Au jour de l’avènement de la suprématie annoncée des chasseurs de 5ème génération, un mot revient sans cesse, la furtivité. La furtivité à elle seule suffit à un soit disant expert de dire que tel avion est supérieur à un autre, et qu’il permet à un pays une suprématie sur l’autre. Elle sert aussi souvent d’excuse pour justifier un prix trop élevé auprès d’un public noyé par les arguments des “experts” (je n’aurais de cesse de mettre des guillemets à ce mot là.).
Dans cet article je traiterai des aspects lié à la furtivité lié au domaine du RADAR. Pour les autres aspects, je les traiterai dans un prochain article.
Je Commence par casser tout de suite une idée reçue de la part des personnes qui ne sont pas forcements au courant de ces choses (c’est votre droit, et c’est pour vous que j’ai fait cet article).
Furtivité ne veut pas dire invisibilité !
F117 nighthawk Abattu au dessus de la Serbie en 1999.
Loin s’en faut. La furtivité, plus qu’une brique technologique bien délimité à appliquer à un avion, est un complexe système entre le technologisme, son domaine d’emploi, de la tactique, et est même lié à l’adversaire contre lequel on l’utilise.
La furtivité donne normalement à l’assaillant le pouvoir de frapper un adversaire bien protéger sans se faire repérer. Un voleur habile vous dérobera sans se faire voir; il essaiera de se dissimuler, d’attirer votre attention ailleurs… mais à aucun moment il ne sera invisible.
Furtif contre les radars… Mais pas que.
Une autre idée reçu sur la furtivité veut que les recherches vers l’invisibilité ne soit focalisées qu’envers le radar ennemi. Hors, il y a plusieurs moyens pour détecter un avion, on l’oublie trop souvent.
On peut repérer un avion à son bruit, à sa signature thermique, ou rien qu’à la vue. Une étude aboutie sur la furtivité doit donc couvrir le domaine de l’optique, de l’infrarouge, de l’acoustique, mais aussi et surtout de la SER
SER, le gros mot est lâché!
Si vous êtes souvent amené à lire des revues spécialisées, ou à parcourir les forum qui débattent pour savoir quel est le meilleur chasseur du monde, vous aurez souvent à faire à la SER.
Le terme SER, veut tout simplement dire Surface Equivalente Radar. Elle est exprimée en mètres carré, et permet de classifier la furtivité radar d’un avion. Plus sa surface SER est réduite, et moins il sera visible à un radar. Comme je ne vais pas réinventer l’eau chaude, je vous renvois vers un article SER que vous pourrez consulter sur Wikipedia à cette adresse: http://fr.wikipedia.org/wiki/Surface_%C3%A9quivalente_radar
Mais avant de comprendre comment donner à un avion une SER plus petite, il convient de d’abord vous expliquer comment fonctionne un radar.
Fonctionnement basique d’un RADAR
un radar, pour faire simple est un système composé de plusieurs sous ensembles destiné à voir un avion, mais aussi en calculer la trajectoire et la vitesse en utilisant des ondes électromagnétiques.
Un radar se compose d’un ou plusieurs émetteurs, récepteurs et calculateurs.
L’émetteur envois un signal avec une onde dont la fréquence peut être modulée, à plus ou moins longue distance suivant la forme de l’onde.
le ou les récepteurs reçoivent les ondes réfléchies par l’objet aérien
les calculateurs interprètent les signaux afin de les traduire en points et les rendre exploitables pour les opérateurs humains.
Tous les objets ne réfléchissent pas les ondes de la même manière. Plus l’objet est gros, et plus il possède d’angles, d’antennes, de moteurs, plus la tâche réfléchie sera importante, et l’objet visible de loin. Pour un avion dit furtif, il est donc impératif qu’il possède une SER réduite.
Comment réduire la Surface Equivalente Radar d’un avion ?
Pour qu’un avion soit plus difficilement détecté par un radar, il faut faire en sorte qu’il puisse réfléchir le moins d’ondes radar possible. Pour se faire, il y a des principes relativement simple.
