L’Agence de l’innovation de Défense s’intéresse aux méta-matériaux pour réduire la signature radar des avions

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20 contributions

  1. wagdoox dit :

    En 2013 l’Onera avait fait des expériences similaires sur le graphène, la majorité des articles sur le sujet ont disparu donc logiquement pas concluant.
    Mais on pourrait surtout imaginer une nouvelle peau sur le rafale, ce qui permettrait de garder un avion plus manoeuvrant que le NGF (sauf botte secrète made in Dassault).

    • Plusdepognon dit :

      @ Wagdoox
      Les allemands sortent le porte-monnaie dans le domaine spatial, en aéronautique et sur d’autres pans de leur défense qui en a bien besoin pour être nation-cadre en 2023. Leurs défis militaires ne sont pas les nôtres, mais c’est 10 milliards d’euros au profit de leurs industriels et pas de bla-bla…

      L’ONERA est une pépite précieuse dans cette partie du jeu, mais est-ce pris en compte ?
      https://www.latribune.fr/entreprises-finance/industrie/aeronautique-defense/onera-la-menace-d-un-declassement-face-au-dlr-allemand-852215.html

    • John dit :

      Vous semblez ne pas comprendre que le concept de « furtivité totale » est le futur!?
      TOUS les nouveaux appareils (sans prendre en compte les modernisations ou encore les projets qui trainent comme le Tejas) sont conçus avec une approche de furtivité « totale ».

      Je différencie volontairement ces appareils des Rafale, Gripen E ou Advanced Super Hornets qui sont conçus avec quelques éléments de furtivité.

      Petit « cours » de furtivité:
      – « première » génération: F-117, pas d’utilisation des ordinateurs pour les formes, le plus simple était de concevoir un appareil avec des surfaces planes, le but étant de ne jamais renvoyer les ondes radars vers l’émetteur.
      – « deuxième » génération: le B-2 est conçu pour être furtif « seulement » sur une partie du spectre radar, notamment celui qui permet d’accrocher les missiles antiaériens.
      – « troisième génération »: F-22 & F-35 ainsi que tout ce qui se fait aujourd’hui, avec un équilibre furtivité / financier / agilité qui dépendra du client et du constructeur.
      Dans cette génération, la forme arrive à ne pas trop péjorer l’agilité (voir F-22). La forme et le matériau sont conçus pour être furtifs sur un spectre élargi des radars, notamment pour lutter contre l’utilisation de radars AESA dont chaque module peut émettre à sa propre fréquence.
      Et en plus de ça, ils sont conçus avec une volonté d’émettre le moins d’infrarouges possibles, et ainsi de rendre l’appareil le plus discret possible sur l’IRST (ou OSF en français).

      Bref, le Rafale n’a pas la capacité d’évoluer efficacement vers un appareil furtif juste en changeant 2-3 matériaux… Sans soute d’armement déjà, c’est mort.
      Donc autant repartir d’une page blanche et faire une conception adaptée au attentes futures.

      • Chanone dit :

        @ John
        L’allégation suivante me pose de multiples problèmes.
        « Bref, le Rafale n’a pas la capacité d’évoluer efficacement vers un appareil furtif juste en changeant 2-3 matériaux… Sans soute d’armement déjà, c’est mort »
        .
        Une soute, c’est valable pour les purs bombardiers qui doivent voler avec du poid et réduire la traînée.
        Pour les polyvalent/multirôles, c’est déjà beaucoup plus complexe.
        Première raison : l’évolution des tailles et formes de munitions qui permet d’embarquer soit un missile moyenne portée, longue portée, de croisière, ou un support tri-bombes.
        .
        Ensuite le fait que les munitions peuvent recevoir un traitement anti ondes radars. On peut se gausser des performances de furtivité du Rafale, toutes les munitions usuelles et les points d’emport sont traités pour être furtifs. Mais c’est nécessairement limité, j’y reviendrai plus bas. Toujours sur ce point précis, la possibilité de changer la nature du point d’emport vers des éléments semi encastrés, voir des réservoirs conformes permettrait un bond en avant. Mais je ne connais pas les prix ou les inconvénients d’un tel procédé.
        .
        Il y a aussi le très important problème de l’acquisition de la cible pour vérouiller le tir.
        Si les munitions guidées par GPS peuvent être logées en soute, guidées par liaison numérique, et s’autoguider pour la phase finale, ce n’est pas le cas des indispensables missiles infrarouges. Même le F35 les porte en extérieur. Et ce n’est pas le seul problème : ces armes spécialisées dans le combat à vue sont limitées si elles sont arrimées sous les ailes ou à leur extrémité : 5g dans le premier cas, et 7 pour le second.
        .
        La furtivité , même de seconde ou de troisième génération possède un coût financier et dynamique très important, et le conflit entre les Indiens et Pakistanais montre qu’une bonne suite d’autodéfense et un prérequis tout aussi indispensable, car plus agile.
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        Déjà que l’on ne peut pas faire grand chose contre les détecteurs passifs, n’allez pas croire qu’une peinture ou une forme un peu tordue épargnera à un volant de se faire attraper par un maillage de détection correctement constitué: les ondes L, S, et X possédant leurs propres intérêts, lesquels tendent à minimiser leurs défauts pour ne garder que les qualités ( les Chinois annoncent des radars basses fréquences avec capacités de conduite de tir).
        .
        Maintenant ou demain, la furtivité aérienne est la même nécessité que celles des sous-marins sans jamais pouvoir en atteindre l’efficacité : la vitesse génèrera toujours du bruit et du frottement, de la chaleur qui crééra une anomalie que l’avion soit refroidi ou non.
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        L’air est un autre milieu que l’eau, et il vaut mieux être taillé pour s’y battre que tenter de s’y dissimuler au prix des performances.
        Boeing, Dassault et Sukhoï l’ont bien compris.

  2. Chanone dit :

    On entre dans le domaine de la science-fiction, même si c’est au sens noble du terme.
    Les radars modernes réalisent des changements de fréquence littéralement à la vitesse de la lumière et les systèmes de protection anti aérien sont relativement robustes, travaillant soit en moyenne fréquence, soit en haute fréquence mais avec des antennes autrement plus grandes et sensible que les radars de conduite de tir embarqués…
    Cela donne une problématique de conception et réalisation assez vaste.
    Le mieux serait de se contenter d’une plage précise, comme les radars au sol et de négliger les radars de veille lointaine, aisés à brouiller, et les radars embarqués parce les interceptions démarrent toujours par une phase de ralliement sur l’intru… Et si le sol ne le vois pas, il n’y a ni décollage, ni interception.
    Le dernier péril reste les missiles, mais leur taux de réussite est bien plus bas que ce que les constructeurs le laissent entendre, grâce aux esquives, brouillage et leurres.
    .
    Dans tous les cas, les formes « furtives » manquent encore de fluidité et grèves les performances des aéronefs. Donc tout est bon à prendre plutôt que d’assembler une boîte à chaussures, de la surdimensionner autour de soutes étroites, d’y rajouter des nageoires et de proclamer l’hybride :  » chasseur-léthal-de cinquième-génération ».
    .
    On regarde les caractéristiques de vol… Et on constate le pas en arrière !
    Gardons des choses complexes, mais rendons-en l’utilisation simple : c’est ce qui fait la différence entre un avion opérationnel et un roi des hangars.

    • Clavier dit :

      « Dans tous les cas, les formes « furtives » manquent encore de fluidité et grèves les performances des aéronefs. Donc tout est bon à prendre plutôt que d’assembler une boîte à chaussures, de la surdimensionner autour de soutes étroites, d’y rajouter des nageoires et de proclamer l’hybride : » chasseur-léthal-de cinquième-génération »  » .

      Vous décrivez parfaitement le dernier avion chinois……

      • Chanone dit :

        J’avais surtout son père génétique dans le viseur.
        Quand au F22, il est magnifique mais à quel prix!
        Je suis plus modéré dans mes critiques envers les appareils de l’Est parce que l’expérience leur donne une.double motorisation systèmatique, qu’ils ont des armes pour combattre de très loin et sont ouvertement spécialisés dans le déni d’accès longue distance.
        On est chez nous et on protège notre prés carré!
        .
        De toutes manières, la miniaturisation des radars basse fréquence va obliger les constructeurs à trouver des parades adaptées. Le bois faisait l’affaire en 1943 pour laisser passer ce type d’onde.
        .
        Éternel combat de l’épée contre le bouclier, et difficile fin des illusions occidentales.
        .
        Bien à vous.

  3. Stoltenberg dit :

    L’optique de transformation qui est à mon avis actuellement la meilleure piste pour la furtivité (avions, navires, sous-marins)… Très bon projet, bonne chance!

    • vrai_chasseur dit :

      ..l’optique de transformation, champ effectivement très prometteur. Théorie récente qui vaudra sans doute le prix Nobel (mérité) à son auteur, le physicien anglais John Pendry, un scientifique remarquable.

  4. ScopeWizard dit :

    Tout ça me fait furieusement penser à l’ effet Salisbury qui en gros consiste à ……….. à …………… ah ben v’là qu’ j’ ai plus ma tête à moi …………… 🙁

    Qui consiste à ……….. à quoi déjà ??

    Ah oui ! c’ est revenu ! 🙂

    Qui en gros consiste à réfléchir 50% de la puissance incidente de l’ onde émise et de laisser passer le reste afin que cette seconde moitié soit renvoyée par l’ avion , les deux ondes réfléchies étant alors en opposition de phase vont donc pratiquement totalement s’ annuler ; par contre , pour que ce type d’ écran donne le résultat escompté encore faut-il que les matériaux présentent une certaine épaisseur de l’ ordre du quart de la longueur d’ onde du RADAR que l’ on cherche à leurrer sachant que le fonctionnement optimal n’ est possible qu’ avec une longueur d’ onde précise .

    En fait , c’ est une peau anti-radar de type RAM ( Radar Absorbent Material ) dont le principe de fonctionnement découle de celui des revêtements anti-reflet sur les verres de lunettes ; l’ écran de Salisbury…………….

    La technique « Salisbury » agit de la même manière que les systèmes anti-reflets omniprésents dans les systèmes optiques : lorsque l’énergie radar ( en bleue sur la Figure 8 ) frappe un écran de Salisbury , une partie est immédiatement réfléchie (en violet) et l’autre traverse la première couche pour ensuite venir frapper la seconde et être réfléchie (en rouge) .
    https://www.techno-science.net/illustration/Aero/B-2-Spirit/Ecran-de-Salisbury.jpg

    Bon , c’ est pâs l’tout ; va falloir que je songe à reprendre mes stimulants , moi ………….. 😉

    • Stoltenberg dit :

      Oui mais : 1 seule longueur d’onde et 1 seul angle d’incidence. Le problème principal ici c’est que si vous voulez que votre cavité ait une longueur lambda/4 pour des radars qui travaillent souvent dans des gammes de fréquences millimetriques ou centimetriques, cela peut faire beaucoup. L’avantage des métamatériaux c’est d’avoir des dispositifs de taille sub-longueur d’onde et, en plus, de protéger contre toute sorte d’imagerie radar passive.

      • ScopeWizard dit :

        @Stoltenberg

        Nous sommes bien d’ accord …….. ( tiens ! nous sommes d’ accord ?? Nous ??? Le Stoltenberg et le Scope ???? Noooôooon , pas possible …..j’ y crois pas ……. extraordinaire !!! Pour la seule et unique fois de l’ année alors ……….. à tous les coups ce doit être là l’ effet 14 juillet ; Fête Nationale , la Concorde et tout ça …………)

        C’ est à dire que jusqu’ à présent , la recherche de furtivité de type électro-magnétique s’ articule surtout autour de la forme des avions comme l’ évitement de tout angle droit , ce qui a donné les facettes du F-117 aux angles vifs analogues à celles d’ un diamant taillé , facettes censées disperser la majeure partie des ondes radar dans des directions autres que celles de la source d’ émission mais présentant l’ inconvénient d’ être particulièrement contrariantes sur le plan aérodynamique , mais aussi tous ces matériaux ou revêtements RAM qui sensiblement fonctionnent sur le même principe , celui d’ une onde RADAR pénétrante non réfléchie mais au contraire absorbée .

        Sachant que les RAM et toute la recherche qui leur est associée ne date pas d’ aujourd’hui puisque déjà vers la fin de la Seconde Guerre Mondiale lorsqu’ il devint évident que les systèmes RADAR commençaient à jouer un rôle déterminant dans l’ issue des conflits , des ingénieurs Allemands découvrirent que certains matériaux notamment ceux à base de graphite présentaient la propriété d’ absorber certaines ondes radar plutôt que les réfléchir ; par la suite , les périscopes et autres schnorchel des U-BOOT furent donc recouverts de ce type de matériaux .

        Toutefois , bien que connu et reconnu comme efficace , à ce stade le procédé n’ était toujours pas bien compris ; aussi , après-guerre , il continua d’ être étudié mais surtout en Angleterre et aux États-Unis au point d’ être plus tard appliqué sur le SR-71 sans que l’ efficacité ne puisse toutefois être encore réellement démontrée .

        Le F-117 fut donc le premier avion à utiliser des RAM avec succès en les combinant avec la formule aérodynamique à facettes destinées à disperser les échos forts .
        Les RAM du F-117 A furent développés par des équipes d’ ingénieurs de Lockheed qui au départ avaient mis au point ce qui se présentait sous la forme de panneaux composés de particules de ferrites magnétiques noyées dans un polymère diélectrique , panneaux collés à même la cellule en aluminium de l’ avion .
        Cependant , il s’ avéra bien vite que le processus était trop coûteux et trop exigeant en termes de maintenance , raison pour laquelle au cours de l’ année 2000 la firme Lockheed devenue Lockheed Martin après fusion avec Martin-Marietta dès 1995 , entreprit de lancer le programme « Single Configuration Fleet » visant à remplacer ces RAM initiaux par un équivalent offrant gain de temps et simplicité d’ entretien sur l’ ensemble des appareils en service , l’ application se faisait alors sous forme de spray .

        Par la suite , et ce , dès le bombardier aile-volante Northrop B-2 Spirit , les puissances de calcul et la taille des ordinateurs embarqués permirent de s’ affranchir de formes si contraires aux lois aérodynamiques et de revenir à des lignes courbes et non plus anguleuses , ce qui permit de réduire le nombre de directions d’ échos forts à seulement quatre contre plus d’ une quinzaine pour le F-117 mais également d’ intégrer des suites avioniques ACTIVES tel un radar LPI* ou un système de détection LASER dont la fonction est d’ alerter l’ équipage en cas de production de traînée de condensation pouvant révéler la position du B-2 , là où le F-117 devait se contenter de systèmes de missions PASSIFS .

        *Le principe de base du radar LPI ou Low Probability of Intercept est de ne pas alerter la cible adverse lorsque cette-dernière est illuminée , ceci par une compression d’ impulsions RADAR et par un fonctionnement en sauts de fréquences, c’ est à dire en somme ce que l’ on retrouve sur nos téléphones mobiles type GSM à savoir le CDMA ( Code Division Multiple Access ) dont il semble que nous devions l’ idée à miss Hedy Lamarr ( très belle actrice Hollywoodienne née à Vienne et exilée aux USA ) qui durant la Seconde Guerre Mondiale , acoquinée avec un ami musicien-compositeur , George Antheil , consciente des problèmes rencontrés par les torpilles des sous-marins Américains avait travaillé à mettre au point un système de radio-guidage qui ne puisse être brouillé , procédé basé sur un codage fonctionnant sur le principe de l’ étalement de spectre par sauts de fréquences qui à l’ époque ne fut pourtant pas retenu par les autorités responsables de l’ US NAVY………..

        Mais qui à la fin de sa vie tandis qu’ elle vivait chichement oubliée de presque tous après quelques pitoyables épisodes de déchéance indignes de ce qu’ elle fut , finit par faire sa fortune ! Comme quoi ……….! 🙂

        • Stoltenberg dit :

          Oui, on va dire que c’est un cadeau que l’on s’est fait mutuellement à l’occasion de la Fête Nationale.
          .
          Juste une remarque concernant votre message initial, je viens d’y penser. Si je me rappelle bien des équations, pour que la cavité atteigne le couplage critique, il faut que les reflectivités des 2 miroirs soient identiques (ou proches). Donc si on a du métal au bout alors le miroir diélectrique devrait être à env. R=95-99 % pour que le montage fonctionne.

  5. DodeoLedeo dit :

    A quoi ressemblera le combat du futur ? Mesure, contre-mesure, IA, machine contre machine ?

    • Chanone dit :

      Moins de machines et de personnel militaire régulier. Donc chaque perte sera dure à remplacer.
      La guerre « haute intensité » se produira lors d’action éclair d’une violence décuplée par les moyens de ciblage qu’il faudra leurrer à tout prix parce que les protections en acier, c’est plus suffisant depuis longtemps.
      Pour le reste, propagande, désinformation, piratage et coup de main subtils.
      Nous allons vers des brigades de 5000 supports de 100 commandos croisés avec des machines à tuer, soutenus par des moyens exceptionnels comme des satellites d’observation, des drones armés, même des batteries d’artillerie prêtes à faire feu sur ordre.

    • Plusdepognon dit :

      @ DodeoLedeo
      L’ennemi à notre portée ne changera pas, il y a de l’inertie en toute chose :
      https://www.marianne.net/societe/michel-goya-le-soldat-du-futur-ce-sera-un-type-en-jean-et-basket-avec-un-ak-47

  6. Ali dit :

    Gardons des choses complexes, mais rendons-en l’utilisation simple : c’est ce qui fait la différence entre un avion opérationnel et un roi des hangars.

    Là je pense qu’il parle du Rafale et du char Leclerc !!

    • Chanone dit :

      Et de l’hélicoptère Tigre, et de bien d’autres encore.
      .
      Mais méfiez vous des chiffres de disponibilité, qui sont toujours des éléments politisés.
      Car quels sont les curseurs retenus ? Une fiabilité à 80 pourcent? Cinquante pourcent? Mission sans retour ?
      .
      Surtout.que l’on a pas à se plaindre du matériel, mais plutôt de la logistique.
      Dans le cas du Rafale, ce sont les Opex qui surconsomment les pièces.
      J’ai d’ailleurs vu que les chiffres de disponibilité des Rafales embarqués sur le Charles étaient deux fois moins chers à faire voler que les exemplaires s en métropole.
      Il n’y a pas de hasard : la logistique de la Royale agit en milieu lointain et clôt. Donc, il faut un environnement où tout tombe sous la main.
      Le Rafale, plusieurs configurations.
      Pour le char Leclerc, il y a de quoi ruminer ( écho de la base de Thionville) mais il y a encore une fois de politique pour incriminer le seul matériel.
      .
      La politique, c’est nécessaire pour exporter mais au delà, je ne vois que des aspects nocifs.