des armes redoutables dans un espace de combat moderne.


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