Le SCAF raconté par ses concepteurs

Vision de Dassault Aviation d’un drone de combat et d’un avion embarqué de nouvelle génération, décollant d’un nouveau porte avion. (deux catapultes parallèles)

Lors des accords de Lancaster House en 2010, il a été conjointement décidé le lancement d’un programme européen de Système de Combat Aérien du Futur, dénommé “SCAF”. Très rapidement, ce programme a été représenté (mais aussi confondu avec) par un programme de drone furtif de combat largement autonome, le SCAF-DP (demonstration phase). Parallèlement, un consortium de pays européens mené par Dassault Aviation de notre côté de la Manche, et BAE de l’autre, mettait au point des démonstrateurs de drones de combat, respectivement le “nEUROn” et le “Taranis”.

Rapidement, plusieurs points de friction sont apparus, entre autres le désintérêt partiel de BAE pour le drone furtif, suite à l’achat du F-35. De surcroît, dès le début, les ingénieurs généraux de l’armement avaient bien précisé que le SCAF serait un système de systèmes, et non simplement un drone. L’objectif étant de lutter contre les réseaux de déni d’accès par des réseaux de vecteurs. A ce sujet, il est intéressant, d’une part de voir que des radios logicielles sont maintenant largement répandues dans le cadre du programme Scorpion et d’autre part, l’effort européen ESSOR destiné à définir des formes d’ondes permettant une standardisation des liaisons de données.

En janvier 2017, Mme Merkel et M. Macron donnèrent un nouveau souffle à ce projet en décidant de la conception et la fabrication commune d’un nouvel avion de combat dédié au SCAF, le Next Generation Fighter ou Avion de Nouvelle Génération (ANGE). Récemment s’est tenue une conférence sur ce thème, à laquelle nous n’avons pu assister. Amicalement, un confrère a bien voulu nous donner sa retranscription.

Une version en anglais de cet article, ainsi que d’autres articles sur le SCAF, sont disponibles sur le blog de l’auteur, https://therestlesstechnophile.com.

Le projet de Système de Combat Aérien du Futur, ou SCAF, entre dans une nouvelle phase. Il a été lancé conjointement en avril dernier par l’Allemagne et la France. Éric Trappier, président de Dassault Aviation, a annoncé qu’un contrat devrait être signé d’ici fin janvier avec pour objectif de faire voler un démonstrateur d’avion piloté d’ici 2025. C’est un projet majeur, emblématique du rapprochement entre les deux pays dans le domaine de la défense, rapprochement qui a été consacré par la signature d’un nouveau traité bilatéral le 22 Janvier.

Au-delà des objectifs politiques, français et allemands cherchent à remplacer à l’horizon 2040 leurs flottes d’avions existantes par un nouveau système capable de faire face aux défenses aériennes les plus performantes. Contrairement aux précédents projets aéronautiques en coopération européenne, comme le Tornado ou l’Eurofighter, le SCAF ne se limite pas seulement à la conception d’un avion de combat. Il vise d’abord à établir une architecture de force, constituée d’avions, de drones, de ravitailleurs, d’avions-radar mais aussi de munitions, le tout mis en réseau pour partager l’information et réagir instantanément à la menace adverse, dont on envisage qu’elle sera elle aussi très fortement connectée. En effet, les radars, centres de commandements, intercepteurs et missiles sol-air devraient tous être reliés et probablement durcis contre le brouillage. La guerre du futur verra donc s’affronter ce réseau de défense aérienne au réseau offensif du SCAF.

Le projet est actuellement dans sa phase de définition. En France, le Général Jean Pascal Breton de l’Armée de l’Air est à la tête de ce projet. Comme il s’agit d’un domaine particulièrement technique, la Direction Générale de l’Armement est également fortement impliquée, sous la direction de l’ingénieur en chef de l’armement Philippe Koffi. Ils étaient présents au forum Innovation Défense qui s’est tenu à Paris fin novembre 2018. Ils y ont donné une conférence ayant pour thème le rôle de l’innovation dans le SCAF. En voici une retranscription:

Général Jean Pascal Breton:

Le système de combat aérien du futur SCAF doit entrer en service en 2040, 2040 c’est loin. Il faut donc être flexible et agile pour pouvoir s’adapter en permanence à l’imprévu.

