canons de 20 mm

Est-il possible qu'un avion de chasse aille tellement vite qu'il ne puisse pas tirer avec ses mitrailleuses sans risquer d'être touché par ses propres balles ?
Non seulement c'est possible, mais c'est déjà arrivé. Au moins deux fois.

Lors des essais en vol en 1956, un Grumman F-11 Tiger volant depuis la base de Riverhead, New York, a tiré une rafale de quatre canons de 20 mm vers l’océan Atlantique. Le pilote est alors parti en piqué et a accéléré en passant en mode supersonique - quand soudain le pare-brise a volé en éclat et le moteur a calé. L'avion était allé tellement vite qu'il avait rattrapé ses propres balles. Il s'était donc abattu lui-même.
La même chose s'est produite aux Pays-Bas en 2019:

Au cours d'un exercice militaire, un F-16 de l'armée de l'air néerlandaise a été endommagé par le tir d'un canon de 20 millimètres - son propre canon de 20 millimètres. Au moins une balle tirée par la mitrailleuse M61A1 Vulcan Gatling a touché l’avion alors qu’il tirait sur des cibles situées sur le champ de tir de l’armée néerlandaise de Vliehors sur l’île de Vlieland.

Il semble que l'avion endommagé ait effectivement rattrapé les projectiles de 20 mm qu'il a tirés en sortant de sa course de tir. Au moins l’un d’entre eux a heurté le côté du fuselage du F-16 et d'autres ont été ingérées par le moteur de l’avion. Le pilote du F-16 a réussi à faire atterrir l’avion en toute sécurité à la base aérienne de Leeuwarden.

Il faut distinguer deux choses: recouper sa trajectoire et être victime d'un ricochet.

Dans le cas du F-11, ses obus ont perdus de la vitesse plus rapidement que lui; qui a accéléré au cours de son piqué. En redressant, il a recoupé la trajectoire de ses obus.

Le F16 KLu, lui, a été victime de ricochets menés par son run canon. C'est aussi arrivé à un F16 Belge en Afghanistan; l'avion est rentré avec un obus "niché" dans son fuselage. Il y a aussi eu l'éclatement d'un obus juste après la sortie de la bouche; l'avion est revenu "poivré".

Et bien j'aurai cru cela impossible... et dans le cas d'un F16 je ne vois pas comment.

Le projectile PGU28 à une vitesse initiale de 1 050 m/s, à cela il faut additionner la vitesse de l'avion. Prenons la vitesse de décrochage d'un F16 + ou - 230Km/h (63.88m/s) ce qui nous donne en sortie de canon 1113m/s.

Sachant que la vitesse maximum d'un F16 est de 2 173 km/h (603.61 m/s) je ne vois pas comment il pourrait rejoindre un de ses projectiles...

Alors oui je sais qu'il faut tenir compte du frottement de l'air qui ralentit le projectile mais dans ce cas, il faut aussi tenir compte du temps que mettra l'avion à passer de 230Km/h à 2 173 km/h.

Enfin moi j'y crois pas trop

l'explication des ricochets ou de douilles éjectées me parait plus probable.

D’ailleurs sur nos avions modernes comme le F16, que deviennent les douilles après le tir? sont elle récupérée dans l'avion pour être rechargée ?

1largo a écrit:

Et bien j'aurai cru cela impossible... et dans le cas d'un F16 je ne vois pas comment.

Le projectile PGU28 à une vitesse initiale de 1 050 m/s, à cela il faut additionner la vitesse de l'avion. Prenons la vitesse de décrochage d'un F16 + ou - 230Km/h (63.88m/s) ce qui nous donne en sortie de canon 1113m/s.

Sachant que la vitesse maximum d'un F16 est de 2 173 km/h (603.61 m/s) je ne vois pas comment il pourrait rejoindre un de ses projectiles...

Alors oui je sais qu'il faut tenir compte du frottement de l'air qui ralentit le projectile mais dans ce cas, il faut aussi tenir compte du temps que mettra l'avion à passer de 230Km/h à 2 173 km/h.

