Ligne Maginot. Effet Hopkinson

Voici 2 hommes qui se croient bien protégés
derrière une épaisse couche de béton ou d'acier.
Mais tout-à-coup arrive un obus et...

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Constats explications et parades

Constat

Voir l'animation ci-contre

Le constat est clair. On peut croire que matériels et hommes sont à l'abri, derrière une épaisseur de béton ou d'acier qu'aucun projectile ne peut percer, et il n'en est rien ! A cause des ondes produites lors du choc, même sans pénétrer, le projectile peut faire des dégâts importants au dos de l'écran «protecteur».

Explications

Prérequis importants

-Une onde qui arrive à l'interface entre 2 milieux se divise en 2 ondes : l'une "réfléchie" (qui reste dans le milieu d'origine) et l'autre "réfractée" (qui se propage dans le nouveau milieu).

-Deux ondes qui se rencontrent interfèrent et les forces qu'elles véhiculent s'ajoutent vectoriellement.

Explications pas à pas

Au contact de la face externe du piédroit de la casemate (ou de l'extrados d'une dalle) le projectile génère un train d'ondes de compression qui déforme le matériau au point d'impact. Déformation élastique (donc temporaire) disparaissant en quelques fractions de seconde.

Le train d'ondes de compression (et la déformation élastique associée) se propage, telles les ondes P des tremblements de terre, jusqu'à l'intérieur de la casemate

Arrivée dans la casemate, au changement de milieu entre le béton (ou l'acier) et l'air, chaque onde donne naissance à deux nouvelles ondes:
-l'une, réfractée, poursuit son chemin dans l'air intérieur du local (et génère du bruit)
-l'autre est réfléchie dans le matériau.

Les ondes réfléchies, en rebroussant chemin, interfèrent avec les autres ondes, qui continuent d'arriver, et créent des contraintes qui, en certains points, dépassent la limite de résistance mécanique du béton (ou de l'acier).

Le béton (ou l'acier) se rompt (EFFET HOPKINSON). Un ménisque se détache de la paroi et est projeté sur les hommes d'équipage. Parfois le ménisque se fragmente et donne une grêle encore plus dangereuse, car plus largement étalée.

Les hommes sont tués et le matériel endommagé, sans qu'il y ait eu pénétration du projectile dans la casemate !

Que faire ?

Pour se protéger de l'effet Hopkinson on peut :

- minimiser les ondes de choc en les absorbant comme avec les blindages composites des tanks actuels (et donc minimiser la formation du ménisque)

- éviter le départ du ménisque en le retenant soit avec un treillage métallique soit en doublant la face interne à protéger (en rouge ci-dessous).

 

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