Une des façons de faire cela c’est d’utiliser un modèle d’apps comme sur les smartphones : vous pouvez installer une nouvelle application en quelques clics, ce qui est actuellement impossible sur un avion de combat car il faut vérifier que tout nouveau logiciel n’impacte pas les systèmes de vol par exemple, alors que ces deux logiciels doivent communiquer ensemble. Le SCAF devra donc être architecturé pour pouvoir intégrer de nouvelles applications en garantissant qu’elles ne consomment pas toutes les ressources ou toute la batterie, pour reprendre l’exemple téléphonique.

Une autre façon d’innover consiste en l’usage détourné des systèmes existants : par exemple, en utilisant les équipements de gestion de la liaison 16 qui équipe nos avions, nous pouvons la détourner de son rôle initial de pure liaison de données et nous en servir pour l’entraînement, en introduisant des cibles factices dans le système, ce qui permet aux pilotes de travailler et améliorer leur réactivité dans l’interprétation et par conséquences le traitement de celles-ci.

Un aspect important de l’innovation sur le SCAF sera la mise en réseau : actuellement sur Rafale le pilote se sert principalement de ses propres capteurs et d’un peu d’informations apportées par le réseau. Sur le SCAF la proportion va s’inverser. La gestion du transfert des données par le réseau se fera indépendamment du pilote, qui verra les données fusionnées il supervisera ainsi la globalité du processus.

Les analyses que nous avons menées sur le SCAF sont les suivantes : les missions seront à peu de choses près, les missions d’aujourd’hui. Les menaces par contre, auront beaucoup évolué. Les défenses aériennes longue-portées et le déni d’accès se seront répandus, les avions ennemis seront furtifs, l’ennemi aura des drones volant en essaim et collaboratifs, des missiles hypervéloces, une manœuvre intégrée terre/mer/air/espace, et des capacités cyber. Si ces capacités sont l’apanage de quelques États aujourd’hui, demain tout acteur, même privé pour le cyber, disposera de quelques ou toutes ces capacités.

Face à cela, le SCAF apporte une réponse en système, avec différents composants. Une composante missile de croisière traitera les cibles à hautes valeurs ajoutées. Les menaces fortement défendues seront engagées par des “Remote carrier”, des drones capables de réaliser de la reconnaissance, du brouillage voir des frappes. Selon la défense rencontrée par le système, il enverra soit ses composants rapides, soit ses composants furtifs pour la contrer en s’adaptant.

L’interception et la défense A/A seront réalisées par un avion de chasse habité, de même que les missions spécialisées [NdlR: la dissuasion]. Le pilote apportera son intelligence au dispositif, et sera le capitaine de cette équipe de foot dont les ailiers seront les drones et les “Remote carrier”.

[NdlR: Airbus a publié une vidéo sur sa vision du SCAF, qui illustre ce que dit le Général:]

Le 1^er cercle du SCAF sera donc constitué d’un Rafale dans une version évoluée qui sera remplacé par un nouvel avion à terme, car il y a besoin de plus de furtivité et de plus de génération d’énergie que ce que pourra fournir le Rafale dans sa version actuelle. Il y aura aussi les “Remote carriers” qui devront saturer la défense ennemie, les missiles de croisière et peut-être un drone de combat.

Le 2^e cercle comprendra les satellites, les avions de ravitaillement, les avions radar, les navires de la Marine, et les moyens de nos forces alliées, d’où l’importance de standardiser les liaisons de données avec nos alliés.

L’avion sera également embarqué sur porte-avion.

Ingénieur de l’Armement Philippe Koffi :

Pour arriver à ce système en 2040, l’innovation devra se mener sur 3 axes: L’innovation technologique d’abord, la modularité de l’architecture du système également, et enfin de nouveaux modes de fonctionnement entre l’État, l’industrie, les PME et la recherche scientifique.

Sur la technologie, les grandes briques sont:

– La furtivité, domaine sensible s’il en est. Pour vous donner un exemple, on veut supprimer les dérives du futur avion de combat parce qu’elles génèrent un fort retour radar, mais autant on sait faire voler des avions subsoniques sans dérive comme l’a montré le nEUROn, autant pour les vols supersoniques, l’absence de dérive pose un problème de contrôle de vol.

La formule aérodynamique sans dérives et à poussée vectorielle présentée par Dassault pour son nouveau chasseur

– La manœuvrabilité : si on supprime les dérives, on perd en maniabilité. Nous envisageons d’utiliser des gouvernes fluidiques pour réduire la taille des surfaces de contrôle en général, et aussi la poussée vectorielle, mécanique ou par injection fluidique.

– La propulsion: il nous faudra des nouveaux moteurs plus chauds, avec plus de capacité de génération d’énergie.

– Les capteurs, avec le développement d’antennes tuile combinant radar, écoute, communication et guerre électronique. Pour les systèmes optroniques, nous nous orientons vers le multispectral. Pour l’écoute, il faudra écouter toutes les bandes, avec un effort à faire vers les bandes basses. Il nous faut un nouveau design d’antenne avec plus de gain.

Une antenne tuile dans la joue du concept de Dassault

– L’Intelligence Artificielle : L’IA aura plusieurs applications, de l’assistant virtuel pour le pilote, à l’adaptation de l’interface homme-machine en fonction de la charge cognitive du pilote par exemple, en passant par la génération automatique de plan de mission par l’avion, l’adaptation automatique des capteurs au terrain et la maintenance prédictive. L’utilisation de l’IA pour exploiter les données des capteurs sera massive.

– L’armement. Il nous faudra de nouveaux autodirecteurs multimodes infrarouge + radar, et des munitions pouvant communiquer entre elles pour fonctionner de façon coopérative.

– Les “Remote carrier”, des drones non réutilisables allant de quelques kilos jusqu’à 1 tonne, demanderont un effort important sur la réduction des coûts, la miniaturisation, et le vol en essaim.

– Et enfin la connectivité, avec une liaison intra-patrouille haut débit mais discrète, une liaison satellite haut débit, voir des liaisons optiques. L’architecture du réseau réunira des data-center ainsi que du calcul edge embarqué sur les plateformes volant au bord du réseau. La cyber sécurité sera un enjeu primordial.

La nouvelle antenne satellitaire en bande Ka de Thales, embarquable sur chasseur

Sur l’aspect de la modularité, qui est nécessaire pour pouvoir s’adapter rapidement à de nouvelles menaces, elle peut sembler contradictoire à la furtivité: en effet, sur un avion furtif on n’emporte rien en externe, donc il est difficile d’ajouter de nouvelles capacités. Notre réponse passe par le développement de soutes modulaires avec des interfaces standardisées pour l’armement, et des baies à capteurs reconfigurables.

Enfin au niveau des relations État/industrie, il nous faut une nouvelle démarche d’ingénierie système pour mieux capturer le besoin. Pour cela nous avons mis en place pour la première fois un environnement de travail partagé État/industrie sur la base d’un logiciel Dassault. Nous aurons également recours pour la première fois, à la simulation de bout en bout.

Il nous faut aussi aller chercher la créativité dans le civil, soit en confiant cela aux industriels de rang 1, soit par l’intermédiaire d’accélérateurs de startups. Par exemple pour le Plan d’Études Amont “Man-Machine Teaming”, les industriels intégrateurs ont fédéré un écosystème de PME et startups, auxquelles nous avons soumis un appel à projets, et nous avons sélectionné les plus prometteurs.

Pour faire travailler ensemble les différents acteurs et réduire les risques, nous avons une politique de démonstrateur, avec un démonstrateur du futur avion de combat vers 2025, un démonstrateur de moteur au sol, et plus tard peut-être, un démonstrateur de drone de combat.

Question : Qu’en est-il de l’interopérabilité avec le F-35?

Breton: C’est primordial d’être interopérable car nous intervenons rarement seuls. Le F-35 fonctionne comme l’Iphone, c’est un système captif. Il faut que nous imposions au niveau OTAN ou européen des standards d’échanges plus ouverts.

Question : Est-ce qu’on utilisera toujours l’énergie fossile en 2040?

Philipe Koffi : Oui

Question: L’introduction complète dans les forces se fera en 2040, que se passera-t-il dans les forces d’ici là ?

Breton: Le Rafale va bénéficier des radars tuiles, et d’une mise à niveau en connectivité pour l’intégrer au SCAF. Nous introduirons des “Remote carrier” rapidement pour pouvoir les expérimenter en opération. Nous intégrerons aussi de l’IA dans le Rafale vers 2025.

L’ensemble des composantes faisant partie du projet SCAF sont maintenant à pied d’oeuvre pour mener à bien la modernisation de nos systèmes et l’avion du futur à l’horizon 2035/2040. L’aventure s’annonce ardue, son aboutissement engage la France, nation leader sur le projet, mais également ses partenaires européens. Le lancement de la phase d’étude était prévue au plus tard fin 2018.