Les premières recherches concernant ce mode de dissémination furent débutées le 1er mai 1915 et les premiers essais de production de vague gazeuse eurent lieu dès le 4 mai 1915. Ils se poursuivirent tout au long du conflit. Ces travaux furent conduits sous la direction des capitaines Bied-Charreton et Beccat. Ils nécessitèrent la participation de nombreux chimistes, comme Delépine, Urbain, et Kling.
Après une première période de recherches et d'essais, il fut convenu que le chlore était le gaz le plus indiqué pour la formation de vague. Successivement, il fut envisagé l'emploi du chlore liquide évacué à l'état de gaz ou gazéifié à la sortie du tube ; chlore combiné au souffre et au charbon dans des fourneaux ; chlore incorporé à des fumées de naphtalines ou d'huiles d'anthracène ; chlore combiné à l'acide chromique en dissolution et chauffé ; chlore réagissant sur une solution de phosphore dans le sulfure de carbone ; chlore barbotant dans des bacs contenant du souffre en fusion ; chlore combiné au sulfure de carbone, vaporisé dans des fourneaux spéciaux : essais de différents types de fourneaux à coke ; essais de fourneaux à brûleurs à liquides. Parallèlement, on étudiait l'emploi des vapeurs nitreuses par un procédé basé sur la réaction de l'acide sulfurique sur un mélange de nitrate de soude, pyrite de fer, réaction qui donne du chlore et des vapeurs nitreuses. Une certaine quantité de chlorosulfure de carbone, introduite dans le mélange, était en outre vaporisée par la chaleur dégagée par la réaction qui était effectuée dans des bacs.
Les premières expérimentations de toxicité furent pratiquées sur des animaux, des chiens dans un premier temps. Les essais demandèrent des concentrations de chlore extrêmement importantes pour obtenir la mort de l'animal, très souvent supérieures à 6g/m3. On s'aperçut que l'homme présentait une sensibilité particulière au chlore, et que des concentrations plus faibles étaient létales. L'utilisation de nombreux produits fut envisagée et leur utilisation fut comparée à celle du chlore, mais aucun ne fut reconnu supérieur.
De nombreux essais furent entrepris pour déterminer les propriétés du mélange chlore-phosgène, notamment après la demande du Général commandant en chef du 18 décembre 1915, visant à "prendre des dispositions pour qu'à l'avenir la Collongite entre dans la proportion de 10% dans les envois aux armées pour la formation des vagues" . Ces travaux remarquables permirent de fixer de façon précise, dès janvier 1916, les conditions d'utilisation de ce mélange, notamment grâce aux études du professeur Lebeau . Ainsi, on pu déterminer que la concentration maximale en phosgène dans les bouteilles destinées à l'émission ne pouvait pas dépasser certaines valeurs ; une proportion minimale de 56% de chlore en volume était nécessaire. Au point de vue chimique, les mélanges les plus riches en chlore étaient ceux qui attaquaient le moins le métal mou des robinets des bouteilles. En dessous de ces valeurs en chlore, des cristaux se formaient fréquemment et bouchaient les robinets des bouteilles. La vitesse de vidange était d'autant plus grande que la teneur en chlore était importante. Des essais montrèrent que l'utilisation de phosgène pure ne donnait pas lieu à la vaporisation correcte du gaz, mais à la projection de liquide à la sortie des bouteilles avec une émission de gaz insignifiante. Au delà de 50% de phosgène, la durée de vidange des bouteilles était extrêmement ralentie et incomplète, surtout à température basse (en dessous de 20°C). Plus le mélange était riche en phosgène, plus l'émission donnait lieu à une projection de liquide à la sortie des tuyaux d'émission, préjudiciable à la bonne vaporisation du mélange gazeux.
Les français adoptèrent le ratio de 25% de phosgène pour 75 % de chlore, avec parfois près de 5kg d'opacite ajouté au mélange. Rappelons également que le phosgène n'est gazeux qu'au dessus de 8°C et que son utilisation pure en bouteille est absolument inenvisageable aux faibles températures. Les bouteilles ne se vidangent pas et si l'on chasse leur contenu par de l'air comprimé, le phosgène ne se vaporise pas. Le chlore est le vecteur de la vague, il entraîne avec lui le phosgène.
Voici le résumé de quelques essais qui permirent de déterminer les conditions les plus favorables aux émissions :
Vague opaque à 16h53, vent de 3,2m/s. On ouvre une bouteille de chlore + chlorure d'étain. La vague est très dense, sa dispersion à 150m ne dépasse pas 12m en hauteur. Avec un appareil Draeger et des lunettes, on tient très bien au centre du nuage à une vingtaine de m du point d'émission ; seul un léger picotement des yeux gêne l'observateur.
