1916. L'apparition des premiers "Tanks" sur les champs de bataille est un choc absolu pour l'infanterie. Face à ces monstres d'acier, les fantassins sont démunis. Certes, le courage, les canons de campagne en tir tendu ou les munitions inversées permettent des bricolages héroïques, mais une réalité s'impose : l'infanterie n'a aucune arme portative réellement efficace contre les blindés.
La solution existait pourtant depuis les années 1880. En faisant détonner des blocs d'explosifs contre des plaques d'acier, l'ingénieur américain Charles Munroe remarque que la destruction se concentre sur un point précis. Ce point correspond à un évidement sur le bloc d'explosif : les lettres gravées du nom du fabricant ! C'est la naissance de "l'effet Munroe", une curiosité scientifique qui va attendre quarante ans son application militaire.
Dans les années 1920-1930, face à la montée de la menace blindée, les ingénieurs reprennent ces travaux. Des tests scientifiques rigoureux permettent enfin de déterminer la forme géométrique optimale pour maximiser cet effet :un cône inversé.
Le principe de base consiste à concentrer l'énergie de l'explosion vers l'avant plutôt que de la disperser. L'ingénieur allemand Neumann y apporte une modification simple mais révolutionnaire : il tapisse la face interne du cône d'une mince feuille métallique (souvent du cuivre). Les capacités de perforation sont décuplées. La munition HEAT (High Explosive Anti-Tank), ou charge creuse, est née.
Contrairement à une idée reçue, la charge creuse ne "fond" pas le blindage par la chaleur. C'est un phénomène de pression cinétique extrême.
Lorsqu'elle frappe sa cible, la mise à feu située dans l'ogive déclenche l'explosif par l'arrière. L'onde de choc progresse et comprime violemment le cône métallique par son sommet. Le cuivre est alors projeté vers l'avant à une vitesse vertigineuse (plusieurs kilomètres par seconde), formant un jet hyper-concentré de métal appelé le "dard".
À l'impact, la pression exercée par ce dard atteint plusieurs centaines de kilobars. Elle dépasse de très loin la résistance mécanique de l'acier. Le blindage ne fond pas : il s'écarte, se comportant comme un liquide face à la vitesse du projectile. La pointe du dard s'use à mesure qu'elle s'enfonce, ce qui donne une forme conique caractéristique au trou de perforation. Sur la face extérieure, l'orifice est à peine plus gros qu'un crayon.
La charge creuse possède un avantage immense pour l'infanterie : son pouvoir de perforation ne dépend pas de la vitesse du lanceur, contrairement aux obus perforants cinétiques. Qu'elle soit lancée à la main ou tirée par un tube, sa puissance reste identique. Cependant, sa mise en œuvre est un cauchemar d'ingénierie :
La distance de stand-off (mise à feu) : Le projectile doit exploser à une distance millimétrée du blindage. Trop tôt ? Le jet s'évase et se dissipe. Trop tard ? Le jet n'a pas le temps de se former. Les premières grenades à main (comme la Mk.68 britannique et ses 50 mm de perforation théoriques) étaient ainsi très dures à utiliser efficacement sur le terrain.
L'ennemi de la charge creuse : la rotation : Si on tire la munition dans un canon à tube rayé classique, la force centrifuge disperse le jet métallique et détruit son efficacité. Il faudra attendre l'après-guerre pour voir des innovations majeures, comme l'obus "G" français, stabilisé par empennage (ailettes) ou doté d'une charge montée sur roulements à billes pour ne pas tourner avec l'obus.
Une fois le blindage transpercé, le dard génère des ravages internes par effet direct et indirect :
Une onde de choc et une augmentation brutale de la pression dans l'habitacle.
Le spalling : la projection à haute vitesse de fragments d'acier arrachés à la paroi interne du blindage.
L'effet incendiaire immédiat sur les vapeurs de carburant et les stocks de munitions stockés à bord.
En moyenne, une charge creuse standard perfore 3 à 4 fois son diamètre en acier de blindage. Les technologies modernes et l'utilisation de nouveaux matériaux permettent aujourd'hui d'atteindre jusqu'à5 fois, voire plus, le calibre de la munition.
L'histoire militaire est un cycle perpétuel entre la cuirasse et le projectile. Si l'énergie chimique des charges creuses a un temps régné en maître, l'apparition des blindages composites (Chobham), des blindages espacés et des briques réactives explosives (ERA) a redonné l'avantage aux chars.
Pour contrer cela, l'ingénierie a répondu par les charges en tandem (le premier petit cône fait sauter la brique réactive, le second plus large perfore le char). Malgré les évolutions technologiques des blindages passifs, la charge creuse reste, via les missiles et les lance-roquettes, l'instrument indétrônable du fantassin pour tenir tête aux mastodontes des champs de bataille.
En définitive, la charge creuse a redéfini le rapport de forces sur les champs de bataille. En donnant à un simple fantassin le pouvoir de détruire un char de plusieurs dizaines de tonnes, elle a prouvé que dans l'art de la guerre, l'intelligence technique et la maîtrise de la physique pure l'emporteront toujours sur la simple accumulation de centimètres d'acier. Une leçon technologique qui continue de s'écrire sur les fronts contemporains.