Lorsqu’un projectile percute une plaque de blindage, la résistance de ce dernier est la résultante de quatre force distinctes.Au XIXe siècle, un capitaine de la marine, Jacob de Marre a modélisé les résultats de ses expériences dans une équation. Cette formule est à la base de la théorie de la résistance des blindages.

Pour Jacob de Marre, l’énergie cinétique nécessaire pour percer un blindage est fonction essentiellement du diamètre du projectile, de l’épaisseur de la plaque et de sa résistance mécanique. Cette théorie est aujourd’hui toujours valable pour des projectiles classiques cylindro-coniques et à des vitesses à l’impact de l’ordre de 1000 m/s. En aucun cas cette formule n’est applicable pour les obus à charges creuses.

L’énergie cinétique est déterminée par la vitesse et la masse du projectile soit : mv²

La vitesse étant portée au carré, cela signifie que si la vitesse double, l’énergie totale est multipliée par 4. En d’autres termes, l’idéal pour percer une épaisse cuirasse est d’envoyer des projectiles lourds à très haute vélocité. La résistance du blindage s’exprime par rapport à l’énergie cinétique du projectile qui le frappe. Tout est fonction de vitesse et de freinage. Autrement dit, l’obus est arrêté seulement s’il est suffisamment freiné par le blindage.

La résistance du blindage est liée à l’énergie cinétique du projectile, ainsi on obtient la formule suivante : mv² = kd³ ( e/d ) ᶰ

«e» représente l’épaisseur du blindage

L’une est la force de frottement qui s’oppose à l’avance du projectile dans l’orifice qu’il a créé. Cet effet est à l’origine de 30% de la résistance du blindage.

D’autre part, l’obus doit écarter les molécules de métal constituant le blindage. Plus les molécules sont lourdes, plus elles sont difficiles à déplacer. C’est la raison pour laquelle les chars modernes utilise de l’uranium appauvri pour leur protection, qui augmente la densité du blindage. Dans le total, l’inertie moléculaire représente 5% de la résistance d’un blindage.

Les importances relatives du diamètre et de l’épaisseur dans le résultat final dépendent beaucoup de l’exposant «n» qui peut varier de 1 à 4. Il représente la force principale d’un blindage : la force de mandrinage. Elle est matérialisée par l’opposition des molécules de la cuirasse à leur écartement pour laisser passer l’obus. Elle équivaut à 50% de la force faisant obstacle à la pénétration de la pointe cinétique. Cette force diminue si l’épaisseur devient insuffisante. En effet, si l’obus peut déboucher de l’autre coté, il ne doit plus déplacer les molécules sur le coté mais simplement les enfoncer suivant son axe de progression. Dans ce cas, la résistance totale est influencée par l’épaisseur de la protection plus que le calibre de la munition.

Si la vitesse est insuffisante pour perforer, la valeur «n» diminue et c’est maintenant le diamètre qui devient crucial. Plus il sera petit et meilleure sera sa capacité à s’enfoncer dans la matière. Pour résumer, entre deux obus de taille différente mais de même vélocité, ce sera l’obus de plus petit diamètre qui fournira la même pénétration car sa progression déplacera moins de matière.

«n» représente également l’effet de la résistance hydrostatique, ou force de refoulement. C’est à dire l’opposition à la pénétration. Cette force équivaut aux 15 derniers % de la résistance totale d’un blindage.

Toutes ces forces forment la résistance du blindage. La valeur de ses composantes varie en fonction de la profondeur d’enfoncement de la tête d’obus par rapport à l’épaisseur. Elle passe par un maximum avant de diminuer fortement à cause de la diminution de la résistance de mandrinage quand l’obus est sur le point de traverser.

Ainsi, dès que 75% de l’épaisseur est enfoncée, la résistance décroît de telle manière que la cuirasse n’apporte pratiquement plus de protection. On peut donc résumer que la valeur réelle d’un blindage n’équivaut qu’à 75% de sa valeur théorique.