Enfin moi j'y crois pas trop

l'explication des ricochets ou de douilles éjectées me parait plus probable.

D’ailleurs sur nos avions modernes comme le F16, que deviennent les douilles après le tir? sont elle récupérée dans l'avion pour être rechargée ?

Comprends pas non plus, ça semble impossible !

Dans un F-16 (comme dans les autres bacs utilisant le M61), les douilles sont récupérées et retournées dans le drum pour stockage. L'idée est de conserver le CG de l'avion, et d'utiliser le combo douilles/munitions pour diminuer les dégâts dûs à un coup direct dans le drum. Dans le F-11, les douilles étaient éjectées

Mais un F-16 n'atteint jamais sa vitesse maximum ! Parce que la majorité des tirs gun se font à basse altitude, et les avions sont toujours chargés comme des camions (Ext fuel tanks, rack de toutes sortes, pods,...). Hors, la vitesse de M2+ n'est atteinte qu'en lisse, très peu de temps, et à haute altitude.

Dans le cas du F-11, c'est surtout dû à l'utilisation des anciens obus, dont la trainée était importante. Le pilote tire en plongeant, les obus commencent immédiatement à perdre de la vitesse (en gros, 1m/s par mètre de vol) tandis que l'avion, lui, poussé par son moteur, continue à gagner un peu de vitesse alors que le pilote pousse encore un peu plus le nez de l'avion vers le bas. Plusieurs secondes après, le pilote fait une ressource et, ce faisant, il recoupe la trajectoire de ses obus.

Le F11 n'utilisait pas les PGU28, qui sont des muns de M61, mais les 20x110mm de l'USN (Muns Mk10x) dans un quadruple set de canons Colt Mk12.

Dans le cas des F-16, c'est le schéma classique des ricochets. C'est déjà arrivé à plus d'un bac. Ricochet de mun (un bac revenu avec un 20mm non explosé dans le fuselage) et des bacs (F-16 et autres) endommagés par des éclats (pierre, matériel,...)

gab a écrit:

Dans un F-16 (comme dans les autres bacs utilisant le M61), les douilles sont récupérées et retournées dans le drum pour stockage. L'idée est de conserver le CG de l'avion, et d'utiliser le combo douilles/munitions pour diminuer les dégâts dûs à un coup direct dans le drum. Dans le F-11, les douilles étaient éjectées

Mais un F-16 n'atteint jamais sa vitesse maximum ! Parce que la majorité des tirs gun se font à basse altitude, et les avions sont toujours chargés comme des camions (Ext fuel tanks, rack de toutes sortes, pods,...). Hors, la vitesse de M2+ n'est atteinte qu'en lisse, très peu de temps, et à haute altitude.

Dans le cas du F-11, c'est surtout dû à l'utilisation des anciens obus, dont la trainée était importante. Le pilote tire en plongeant, les obus commencent immédiatement à perdre de la vitesse (en gros, 1m/s par mètre de vol) tandis que l'avion, lui, poussé par son moteur, continue à gagner un peu de vitesse alors que le pilote pousse encore un peu plus le nez de l'avion vers le bas. Plusieurs secondes après, le pilote fait une ressource et, ce faisant, il recoupe la trajectoire de ses obus.

Le F11 n'utilisait pas les PGU28, qui sont des muns de M61, mais les 20x110mm de l'USN (Muns Mk10x) dans un quadruple set de canons Colt Mk12.

"les obus commencent immédiatement à perdre de la vitesse (en gros, 1m/s par mètre de vol)" ??? Donc à 1000 M, la vitesse est nulle, y a pas un stûûût ?

correction, un demi-mètre/s par mètre parcouru, j'ai tapé trop vite

Tu me répondras qu'à 2000m, la vitesse est nulle et je te répondrai que techniquement, oui; le projectile sera même au sol bien avant probablement. vu que la gravité aura fait son office. L'avantage de l'avion, c'est de tirer avec une grande "zone de dégagement".