1) TRAVAILLER LE DESIGN: Tout d’abord, éviter de montrer à un radar tout ce qui est une source importante de réflexion. La première des chose, ce sont les aubes d’un réacteur. Dans les avions de chasse modernes, on évite donc que l’entrée d’air soit alignée avec le réacteur. Et quand c’est le cas, on créé une “chicane” pour que l’onde émise pas le radar ne puisse pas rentrer en contact avec le réacteur; mais cette dernière méthode dégrade très fortement les performance de l’avion.
Un exemple concret existe, il s’agit du bombardier B1B Lancer américain. La première version, le B1A, était capable de fendre l’air à la vitesse de Mach2. Puis, pour le rendre plus discret des chicanes ont été installées sur ses nacelles moteurs au niveau des entrée d’air; résultat, vous ne verrez pas les moteurs, mais une perte importante de performances et une vitesse max réduite à 1,3 mach en sont les inconvénients.
Ensuite, il faut éviter au maximum que l’avion présente un trop grand nombre d’angles. Moins il y en a, moins l’avion offrira de surface réfléchissante. Mais un avion n’est pas une sphère et rien que la présence des ailes rendent obligatoire la présence de formes géométriques anguleuses. Alors quand il y en a, il est de bon ton que les ondes radar soient réfléchies dans la même direction. Un bon exemple est le F22; regardez l’image suivante.
Par rapport au fuselage, les angles des entrées d’air, du bord d’attaque des ailes, dérives et gouvernes de profondeur sont très similaires.
On retrouvera beaucoup de similitudes sur les avions furtifs, notamment les formes trapézoïdales destinées à piéger les ondes radar. comme par exemple les entrées d’air du bombardier furtif B2.
Chose commune à ces deux avion dont la furtivité avancée est une des priorité, vous ne verrez aucune antenne dépasser du fuselage. Mais une antenne intégrée dans le fuselage, c’est un coût d’intégration supplémentaire pour ne pas dégrader les performances des communications.
Autre chose commune, vous remarquerez que contrairement aux autres avions il n’y a aucun rivet apparent. La peau est “lisse”. Cela implique des nouveaux matériaux et des technique de fabrication nouvelles et complexes; donc chères.
2) UTILISER DES MATÉRIAUX ABSORBANT: Une nouvelle génération de matériaux est apparu avec les avions furtifs, matériaux que nous appellerons RAM pour Radar Absorbant Materials. Ils sont destinés à absorber une partie de l’énergie de l’onde radar. Ces matériaux ont aussi l’inconvénient de coûter plus cher, et imposent un entretien et une utilisation toute particulière.
3) CACHER LES ARMES: Il ne servirait à rien de rendre l’avion furtif, si la moindre charge externe qu’il emporte anéantirait tous les efforts consentis jusque là. Les avions furtifs ont donc ce point en commun de disposer d’une soute d’armement interne. L’inconvénient est que si vous ne voulez pas dégrader les performances de l’avion, vous devez disposer d’un avion plus gros, plus lourd, donc plus cher. L’espace et la masse étant comptés dans l’aéronautique, les soutes à armement ne sont souvent pas très volumineuses. Les capacités opérationnelles de l’avions en sont donc tout autant dégradées. Le F35 par exemple, ne possède que 4 ports d’armes en tout dans ses deux soutes, alors qu’il est censé remplacer en parti un chasseur très connu, le F16 qui lui, possède 9 points d’emports dont certains peuvent emporter plusieurs munitions. Le F35 peut aussi être équipé en armements externes, mais sa furtivité serait immédiatement et fortement dégradée. Le fait d’emporter un armement interne avantage néanmoins l’aérodynamique générale de l’avion, en réduisant la traînée, bien que l’avion reste plus gros et plus lourd.
4) NE PAS ÉMETTRE: ou émettre intelligemment. Si l’avion cherchant à pénétrer des défenses anti-aérienne se met lui-même à émettre des signaux électro-magnétique, il peut être repéré rapidement. Et même si il le fait pendant un laps de temps très court, il suffit qu’un ennemi sache que vous êtes là pour vous chercher. On se rappelle qu’un avion furtif n’est pas invisible. D’où la nécessité pour les nouveaux chasseurs dit de “5ème génération” d’adopter des radar AESA qui peuvent émettre des ondes de manière très discrète.
5) ADAPTER LA TACTIQUE: Piloter un avion furtif ne permet pas de foncer tête baissée profondément dans le territoire adverse. Même si les radars ennemis auront beaucoup plus de mal à détecter un avion furtif, ils peuvent adapter leur défense. C’est ainsi qu’un F117 fut abattu au dessus du Kosovo en 1999 pendant la campagne aérienne contre la Serbie. L’avion volait seul, et empruntait le même couloir aérien que lors des précédents raids. Ce jour là, il ne disposait même pas d’escorte de brouillage comme c’est habituellement le cas. L’avion fut repéré, et le dispositif anti-aérien adapté. Pour les stratèges américains, cette surprise tactique fut lourde de conséquences.
6) L’ANNULATION ACTIVE: Dans le plus grand secret (c’est toujours le cas avec ce qui concerne la furtivité) sont développés des technologies permettant d’annuler activement l’écho radar d’un avion.
Toutes les techniques précédemment cités étaient des technologies passives, permettant à l’avion de diminuer sa signature radar. Un système d’annulation active SERAIT (noter le conditionnel) développé par la France, et ajouté au système de guerre électronique SPECTRA.
un des éléments de SPECTRA sur le rafale
un article d’aviation week parle de la suppression active, je vais donc le citer:
“La suppression active signifie d’empêcher un radar de détecter une cible en renvoyant un signal avec la même fréquence que le signal reçu, mais décalé précisément d’une demi-longueur d’onde. Résultat : l’énergie atteignant le radar n’a aucune fréquence et ne peut être détectée”
L’obtention d’une furtivité dite passive est très lourde en terme de recherche et développement, impose des choix drastique dés la conception, et pendant la durée de vie opérationnelle de l’appareil. J’ai déjà reproché dans des précédents articles que la furtivité passive ne peut pas être améliorée sur un appareil en service. Alors que les défenses aériennes évoluent constamment. Il arrivera alors un jour où, tout furtifs qu’ils soient, les appareils de 5ème génération ne seront plus furtifs, mais juste plus discret que les autres avions; ce qui leur conférera un avantage mineur.
La furtivité passive n’est donc pas un gage d’un bon rapport coût/efficacité pour un avion de combat moderne. Les yeux semblent donc se tourner vers d’autres vecteurs pour délivrer de l’armement, comme les missiles de croisière, les munitions rôdeuses, les drones, etc. Mais pour en revenir aux avions de combat, la solution pourrait être l’annulation active. Elle aurait l’énorme avantage de pouvoir être ajouté à n’importe quel avion, quel que soit son type de cellule. Le rapport coût efficacité serait alors sauvegardé.
11 Comments
Dany84
Point important pour les radar monté dans les chasseur. Un radar conventionnel est comme une lampe de poche. alors comparons l'espace aérien ou 2 ennemi se cherche a gymnases plongé dans le noir total, et nos 2 avions sont 2 personne muni de lampe de poche. Tu entend l'ennemi, tu sait donc dans quel ''quadrant '' chercher, mais le premier qui allume sa lampe est mort car il sera vu de tous. Même chose avec le radar. Certain missile comme le AIM-120 sont multi mode (radar actif, semi actif ou mieux, il remonte le faisceaux radar de la cible). De la l'avantage des système de détection infrarouge, et des système de détection passif.
Bruno
je n'ai pas entendu parler de la capacité d'un missile air-air de pouvoir remonter la source d'un radar… ça me paraît très compliqué.
Mais les radars AESA fonctionnent tout autrement maintenant. La guerre aérienne dans les années à venir va changer radicalement.
Pour ce qui est des systèmes de détection passif, ça dépasse le cadre général de cet article, pour pour la furtivité infrarouge, ce sera traité plus tard.
Dany84
Pour le AIM-120, je te confirme le tri mode, et ce n'est pas si compliquer qu'il n'y parait.
Bruno
Je n'ai trouvé aucune source permettant d'affirmer qu'un amraam soit capable de remonter la source d'un radar. Les systemes d'armes des f22 et rafales peuvent le faire et tirer un missile sur coordonnees, mais le missile finira toujours son guidage via son propre auto directeur.
La chose pour le missile est tres complexe car cela necessite des capteurs particuliers, une bibliotheque complete des menaces et une puissance de traitement et de calcul particulierement importante. Je dirait plutot que ce n'est pas si simple qu'il n'y parait; surtout quand on voit les difficultes technique posés par les techniques de sead/dead pour localiser avec precision les emissions d'un radar sol, donc fixe… Alors un avion de chasse…
Si ca existe se serait une grande avancée mais je suis le st thomas du web, je ne me nourris que de sources
Anonyme
Le 17 octobre 2000 2 SU24MR fencer de reconnaissance,escortés de deux SU27,parvinrent,sans se faire détecter ni intercepter,à survoler, au grand désespoir du pentagone,le porte avion USS KITTY HAWK qui évoluait en mer du japon.Opération renouvelée le mois suivant.
Article n°78 de MARINE (avril-mai 2002)
Réponse: Le plasma?
Anonyme
Mon cher cette information est fausse quant un cv le 63 dont il est question est dans son dome de resurgence ,ce qui est le cas de la mer du Japon un des 5 ec2 est en permanence en l'air et rien ne peut leur echapper le nombre d'hauwkeye est aujourd'hui d'une dotation de 4 par cvn
Bruno
à au moins une des deux occasions, les avions ont été interceptés. La seconde fois, la version officielle veut que le porte avion était en train de se faire ravitailler à la mer, et donc en marche réduite, ne permettant pas de lancer des avions. Mes la navy affirme que les avions ont été repérés et accrochés par les radars de la flotte longtemps avant que ceux-ci ne soient sur zone.
Dans ces cas là, la furtivité n'entre pas en ligne de compte. Juste une opportunité tactique.
Anonyme
Et le plasma?
UNE boite d'environ 1kg générant du plasma mi au point par les russes équipant un avion suffit a le rendre invisible .
Réalité ou intox?
Bruno
Je pense plutôt intox. Mais la technologie du plasma et son application dans la génération d'un nuage ionisé autour de l'avion pour réduire la SER de l'avion en entier me parait improbable. La raison principale est qu'il priverait l'avion porteur de quasiment tout moyen de communication et détection. Il semblerai que du plasma soit utilisé sur le B2 (encore des hypothèses) et ce afin d'aider à l'écoulement de l'air sur certaines de ses surfaces aérodynamique, permettant d'améliorer sa traînée, de réduire la poussé moteur et par conséquent de réduire sa signature infrarouge et sa ser.
Mais il faudrai l'avis classifié d'un spécialiste en la matière, plus que celle d'un journaliste à peu près renseigné sur le sujet.
Anonyme
la furtivite n'existe que si la 3 a au sol possede des arbaletes,le lieutenant colonel bingo en yougolsalvie est du au fait que la mission sead des f16 specialises a ete annulée au dernier moment par une connerie d'etat major car en ex Yougo comme aux deux guerres du golfe les f117 ont toujours ete proteges
en ba par des prowler ou f16 type wild weasel alq 99 et agm 88 et avec 2 paires de f15 en plus en haute altitude,et les 3 b2 venant du Missouri sur la libye avaient egalement une protection,il est possible que les serbes aient detectes le f117 par la simple pression d'impact exercé par ce dernier sur le
maillage d'un réseau gsm ou equivalent
Dany84
Radar passif, les signaux radio émis par les antenne télé, radio et cellulaire sont ''dévié'' par un objet volant, type de radar imprécis, et peu couteu. Pour bien l'utiliser, ont doit reconnaitre et éliminer les bruit de fond, et en disposer en quantité afin de trianguler la position de la cible potentiel, mais ont ne connait pas l'altitude. L'avantage de ce système est qu'il émet aucun onde, donc est furtif aux yeux des mission SEAD, l’émetteur sont les tours de communication.