Vague transparente à 17h03, mélange chlore + chlorosulfure. A 170m, l'agressivité est telle qu'on ne peut pas tenir à 170m. L'emploi du masque et du baillon est nettement insuffisant pour tenir quelques instants.
3 bouteilles sont placées tous les 20 mètres. La première est ouverte à 16h17, la deuxième 6 minutes 15 après et la troisième 2 minutes 30 après.
Dans la vague chlore + chlorure d'étain, les expérimentateurs ne tiennent que quelques instants avec l'aide d'un baillon. Le chlorure d'étain . A 500m, il est impossible de tenir plus de quelques secondes sans protection. A plus de 2km, l'effet du gaz était encore extrêmement gênant.
Un lapin placé à 100m du point d'émission présente dès l'arrivée du nuage une respiration très saccadée, puis un arrêt respiratoire et des signes de suffocation. Après le passage de la vague, sa respiration redevient normale. Un autre lapin convulse rapidement et décède dans les dix minutes.
à 15h20. Vague chlore + opacite et chlore + clairsite
Température : 5,4, humidité 61, vent : 2,1 à 1,1
10 bouteilles de 33l vidées, placées de 3m en 3m, durée moyenne d'évacuation : 10m30. dB : 1,33kg/m/min
à 15h42. Vague chlore + opacite + phosgène
Température : 4,5 humidité 70, vent : 1,4 à 1,7
8 bouteilles de 33l vidées, placées de 3m en 3m, durée moyenne d'évacuation : 10m05. dB : 1,25kg/m/min
Teneur en chlore en mg/m3
Température : 7,2, humidité 79, vent : 5
5 bouteilles de 22l vidées et 5 de 10l, placées de 3m en 3m, dB : 0,95kg/m/min
Mr Lebeau rappel qu'il avait effectué un dosage dans une tranchée située à quelques mètres des bouteilles pour trouver un résultat moyen de 0,7 g/m3.
Expérience sur les vagues chlore + phosgène.
Toutes les bouteilles sont chargées en mélange binaire chlore+phosgène (75/25)
Température : 0, humidité 50, vent : 0,5
2 bouteilles distantes de 10 m. Soit 2g/m/s
Données exprimées en chlore total (dosage après prélèvement par ampoules de 1,08 litres, trois prélèvements à chaque poste)
Données comparatives :
Température : 3,9, humidité 64, vent : 2,3 à 1,70
7 bouteilles partagées en 3 postes : un de 3 et deux de 2, espacés de 20m (près de 5g/m/s).
Première période de 17h15 à 17h26 ; deux prélèvements consécutifs de 5 minutes sont faits avec l'appareil à prélèvement continu de Delépine, à 70 m du front d'émission, au font d'une tranchée.
Seconde période, de 17h30 à 17h36 ; on a dosé le chlore libre à la surface du sol au même endroit, sur un prélèvement de 5 minutes.
La vitesse du vent a baissée, de 2,30 jusqu'à 1,5m/s ; la vague qui avait un aspect alors uniforme et transparent, est devenue opaque et verdâtre sur une hauteur de près d'un mètre, jusqu'à 70 à 80 mètres du front. Cela correspond à une élévation très sérieuse de la concentration en chlore libre (1,87 à fleur de sol au lieu de 0,7 au fond de la tranchée).
Ce changement léger de la vitesse du vent donne un concentration de chlore jusqu'à près de trois fois supérieure à celui du début de l'émission. Cette expérience met ainsi en exergue l'importance primordiale de la vitesse du vent sur la concentration de la vague.
La vidange de ces bouteilles a été très irrégulière : de 2 à 3,55 kg/min. L'examen des tubes plongeurs de ces bouteilles fait ultérieurement, montrera un dépôt de chlorure ferreux, dus à une dessiccation insuffisante des bouteilles avant chargement.
Par vent de 3 à 3,5 m, le but de l'essai était de faire des dosages de Chlore libre et de chlore total à des distances entre 30 et 300m.
On utilisa quinze bouteilles répartis en groupe de 3 sur cinq postes, distant de 20 mètres, soit 80 mètre de front. Deux vagues successives ont été émises. A 50 mètres, le débit est de 7g/m.
Première vague :
Température : 14, humidité 41, vent : 3 à 3,5
Deuxième vague :
Température : 14, humidité 43, vent : 2,6 à 2
Ces données confirmes que la vague s'est fortement dispersée avant 200m.
Pour la suite des calculs, on admit que la teneur en phosgène, fut égale à la différence entre le chlore libre et le chlore total, malgré la transformation d'une faible proportion de chlore libre en HCl à l'air libre (ces données seront validées ultérieurement lors de nouveaux dosages).
Le rapport phosgène/chlore, par vent faible, augmente considérablement tout au long de la progression de la vague. La densité du phosgène étant plus élevée, il diffuse moins en hauteur que le chlore et colle plus au sol.
Elle avait pour but de reproduire les essais précédant, mais par vent fort.
Deux séries de prélèvements furent effectués : première série avec appareil à prélèvement continu de Delépine pour mesurer le chlore libre ; la deuxième avec appareil de Kling à prélèvement continu permettant de mesurer le chlore libre et le phosgène directement.
Le professeur Lebeau s'est placé directement dans la vague à différents points pour apprécier la possibilité de tenir sans masque dans celle-ci.
L'émission a été prolongée sur une durée de 23 minutes, en remplaçant les bouteilles vides par une pleine, au fur et à mesure de la vidange. Le débit fut de 7,6g/m/s. Température : 10, humidité 45, vent : de 6 à 8 m/s
Résultats de Mr Kling et Delépine
A 300 m, Le professeur Lebeau, en soulevant son masque, a perçu l'odeur du chlore mais pas celle du phosgène. A 600m, il estime qu'il aurait pu tenir la durée de la vague, l'odeur n'étant que peu perceptible.
On constate que par vent au delà de 6m, les teneurs chlore et phosgène ne sont plus toxiques au delà de 200m, que la proportion chlore/phosgène reste constante dans la progression de la vague (la teneur en phosgène comparée au chlore augmentait dans une vague par vent de 2 à 3m).
Une nouvelle série de mesures fut entrepris pour déterminer les conditions d'émission les plus favorables.
Lors de ces nouveaux essais, le front d'émission fut à chaque fois identique, d'une longueur de 100 mètres, et constitué de 5 postes distants de 20 mètres.
Vague chlore-phosgène-opacite, 3 bouteilles de 33l par poste, chaque bouteille reliée à une lance d'émission individuelle, située à 1,50m du sol. La vague dure 10 minutes.
Température : 16, humidité 60, vent : 1,30 à 0,6. Le poids émis par seconde et mètre de front est de 9g. Le temps est couvert, le vent est absolument régulier en vitesse et en direction ; la vague garde une cohésion parfaite.
Vague chlore-phosgène-opacite, 6 bouteilles de 33l par poste, accouplées par tuyauterie métallique à 6 branches et se vidant par une seule lance d'émission, située à 0,15 m du sol. La vague dure 10 minutes.
Température : 21, humidité 40, vent : 2,5 à 6. Soleil assez fort. Le poids émis par seconde et mètre de front est de 21,4g, la valeur la plus forte obtenue jusque là. Le vent fort rendra la vague peu homogène.
Malgré une intensité d'émission 2,4 fois plus élevée que celle du 1er mai, les valeurs en concentration sont nettement inférieurs à celles du 1er mai. Ces différences sont corrélatives aux différences de conditions météorologiques.
L'influence des conditions atmosphériques sur la teneur nocive des vagues domine donc nettement celle de l'intensité de l'émission. Ce point est absolument fondamental et fut découvert lors de cette journée.
Deux vague successives chlore-opacite. Première : 3 bouteilles de 33l par poste, accouplées par tuyauterie métallique à 3 branches et se vidant par une seule lance d'émission, située à 0,15 m du sol. Deuxième : 6 bouteilles de 33l par poste, accouplées par tuyauterie métallique à 6 branches et se vidant par une seule lance d'émission, située à 0,15 m du sol.
Température : 12, humidité 45, vent : 4. Soleil faible. Vent de direction variable . Le poids émis par seconde et mètre de front est de 8,6g pour la première vague et de 21,7g/s/m pour la deuxième. Le vent irrégulier rendra la vague peu homogène.
L'intensité d'émission de la 2iem vague a été 2,52 fois plus forte que la première, alors que le nombre de bouteilles par poste était seulement double. Cette supériorité de débit est le résultat de la forme plus favorable donnée à la tuyauterie d'accouplement de 6 bouteilles par rapport à 3. Il correspond à un débit de 26,1 kg/m par groupe de 6 bouteilles accouplées. Comparé au débit d'émission obtenu en abris profond aux mêmes températures (15,06 kg), on constate que l'émission en abris profond réduit considérablement le débit.
Les teneurs aux différentes distances ont été 3 à 4 fois plus fortes dans la deuxième vague que dans la première, pour une intensité d'émission seulement 2,52 fois plus forte. Et comparée à la vague du 1er mai, la deuxième vague du 17 juin malgré une intensité d'émission 2,4 fois plus forte, a donné des valeurs 2 à 5 fois plus faibles.
Il y a un avantage sérieux, au point de vue des valeurs nocives, à opérer par vent aussi faible et régulier que possible, à opérer en l'absence de soleil (temps couvert ou de nuit). L'émission en abris profonds par groupes de bouteilles accouplées en série réduit l'intensité du débit dans un rapport qui peut atteindre 40%. Les tuyauteries d'accouplement à 6 bouteilles donnent un débit par bouteille supérieur à celles d'accouplement à 3 bouteilles.
Les concentrations nocives obtenues sont essentiellement fonction des conditions atmosphériques. Elles dominent très nettement celles de l'intensité de l'émission. Une opération par vague gazeuse ne peut être réussit que si différents facteurs sont réunis. L'essentiel est la vitesse et la constance du vent. Vient ensuite les phénomènes de convection qui résultent essentiellement de la chaleur diffusée par les rayons du soleil. Enfin, le débit de gaz obtenue à la sortie des bouteilles.
D'une façon plus générale :
Les considérations faites sur le tonnage d'agent chimique mis en oeuvre n'ont aucun intérêt et ne permettent pas de comparer les vagues entre elles. Une vague émise dans des conditions parfaites permet parfois d'obtenir des concentrations nocives bien plus élevée (parfois plus de dix fois) qu'une autre vague émise dans des conditions moins bonnes, même si son débit est trois à quatre fois supérieur.
Ces conclusions obtenues par la pertinences des expériences et des essais des services chimiques français, les services chimiques allemands ne les maîtrisaient absolument pas. La qualité des informations recueillis par leurs services météorologiques était bien moindre. Il semble que la préoccupation première des unités allemandes mettant en oeuvre les opérations chimiques par vague, était essentiellement d'éviter les changements de direction du vent pour éviter le retour du gaz toxique vers leurs lignes. Les vents faibles étaient recherchés, mais ils exposaient plus fréquemment à des changements de direction. Ainsi, les pionniers allemands n'hésitaient pas à lâcher le contenu de leurs cylindres dans des vents inconstants de vitesse importante, de l'ordre de 5 m/s. Celles qui furent libérées par vent faible et constant, de l'ordre de 1 à 2 m/s, permirent d'obtenir des concentrations de toxiques notables et surtout des effets à plusieurs dizaines de kilomètre en arrière des lignes.
Aux vues de ces résultats et en les comparant aux capacités des appareils de protection utilisés de 1915 à 1918, il est frappant de constater l'efficacité de la protection apportée par ces derniers, malgré une apparente simplicité. Aucune vague ne fut en mesure d'épuiser leurs capacités de filtration, même pour les plus médiocres d'entre eux (essentiellement les appareils allemands avant l'arrivée des cartouches 11/11 deuxième type en décembre 1916). Par ailleurs, ce but ne fut jamais recherché par aucun belligérant, contrairement à ce que de nombreuses sources avancent.
Une opération par vague permettait d'obtenir des résultats (en terme du nombre d'intoxiqués obtenus chez l'ennemi) que d'une seule façon : en surprenant les combattants sans masque. De nombreuses tactiques furent imaginées dans ce but. L'étude des facteurs conduisant aux intoxications chez les combattants français dans les opérations menées par les troupes chimiques allemandes (de 1916 à 1917) illustre parfaitement ces considérations. Les intoxiqués se comptent essentiellement parmi ceux qui ne purent mettre leur masque à temps (pour diverses raisons).
L’ensemble des informations figurant ci-dessous sont issues d’archives et de documents français. Ces renseignements qui concernent les techniques et la tactique d’utilisation des vagues françaises, sont cependant transposable pour une partie aux techniques utilisées par les Allemands.
La Vague est le mode d’attaque par gaz de combat consistant dans la production d’une nappe continue de gaz lourds, se propageant sur les lignes ennemies, pendant un temps plus ou moins long. Ces gaz collent au sol, coulent dans toutes les cavités naturelles et artificielles ou ils s’accumulent.
Les substances chimiques qui composent la vague
Les appareils et les installations d’émission de la vague
La tactique de la vague
Les conditions météorologiques
Tonnage et concentration de la vague
Opération de remplissage des bouteilles
Le constituant chimique essentiel des vagues du Premier conflit mondial est le gaz chlore. L’ensemble de ses propriétés physiques, chimiques et physiologique en font le moteur de la vague.
Rappelons cependant que l’odorat suffit à détecter des concentrations de chlore peu élevée.
Revenons rapidement sur ses propriétés physiques et chimiques. Répandu dans l’air en forte concentration, il donne au paysage une teinte jaune, qui n’est visible que près des appareils d’émission. C’est un gaz très lourd (densité de 2.45), ce qui assure son adhérence au sol. Le chlore liquide bout à la température de –33° C à la pression atmosphérique. Enfermé, sous forme liquide, dans une bouteille en acier …
Le chlore parfaitement sec n’attaque pas les métaux, qu’il soit à l’état gazeux ou liquide. Sa conservation à l’état liquide dans des récipients métalliques ne pose donc pas de problèmes. Il se combine à l’eau liquide sous l’influence de la lumière pour donner de l’acide chlorhydrique (ceci explique que la pluie ou le brouillard diminuent l’activité de la vague).
Plus toxique que le chlore et surtout extrêmement insidieux, il sera ajouté très souvent aux vagues à partir de 1916.
C’est un toxique suffocant de premier ordre, environ dix fois plus toxique que le chlore. Son odeur, très caractéristique, n’irrite pas les voies respiratoires à une dose ou il est déjà très toxique. La particularité de son action toxique est son effet retardé. L’intoxiqué soustrait de l’atmosphère toxique semble rapidement se remettre, mais les effets ne peuvent apparaître que plusieurs jours après.
Le phosgène gazeux est incolore. Mélangé au chlore, la présence de gaz ne peut se déceler que par la teinte jaune donné au paysage près des appareils d’émission.
C'est un liquide bouillant à 8°C, sa vapeur est encore plus lourde que le chlore (densité 3,5), ce qui assure sa grande adhérence au sol. Mélangé au chlore liquide dans les récipients de la vague, dans des proportions déterminées pour que la tension de vapeur du mélange soit encore suffisante pour son émission et sa vaporisation, l'oxychlorure de carbone est, lors de l'émission, entraîné par le chlore qu'il accompagne dans la nappe gazeuse vers les lignes ennemies.
On ajoute très souvent à la vague un produit fumigène qui la rend opaque : le tétrachlorure d’étain
(Par temps humide, le chlore de la vague s’hydrolyse en donnant des fumées légères d’acide chlorhydrique).
Ce corps, mélangé dans les cylindres au chlore ou au mélange chlore-phosgène, s’hydrate immédiatement à son contact avec l’humidité de l’air lors de l’émission. Il se produit une fumée dense, très opaque, qui englobe les gaz de la vague et dont les particules solides servent de support à ces gaz, augmentant leur adhérence au sol. Ce type de vague est appelée vague opaque.
Les fumées de chlorure stannique (mélange chlore et tétrachlorure d’étain hydraté) ne sont pas toxiques, mais elles provoquent dans la gorge un sensation désagréable de sécheresse, une irritation accompagnée d’un goût particulier. A forte concentration, le chlorure stannique traverse le filtre du masque et irrite les muqueuses. Nous y reviendrons.
Cette partie sera également développée dans la page « vagues française ». Nous allons nous attacher à ne développer que les côtés techniques qui permettent de comprendre les différentes tactiques utilisées dans la mise en œuvre de la vague.
Les mélanges liquides de toxiques utilisés pour la formation de la vague sont approvisionnés dans des cylindres en tôle d’acier de 4 mm d’épaisseur, soudés à l’autogène, portant à leur base une frette servant d’embase. Ces bouteilles ont toutes un diamètre de 20 cm mais existent en trois tailles différentes :
Type
Poids chargé
Capacité en litres
Hauteur
Lourd
70 kg
33
1 m 25
Moyen
50 kg
22
0 m 90
Léger
25 à 30 kg
10 à 13 litres
0 m 75
Les bouteilles du petit modèle sont agencées pour être porté à dos d’homme. Elles comportent à cet effet un dossier en tôle et deux bretelles en cuir.
Elles portent toutes à leur partie supérieure un robinet à pointeau, manœuvré au moyen d’un clef carré de 8 mm. L’ajustage extérieur comporte un pas de vis sur lequel vient s’adapter la tuyauterie d’émission.
Les bouteilles sont marquées à leur partie supérieure en fonction de la nature de leur chargement :
Chlore : large trait circulaire rouge
Chlore-chlorure d’étain : trait noir
Chlore-phosgène : deux traits bleus
Chlore-phosgène-chlorure d’étain : deux traits circulaires, un noir et l’autre bleu.
L’émission se réalise dans les tranchées de première ligne. Il est donc nécessaire de transporter les bouteilles à bras dans les boyaux et les tranchées. Les bouteilles du type léger sont transportées à dos d’homme.
Pour réaliser cette émission, il suffit d’ouvrir le robinet à pointeau d’une bouteille. Le mélange contenu dans celle-ci, chassé par la tension de vapeur du chlore qui constitue la partie essentielle du mélange, remonte par le tube plongeur et s’échappe dans l’atmosphère par l’orifice du robinet en passant à l’état gazeux. Le matériel d’émission consiste donc en un tube, adapté au robinet et coudé pour passer au dessus de la tranchée.
En réalité, cela est plus complexe qu’il n’y paraît. En effet, le diamètre intérieur de la tuyauterie d’émission doit être exactement calculé de manière que, tout en assurant au mélange liquide son plein débit, cette tuyauterie ne comporte aucun élargissement qui pourrait provoquer la vaporisation et la détente du chlore à l’intérieur du tube. Cette détente absorbe une quantité de chaleur importante qui provoquerait une nouvelle liquéfaction du chlore, qui coulerait à l'état liquide sur le sol à l'extrémité du tube. Il en résulte un bruit considérable, nuisible à l’opération.
Le sifflement caractéristique de l'émission est produit par le choc des molécules fluides s'échappant à grande vitesse, contre les bords de la tubulure d'émission et de l'atmosphère, lesquels entrent en vibration. Ce bruit est atténué en faisant l'émission avec un tube en métal comme le plomb.
Les tuyaux d’émission ont une longueur de 3 à 4 mètres. Ils sont en plomb (diamètre de 8/12 mm) ou en caoutchouc (8/13 mm). Ils sont terminés par un tube en fer du diamètre 5/10 et d’une longueur d’1,20 mètre. L’extrémité de ce tube est disposée de façon que les gaz ne soient pas projetés vers le sol.
On dispose ainsi au fond de la tranchée une dizaine de bouteilles isolées par 8 mètres de front. On obtient un débit de 6 à 7 kg par minutes, par bouteille, suivant la température (plus la température est élevée, plus le débit est important).
La mise en œuvre de ce type de vague ne comporte aucun travail préparatoire dans la tranchée. C’est un dispositif de vague par surprise. Tout est alors prévu pour conserver cet effet de surprise. Pour éviter tout bruit de choc métallique, les bouteilles sont entièrement garnies de chemises spéciales en forte toile doublée de plusieurs épaisseurs de toile à sac qui amortissent les choc. L’équipement métallique des hommes est également garni d’étoffe afin d’éviter tout bruit métallique. La durée de ces émissions ne dépasse pas les 15 à 20 minutes ; la concentration des gaz est peu importante. L’effet de surprise est le seul garant de l’efficacité de l’opération. Ce type de tactique trouve rapidement ses limites chez un adversaire convenablement entraîné et équipé.
Les vagues par matériel léger sont peu efficaces chez un adversaire averti. Le matériel lourd alors mis en œuvre permet d’atteindre l’effet de concentration et de durée. Ce type d’opération nécessite d’abriter un matériel imposant voir considérable, dans des abris spéciaux construits sous le parapet de la tranchée. Ces abris sont conçus pour abriter 12, 18 ou 24 bouteilles du type lourd ou moyen. Ils sont constitués par une galerie de 1,40 m de large et 2 m de long, sous couvert de 2 à 2,50 mètres de terre et reliés à la tranchée par un puit d’accès assez large pour le passage du matériel et des opérateurs. La construction de ces abris demande en général 6 à 8 jours. Elle est effectuée pour chaque abris par 2 sapeurs aidés de 2 auxiliaires.
Dans ces abris, les bouteilles sont groupées par 3 ou 6 sur un même tube d’émission (septembre 1916). Des tubulures appelées nourrices permettent ce groupement.
La nourrice à trois branches se compose d’un collecteur en fer de 12 mm de diamètre intérieur, long de 65 cm et sur lequel se raccorde suivant un angle de 30° 3 branches de 35 cm. L’émission de 3 bouteilles par une tuyauterie de ce type permet d’obtenir un débit de 12 à 16 kg par minute.
La nourrice à 6 branches comporte 3 branches de plus. Elle permet un débit de 20 à 25 kg/minute.
Dans certains cas, des centres d’émission bien plus importants sont constitués. Ces installations se heurtent à une difficulté technique sérieuse provenant des pertes de charge que subissent les mélanges liquides et qui réduisent la vitesse d’écoulement de ces liquides, d’ou réduction du débit. Pour remédier à ces difficultés, on à été conduit à utiliser des collecteurs, constitués par un récipient en acier (un corps de bombe de 58…) d’où partent 3 tubes d’émission commandé par des robinets et sortant directement de l’abri d’émission, sans faire subir au liquide aucune perte de charge nuisible. L’ouverture est réglée de façon à ce que la vitesse d’écoulement du liquide entre les bouteilles et le collecteur soit beaucoup plus faible que la vitesse d’écoulement dans les tubes d’émission. Ainsi, on peut faire varier le débit de la vague sans toucher aux robinets des bouteilles ouverts en grand. Le débit peut ainsi atteindre 90 kg par minutes.
Elle est assurée exclusivement par les sapeurs des compagnies spéciales du Génie. Les hommes sont munis d’appareils respiratoires spéciaux qui leur permettre de tenir dans des atmosphère extrêmement concentrées (appareils Tissot grand modèle ou Tissot à queue). Si l’abri est envahi par les gaz (rupture d’une tuyauterie), les sapeurs doivent rester à leur poste.
En principe, deux hommes sont affectés à un poste d’émission. Un caporal surveille 5 postes, un sergent 12 postes, un lieutenant et un adjudant 25 postes chacun.
Nous allons maintenant aborder les différents types d’opérations qui peuvent être réalisés. Le succès de la vague est conditionné par les éléments tactiques utilisés qui ont pour but de vaincre les qualité protectrice du masque ennemi et son habilité à s’en servir. C’est l’éternelle lutte du projectile et de la cuirasse. Pour trouver les défauts de la protection ennemie, trois effets sont recherchés : l’effet de surprise, l’effet de concentration et l’effet de durée.
Il est utilisé dans la vague émise avec le matériel léger, qui ne comporte aucun travail préparatif en première ligne. Il est difficilement obtenu avec le matériel lourd (construction d’abris, transport et montage d’un matériel métallique important). Cependant, de pareils travaux ont pu en de nombreuses occasions être réalisés sans éveillé les soupçons de l’ennemi. Enfin, même si celui-ci à pu prendre connaissance de l’opération préparée, l’effet de surprise n’est pas perdu pour autant. En effet, l’intervalle de temps séparant la préparation de l’attaque est souvent supérieur à plusieurs semaines. L’attention de l’ennemi s’émousse au fil des jours, la peur finie par faire place au doute et l’effet de surprise devient à nouveau possible.
Au moment de l’émission, l’effet de surprise est obtenu en suivant trois précautions :
Simultanéité de l’ouverture des cylindre sur tout le front d’émission.
Couverture du bruit de l’émission (tir de barrage, de mitrailleuses…)
Emploi d’une vague claire pour débuter l’émission ; si le temps est sec, elle est presque invisible. Puis, au bout de quelques minutes, lorsque l’ennemi à été surpris, passage à une vague opaque. Si la concentration est suffisante, l’opacité est telle qu’il devient impossible de voir à plus de 1 mètre devant soi. L’homme pris dans le nuage se retrouve seul , isolé et désorienté. Il ne peut distinguer si l’adversaire attaque et ne peut tirer qu’au jugé. L’effet moral causé par la sensation d’angoisse, accentué par le port du masque qui empêche de communiquer et de l’opacite qui traverse le filtre du masque en irritant fortement la gorge (qui donne à celui qui n’est pas averti le sentiment qu’il respire un gaz toxique…) est maximal. Les maques, mis par l’ennemi à la hâte et souvent de manière défectueuse rendent souvent la protection nulle à cet instant. La concentration doit-être maximale à ce moment précis.
La concentration minimale efficace de chlore susceptible de mettre un homme surpris sans protection, hors de combat, est estimée à près de 1/10000. Pour obtenir cette concentration sur une profondeur de plus de 1 km derrière les lignes, il faut émettre une quantité de gaz proche de 50 tonnes par km de front et par heure. Cela correspond au débit ininterrompu de 3 à 6 bouteilles ouvertes simultanément par poste écartés de 20 mètres pendant une heure, soit environ 1500 bouteilles de 33 litre par heure pour 1 km de front, 30 bouteilles par poste et par heure. Ceci permet de prendre conscience de l’importance des volumes de toxiques mis en jeu.
A la faveur de pareille concentration et dans des conditions atmosphériques favorables, la portée nocive de la vague peut s’étendre sur plusieurs dizaines de km derrière les lignes.
Le but recherché est de prolonger l’émission au delà de la durée normale de protection des appareils de l’ennemi (rappelons que dans les masques allemands la cartouche se sature rapidement en humidité et nécessite d’être changée au bout d’un laps de temps, sous peine de forte difficultés respiratoires). A condition d’utiliser d’énormes quantités de toxiques, l’émission est poursuivie jusqu’à l’épuisement complet du masque.
Différents artifices seront utilisés pour obliger l’adversaire à conserver son masque au visage et accélérer l’usure de ce dernier. L’émission peut être interrompue, partiellement (en ne laissant qu’une seule bouteille ouverte par poste, par exemple) ou totalement pour une durée variable. Si l’ennemie conserve son masque, il augmente en pure perte la gêne respiratoire en chargeant sa cartouche par l’humidité de sa respiration (il n’y a pas de soupape expiratrice sur les appareils allemands) qui colmate peu à peu le charbon du filtre. En cas d’arrêt total de l’émission, s’il enlève son masque, on peut compter à nouveau sur un effet de surprise à la reprise de l’émission.
Dans la pratique, les équipes du génie procèdent soit par vagues successives de longue durée, coupées de larges intervalles, soit par bouffées de gaz successives de quelques minutes séparées par de courts intervalles. Les combinaisons seront combinés à l’infini afin que l’ennemi ne puisse pas prévoir ces cycles.
Le moteur de la vague est le vent. Les gaz sont passivement entraînés par l’air en mouvement, et suivent également tous les phénomènes de perturbation locaux.
Les vents de vitesse très faible, 1 à 2 mètres par secondes, sont les plus favorables à l’obtention de vagues de concentration élevée.
On le conçoit facilement en imaginant que chaque mètre cube d’air emportera une quantité de gaz d’autant plus grande qu’il séjournera devant les appareils d’émission. Ces vents très faibles sont aussi très stable, sans turbulence. Malheureusement, ils sont très inconstant en direction car ils correspondent souvent à des mouvements d’air locaux (principalement pendant la journée et en été). Ces vents seront à l’origine de nombreux accidents dus à un changement de direction du vent et du retour de la vague sur les premières lignes. Ils seront donc évité pour l’émission de la vague.
Au delà de 6 mètres par seconde, le vent est jugé trop important pour obtenir de bons résultats, les concentrations obtenues étant trop faibles.
Reste donc les vents de vitesse moyenne, de l’ordre de 3 à 4 mètres par seconde.
Le soleil crée dans l’atmosphère des mouvements ascendants des couches inférieures d’air chauffées, au contact du sol, à travers les couches supérieurs plus froides. Ces mouvements de tourbillons rendent l’émission impossible. Le temps couvert est préférable, particulièrement à l’aube et au crépuscule.
Une pluie abondante transforme partiellement le chlore en acide chlorhydrique. Donc pas de vague dans ces conditions.
De très nombreuses combinaisons seront utilisées par les compagnies Z, tant et si bien qu'il est extrêmement difficile d'en tirer une tactique générale ; presque chaque cas semble particulier.
Les attaques par matériel léger sont les plus simples en terme de mise en place. Le front couvrait en général celui que la Cie pouvait occuper, environ 600m, avec une bouteille tous les deux mètres. La quantité de gaz libéré pour une vague classique avoisinait les 0,75 tonnes par km et par minutes. La vitesse de vidange des bouteilles de type léger était environ de l'ordre de 5 minutes. Si on ouvrait toutes les bouteilles en même temps, on obtenait une vague de 5 minutes à 1,5 tonnes/km/mn ; mais une ouverture fractionnée permettait de faire durer la vague sur une durée de 20 minutes, pour une concentration quatre fois moindre.
Le tonnage et la durée de vidange des bouteilles pour une vague avec matériel lourd et demi-lourd est nettement plus difficile à appréhender. Des contraintes plus importantes viennent s'ajouter à la quantité de gaz libéré par minute et km de front. Une bouteille grand modèle contient 40kg de chlore, et se vidange entre 6 et 10 minutes (suivant la température extérieure). En pratique, le nombre de postes d'émission était déterminé selon la configuration du terrain, avec en moyenne 50 à 70 postes par km, soit un tous les 15 à 20 mètre. On y disposait de 6 à 18 bouteilles, souvent groupées par 3 ou 6.
Le programme d'ouverture des bouteilles variait selon l'effet recherché, effet de concentration ou de saturation. Le tonnage et la quantité de gaz par km de front variait entre 25 et jusque 100 tonnes par km.
Les premières opérations chimiques menées par les Cies Z souffrirent de nombreux problèmes techniques ; un nombre important de bouteilles n'étaient pas en mesure d'être vidées pour de nombreuses raisons. Une procédure de remplissage des bouteilles permit de remédier à un certains nombres de ces inconvénients.
Avant l'opération de remplissage, les bouteilles subissent à leur retour du front un certains nombre d'opérations : vidange des résidus, nettoyage et démontage, réparation. Puis, pour toutes les bouteilles neuves ou revenant du front : essais à la pression hydraulique de 60 kg/cm2 ; séchage au four, et vissage des robinets. Ensuite, le vide est créé dans les bouteilles au moyen d'une machine pneumatique.
Le remplissage s'opère en un, deux ou trois stades successifs, suivant que l'on souhaite des bouteilles chargées en chlore pur, en mélange binaire ou ternaire. Chacun des remplissages (chlore, phosgène et chlorure d'étain) se fait par transvasement. Les bouteilles sont d'abord chargées en chlorure d'étain, s'il y a lieu, au moyen d'un jauge. Puis elles passent au chargement de phosgène s'il y a lieu, enfin au chargement de chlore. Ces deux dernières opérations se font en poids en mettant en communication au moyen d'une tuyauterie spéciale, le réservoir à chlore ou phosgène avec la bouteille à remplir. le liquide se transvase de lui, même grâce au vide fait préalablement dans la bouteille et à la tension de vapeur des produits liquéfiés. Pour hâter l'opération, on chauffe légèrement au bain marie les réservoirs de gaz liquéfiés.
Les bouteilles sont marquées à leur partie supérieure de la façon suivante, suivant la nature de leur chargement :
Chlore B : large trait circulaire rouge
Chlore-chlorure d'étain BO : deux traits circulaires noirs
Chlore-oxychlorure de carbone BC : deux traits circulaires bleus
Chlore-oxychlorure de carbone-chlorure d'étain BCO : deux traits circulaires, l'un noir, l'autre bleu.
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