Pour l'exemple, une 5.56 OTAN, à 300m, voyage encore à 700-750m/s en partant d'une vitesse initiale de 940-950m/s. Les PGU-28 montre une moindre perte de vitesse grâce à leur boat tail; mais restent soumis au reste.

Houlà, tu as forcé sur l'apéro?

Pas confondre les m d'altitude avec les m/s de vol, ça n'a rien à voir dans l'explication de Gab

Tu mélanges des pommes et des poires.

Sans rancune

Non, c'est le bébé qui force sur moi depuis 3 jours. Put**n, vivement que les dents soient sorties.

m d'altitude et m 'distance de tir' sont différents, je suis tout à fait d'accord avec toi mais, dans le cas du F-11, la perte de vitesse du projectile (partiellement compensé par la gravité) et le fait que le pilote a non seulement accentué son piqué mais en plus mis l'AB pour "pousser" l'avion lui ont permis de recouper la trajectoire de ses projectiles.

Voilà l'explication en dessin du rapport d'accident:

gab a écrit:

Dans un F-16 (comme dans les autres bacs utilisant le M61), les douilles sont récupérées et retournées dans le drum pour stockage. L'idée est de conserver le CG de l'avion, et d'utiliser le combo douilles/munitions pour diminuer les dégâts dûs à un coup direct dans le drum. Dans le F-11, les douilles étaient éjectées

Mais un F-16 n'atteint jamais sa vitesse maximum ! Parce que la majorité des tirs gun se font à basse altitude, et les avions sont toujours chargés comme des camions (Ext fuel tanks, rack de toutes sortes, pods,...). Hors, la vitesse de M2+ n'est atteinte qu'en lisse, très peu de temps, et à haute altitude.

Dans le cas du F-11, c'est surtout dû à l'utilisation des anciens obus, dont la trainée était importante. Le pilote tire en plongeant, les obus commencent immédiatement à perdre de la vitesse (en gros, 1m/s par mètre de vol) tandis que l'avion, lui, poussé par son moteur, continue à gagner un peu de vitesse alors que le pilote pousse encore un peu plus le nez de l'avion vers le bas. Plusieurs secondes après, le pilote fait une ressource et, ce faisant, il recoupe la trajectoire de ses obus.

Le F11 n'utilisait pas les PGU28, qui sont des muns de M61, mais les 20x110mm de l'USN (Muns Mk10x) dans un quadruple set de canons Colt Mk12.

OK merci, je me disait bien qu'on ne devaient plus semer les étuis à tout vent à l'heure actuelle ^^
Le gros changement est le fait que le ou les canons ne sont plus situés dans les ailles mais dans le fuselage maintenant.

mon petit calcul n'était valable que pour le F16 et en prenant les extrêmes pour démontrer l'impossibilité de la chose évidement.
(titre de l’article de départ).

n’empêche, le pilote du F11 il n'a rien du comprendre à ce qu'il lui arrivait...
c'est vraiment con comme accident =S

D'après le rapport, le pilote avait probablement eu de la chance la veille; où il avait réalisé les mêmes tirs et l'avion était déjà revenu avec un coup dans le vertical tail...qui avait été mis sur le compte de l'éjection d'une douille. A l'examen rapproché, c'était bien un projectile et pas une douille; il avait déjà eu de la chance la première fois.

Le F11 avait déjà son armement dans le fuselage (les Me109 & 262, le FW190, les A6M et bien d'autres avaient aussi de l'armement "dans le fuselage" en 40-45) mais l'augmentation des vitesses des avions, et des cadences de tir posaient des problèmes d'impact des douilles & maillons sur les avions; voire même sur les voisins. Il y a quelques années, j'ai eu un trou dans un fuselage qui avait été fait par une safety pin perdue sur la piste (le même genre de scénario cauchemar comme le crash du Concorde; mais avec juste un trou "bénin" dans une tôle).

Pibro a écrit:

Houlà, tu as forcé sur l'apéro?

Pas confondre les m d'altitude avec les m/s de vol, ça n'a rien à voir dans l'explication de Gab

Tu mélanges des pommes et des poires.

