furtifs, systèmes 1 PRÉSENTATION furtifs, systèmes, savoir-faire, technologies, instruments et appareils visant à échapper à la détection des radars ou autres dispositifs électromagnétiques ou électroniques.

furtifs, systèmes 1 PRÉSENTATION furtifs, systèmes, savoir-faire, technologies, instruments et appareils visant à échapper à la détection des radars ou autres dispositifs électromagnétiques ou électroniques. 2 HISTORIQUE Au cours du XXe siècle, le domaine des systèmes furtifs a fait l'objet de recherches qui ont connu un essor considérable en raison des découvertes scientifiques et technologiques de ce siècle. Dans un premier temps, il s'agissait avant tout pour un avion de se déplacer en exploitant un moment d'inattention de l'adversaire, des conditions météorologiques contraignantes pour un observateur, une visibilité réduite la nuit, et de se dissimuler derrière les écrans naturels offerts par l'environnement. Dans un second temps, les découvertes des principes sur la perception des formes ont permis de développer des savoir-faire pour brouiller les contours des formes, des personnes, des installations et des appareils, de reproduire des couleurs et des effets de surface qui pouvaient être difficilement définis ou considérés comme étrangers au contexte dans lequel ils se trouvaient. Parallèlement, les capacités d'observation se sont développées. D'abord, des instruments comme la longue-vue, puis les sonars, les radars et les instruments dotés de technologie infrarouge, ont obligé les différents acteurs à une recherche tant dans le domaine de l'observation que dans ceux de l'armement d'attaque ou de défense. Il convient aussi de prendre en compte les utilisations de leurres, par exemple de grandes quantités de feuilles d'aluminium lancées dans le ciel, rendant nettement plus difficile l'interprétation des informations fournies par les radars, ou le lancement de ballons ou de balises dans l'air ou la mer. Le but des systèmes furtifs est de rendre quasi imperceptible ou perceptible trop tard la présence ou le déplacement d'un appareil. La recherche dans le domaine de la technologie furtive, ou antidétection, s'est amorcée pendant la Seconde Guerre mondiale, peu après l'invention du radar, lorsque les Allemands ont commencé à recouvrir les étraves de leurs sous-marins de matériaux destinés à absorber les signaux radars. Après la guerre, les spécialistes en technologie militaire ont cherché à déterminer comment les rayonnements électromagnétiques pouvaient être renvoyés, déviés ou absorbés par des objets de tailles et de surfaces diverses ; ces recherches présentaient un intérêt particulier pour les avions. Vers les années 1960, on a mis au point des avions destinés à voler près du sol. En raison de la courbure de la Terre, la distance de repérage est diminuée et l'avion a tendance à se confondre, sur les écrans radars, avec les installations au sol. Les avions ont été équipés d'appareils électroniques de brouillage pour neutraliser les systèmes radars de la défense aérienne ennemie. Dans les années 1970 et 1980, cette recherche a concerné plus particulièrement les matériaux susceptibles d'absorber les faisceaux radars. En France, la société Aerospatiale (devenue EADS) mène des recherches sur la furtivité depuis plus d'une vingtaine d'années. En 1988, l'aviation américaine a levé le voile du secret qui avait entouré la nouvelle génération de la technologie furtive, correspondant aux « avions très peu détectables «. Cette année-là, deux conceptions des premiers avions furtifs ont été présentées : l'aile volante Northrop B-2 et le Lockheed F-117A, à l'aspect futuriste. D'apparence radicalement différente, la forme même de ces avions prouvait que, dans le domaine de la géométrie visible au moins, l'application de la technologie furtive permettait des approches diamétralement opposées. 3 CARACTÉRISTIQUES D'UN SYSTÈME FURTIF Il existe deux moyens de réduire la signature radar d'un avion. Le premier agit sur les formes géométriques ; le second réside dans l'utilisation de matériaux qui absorbent l'énergie des radars dirigés sur eux à partir de la source. Pour concevoir un système furtif, il est nécessaire de comprendre le comportement du rayonnement électromagnétique et de savoir comment un radar peut déceler la présence d'un intrus. Cet aspect est crucial car, comme la recherche l'a montré dans presque tous les cas, le radar, qu'il soit au sol ou embarqué, détecte sa cible sous un angle de 30°, angle d'incidence du rayonnement électromagnétique sur la surface considérée. Le concepteur d'un système furtif se concentre sur les vues frontales et latérales. La section radar en coupe (RCS), l'une des mesures de la signature radar d'un avion, a peu de rapport avec la taille de l'appareil. Par exemple, la RCS d'un Boeing B-52 est supérieure seulement d'un quart à celle d'un McDonnell F-15 qui, pourtant, est nettement plus petit. La conception géométrique des systèmes furtifs -- celle qui a été adoptée pour le Northrop B-2 -- est de se rapprocher le plus possible de la droite. Lorsque l'on utilise des courbes, celles-ci doivent être de type composé ou double afin de minimiser la réflexivité. L'approche radicalement différente du Lockheed dans le dessin de l'enveloppe extérieure fait appel aux facettes réflectives : on utilise un ensemble de plans -- ou facettes -- à angles vifs, permettant de rediriger le rayonnement radar vers l'extérieur, autrement dit pour éviter le plus possible un renvoi d'onde vers la source. Il est intéressant de noter que la RCS, officiellement communiquée pour le Lockheed F-117A, est le double de celle du Northrop B-2, pourtant plus grand. Cependant, il faut noter que Lockheed devait intégrer deux moteurs, et d'autres contraintes dans un espace dont la forme résultante interdisait l'approche de la ligne pure. La forme d'un système furtif n'est qu'une contribution partielle à la réduction de la signature radar. En effet, la distance à laquelle un radar normal peut détecter une cible ayant une RCS (surface pouvant être détectée par le radar) de 1 m 2 est de 86 km. Elle diminue jusqu'à 51 km pour un avion ayant une RCS de 0,1 m2 et peut descendre à 26 km pour une cible dont la RCS est de 0,001 m2. La RCS annoncée pour le B-2 est de 0,0014 m2, alors qu'elle serait de 0,0030 m2 pour le F-117A. L'autre axe de développement des systèmes furtifs réside dans les moyens d'absorber les émissions radar de façon à en diminuer la réflexion. Cette technique utilise la combinaison de matériaux croisée avec une connaissance approfondie du fonctionnement du radar. Les matériaux employés pour contrer la détection sont des composés à base de carbone et de caoutchouc, des pyrocéramiques, des silicones et des polyuréthannes. Ces éléments absorbants peuvent être recouverts de peintures à base d'époxy, qui contiennent des particules de ferrite en suspension. Souvent produits sous forme de profilés minces, ces matériaux sont surtout utilisés pour les éléments extérieurs de l'avion susceptibles de recevoir le rayonnement des ondes radar. Dans la structure d'un système furtif, on aménage également des zones destinées à capturer les émissions engendrées par les activités indispensables à la navigation qui ne doivent pas pouvoir être détectées de l'extérieur. Pour ce faire, des réflecteurs de taille déterminée et positionnés à des endroits précis absorbent, emprisonnent et dissipent l'énergie des fréquences radio associées aux longueurs d'onde des radars de détection. Il faut prêter une attention particulière aux autres éléments structurels de l'avion, parmi lesquels ses ouvertures pour l'admission et les échappements des moteurs, ainsi que la forme du cockpit. Étant donné qu'un moteur à turbine peut, dans certains cas, favoriser la détection par des systèmes infrarouge, les parties à haute température, notamment celles du moteur, sont cachées par des conduits d'admission en forme de S et des caches, afin d'éviter son repérage de l'arrière. D'autres mesures antiradar, comme les cages de Faraday, sont mises en oeuvre. Elles consistent en des écrans de fils métalliques reliés à la masse, placés autour des instruments pour les isoler de toute influence électromagnétique de l'extérieur. Le rayonnement infrarouge ou les sources de chaleur des moteurs rendent l'avion vulnérable à la détection. Comme ces effets sont très difficiles à supprimer, de nombreux moyens palliatifs ont été développés. On a conçu des systèmes d'échappement qui s'aplatissent en conduits minces entourés de courants d'air froid et on injecte des réfrigérants puissants dans les gaz d'échappement. Par ailleurs, les performances supersoniques amènent une forte dégradation du caractère furtif, surtout lorsque l'avion est vu par l'arrière, comme cela a été vérifié sur les nouveaux avions de chasse supersoniques récents, le Lockheed YF-22 et le Northrop YF-23. Comme on peut le constater, les recherches actuelles dépassent de loin le traitement visuel, tel que peindre l'avion ou le missile en noir et le faire voler de nuit. Un autre facteur important concernant les opérations furtives est la nécessité d'éviter que l'intrus furtif révèle sa présence par l'utilisation active de toutes sources de rayonnements, parmi lesquelles celle d'un radar pour sa navigation. Pour s'orienter vers la cible et en revenir, on se sert du système passif du Global Positioning System (GPS), tandis qu'une frappe réelle utiliserait l'imagerie thermique passive. Néanmoins, en cas de mauvais temps près de la cible, ce système ne présente pas de sécurité suffisante et implique l'annulation de la mission. Le silence radio doit être maintenu en opération ou à proximité de l'espace aérien ennemi. Toute option furtive implique des limites et des restrictions de coût, mais également de performances. Lors du développement du B-2 et du F-117A, le système furtif a nécessité des moteurs à turbine sans postcombustion qui limitaient la vitesse des deux avions à Mach 0,8 (voir nombre de Mach). Le coût des prototypes du B-2 (environ 1 milliard de dollars, soit près de 800 millions d'euros) en fait l'avion militaire le plus cher de l'histoire de l'aviation militaire. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.