Sans rancune

Si tu as des poires, j'ai des pommes...on peut faire du calva; ce serait avec plaisir

1largo a écrit:

n’empêche, le pilote du F11 il n'a rien du comprendre à ce qu'il lui arrivait...
c'est vraiment con comme accident =S

Comme beaucoup d'accidents...ce qui est étonnant, c'est qu'il n'aie pas utilisé son siège parce que chaque fois qu'il poussait un peu le throttle au-dessus de idle, le moteur donnait l'impression de vouloir se désintégrer.

gab a écrit:

Voilà l'explication en dessin du rapport d'accident:

Le gus tire une rafale de 4 sec alors qu'il est en léger piqué, déjà à vitesse largement supersonique et se met en piqué encore plus fortement, il accélère de plus en plus, OK ! Les pruneaux volent à 1.500 pieds/sec ! C'est des obus frappés d'anémie ou propulsés par élastique ? Pas étonnant qu'ils se les reprennent sur le coin de la cafetière à la vitesse à laquelle il a évolué sur plusieurs miles !

C'étaient des tirs de tests, je ne serai pas étonné un seul instant que la munition n'était pas standard...le canon Mk12 (qui était un canon passable, soit dit en passant) avait une vitesse initiale d'approximativement 1000m/s, ce qui fait approximativement le double de la vitesse evoquée dans le rapport.
Mais je dois chercher, j'ai un document où des dommages similaires furent causés à un moteur de F-105, lequel avait ingéré des gaz de tir.

1.000 m/sec me semble nettement plus vraisemblable mais l'accident alors moins probable !

Oui, 1500ft/s ne correspond pas aux données publiées dans les manuels du Mk12.

Il manque des pages dans le rapport rendu public, notamment le lot et type de munitions utilisées par les canons. Était-ce du 20mm "USN", ou bien du 20mm pour A/N M3? Interchangeables dans le Mk12, mais les munitions du Mk12 ne devaient être utilisées dans le M3, car trop puissante..

Je me pose la question car j'ai tiré un 20mm Hispano-Suiza "type A/N M3" et sa vitesse était de 840m/s, hors du très long tube (+2m) d'un HS804. Si l'on considère le court canon d'un Mk12, ça pourrait peut-être donner les 1500ft/s mentionnés.

Je suis tracassé par cet accident ! J'adore, c'est un problème de physique élémentaire mais je ne sais pas si je m'y prends bien.                                                                                            
L'obus vole à 500 m/s, l'avion à 393 m/sec donc la vitesse cumulée de l'obus est de 890m/sec. Il ralentit de 1/2 m/sec par sec de vol, on peut considérer qu'il s'agit, en toute approximation, d'un mouvement rectiligne uniformément accéléré (décéléré ds ce cas), la décélération est de 0,5 m/s², pour que sa vitesse de propulsion soit nulle (v=0), considérant sa vitesse initiale de 890 m/s (v0), il faudrait que la distance parcourue soit x = v²-v0² le tout divisé par deux fois la valeur de l'accélération 0,5 m/s² (je ne sais pas écrire la formule), donc x = 890² = 792.000 m ou 792 km !!!!! Il y a donc un problème au niveau de l'évaluation de la décélération !

[url=https://servimg.com/view/19253529/121][/url

En admettant qu'après 3 miles (4.800 m), selon le schéma, la vitesse de l'appareil soit de 1.100 mph, soit 1.770 km/h, soit 490 m/s (pure spéculation intuitive de ma part), il faudrait que la valeur de la décélération soit de a =  v²-v0² divisé par 2 x, soit 490² - 890² divisé par 9.600 (2 x 4.800) = - 552000/9600 = - 57.5 m/s², soit presque 6 G de décélération dû rien qu'au frottement ds l'air, ça te semble vraisemblable ?

Je suis entièrement d'accord avec ton raisonnement, mais la décélération n'est pas uniforme, le coéfficient de trainée du projectile varie avec sa vitesse et son altitude...c'est loin d'être un problème de physique élémentaire.

Pour te donner une idée de cette variation liée à la vitesse; voilà le profil de drag des muns 20x110mm USN: