Eurofighter Typhoon

30 avril 2010 par Optro & Défense | Print Eurofighter Typhoon

L’eurofighter Typhoon est un avion de chasse multi-rôles à double réacteur, ailes delta et plan canard. Il entre en concurrence directe avec la Rafale de chez Dassault, le  Gripen produit par Saab et les fighters (F-X) américains. Après un bref aperçu historique toujours instructif, je passerai en revue différents senseurs qu’il embarque, et qu’on retrouve plus largement dans tous les avions de chasse sous d’autres déclinaisons. Je ne me limite pas aux seuls systèmes optroniques car aujourd’hui la complexité d’un tel appareil crée des interdépendances entre les différents systèmes et l’optronique embarquée s’insère dans une démarche globale de recueil d’information et traitement de celle-ci en vue de prendre ou de présenter des décisions aux acteurs humains.

eurofighter

Historique

Suite à l’abandon en juillet 1985 par la France du programme européen d’avion multi-rôle (pour développer un projet national, le Rafale), le Royaume Uni, l’Allemagne, l’Italie et l’Espagne définissent un concept d’avion qui aboutit à la fin de l’année 1987, au projet d’European Fighter Aircraft, EFA, reprenant certaines caractéristiques du démonstrateur EAP (Experimental Aircraft Programme) construit par British Aerospace et dont le premier vol s’était déroulé le 8 août 1986.

À cette époque, une livraison de 765 appareils était envisagée pour 1996, à raison de 250 exemplaires pour l’Allemagne et le Royaume-Uni, 165 pour l’Italie et 100 pour l’Espagne. Comme c’est le cas pour de nombreux systèmes d’armes européens dont complexité et la difficulté de planification connaissent peu d’équivalents, le programme a été réexaminé pour aboutir le 10 décembre 1992 à la relance d’un programme modifié désormais appelé Eurofighter Typhoon, la mise en service étant alors prévue pour 1999. Finalement, les pays ont reçu leurs premiers appareils de série en 2004, sachant que les appareils de la tranche 1 sont limités à l’emploi de missile air-air et possèdent des capacités air-sol limitées avec l’emploi des seules bombes lisses ou à guidage laser.

L’Autriche, l’Arabie saoudite  s’en sont également portés acquéreurs en 2006, ce qui devrait au final faire passer la production totale à plus de 700 exemplaires. Dernièrement, le sultanat d’Oman s’est officiellement engagé dans l’achat d’Eurofighter Typhoon, sans pour autant s’avancer sur un nombre spécifique de chasseur ni sur l’échéancier menant à la signature du contrat.

Capteurs embarqués

Le système AIS

Le système AIS, pour Attack and Identification System, réalise la fusion des informations remontant aussi bien des multiples capteurs embarqués que de capteurs externes (AWACS, autres eurofighter via la liaison 16 standardisée OTAN et le système MIDSMultifunction  Information  Distribution  System…). Au lieu de traiter chaque capteur comme une source d’information à part, cela permet d’éviter des conflits de données et améliore ainsi la présentation des données au pilote. Ce système offre également la possibilité de contrôler les émissions de l’avion afin de réduire sa détectabilité via le système EMCON (EMission CONtrol).

Le radar CAPTOR ECR-90

CAPTORC’est BAE qui assure la maîtrise d’œuvre de ce système. C’est un radar de troisième génération opérant en bande X ( 8 à 12 GHz) qui permet à la fois une recherche sur grande distance (chasseur détecté à priori à 160 km) et de l’illumination et de la poursuite. Pour les fanatiques du codage, le logiciel de contrôle de ce type de système a été codé en ADA sur plus de 500 000 lignes  selon la norme militaire MIL-STD 2167A !  En outre, CAPTOR lance automatiquement une poursuite lors de scan ( Track While Scan – TWS) pour une liste de cibles dont le nombre exact  reste classé (au moins 20 ?).

Une autre fonction utile de ce radar la capacité de l’asservir directement sur le casque du pilote, les données obtenues pouvant ensuite être utilisées pour l’armement air-air courte portée tel que l’ASRAAM. Ce radar à ouverture synthétique (SAR)  propose dans sa tranche 1 une résolution de 1 mètre (0.3 mètres  sont prévus pour la tranche 2). Comme de nombreux matériels militaires, ce radar doit pouvoir fonctionner en environnement électromagnétique hostile. Contrairement au radar RBE2, le balayage du CAPTOR demeure mécanique.

Les implusions Doppler sont générées par des Tubes à Ondes Progressives (TOP). Rappelons que la modification du type du pulse et de sa fréquence de répétition permet de discriminer la cible d’objets stationnaires (pluie, oiseaux).

L’IFF (Identify Friend or Foe) est intégré dans le système CAPTOR. Il se fait par transpondeur en mode S et est indispensable dans le cadre de l’interopérabilité des systèmes de l’OTAN (compatible standard IFF MK XII). CAPTOR effectue également une reconnaissance de cibles non-coopératives IFF. Même si aucune information n’a été publiée sur la manière dont CAPTOR réalise cela, il existe des techniques possibles. On peut comparer le signal reçu à une base de donnée embarquée qui discrimine certains avions selon leur réponse en fonction de l’angle d’attaque de l’onde radar ou on peut étudier des effets de propagation des ondes dans les structures comme dans les pales des moteurs par exemple.

AMSARPour proposer une amélioration, un projet de 11 ans a été lancé en 1993 financé par le Royaume-Uni et la France, avec l’apport technique de l’Allemagne. Ce projet appelé AMSARAirborne Multi-mode Solid-state Active-array Radar – vise à fournir le Typhoon et le Rafale (et d’autres futurs systèmes aériens européens) d’un radar réseau tout actif  à base de circuits intégrés monolithiques hyperfréquences (MMIC). Rappelons au passage que même si le Rafale réalise un balayage électronique, cela reste une système plutôt passif. Le consortium GTDAR a été formé pour mener à bien les 3 tranches de l’étude.  Cette organisation a été nommé après que les partenaires d’origine, (GEC-Thomson-DASA Airborne Radar) et est maintenant composée de leurs sociétés remplaçantes, BAE Systems, Thales et EADS, respectivement.

D’autres programmes vont plus loin en examinant l’intégration d’antennes à la structure même de l’avion (comme le projet du Royaume-Uni FOASFuture Offensive Air System). Même s’il a plus de chances d’être déployé sur le successeur de l’Eurofighter, cela mérite d’être souligné ici car l’utilisation de la « peau » de l’avion comme antenne va nécessiter des liaisons optiques à haut débit et un système de traitement centralisé pour faire de l’avion tout entier un capteur intégré!  A long terme, On ne pourra plus faire de radar sans un minimum de connaissance en optronique. J’aurais l’occasion de revenir sur ces aspects de rapprochement entre optronique et radar dans des prochains articles.

Le système PIRATE

Le radar CAPTOR étant un système actif, il est détectable par un ennemi qui utiliserait un détecteur d’alerte radar (Radar Warning Receiver, RWR) performant. Il n’y a que deux façons de résoudre ce problème: Une méthode consiste à utiliser les données recueillies auprès d’autres plates-formes telles que les AWACS, le Nimrod, JSTARS, ASTOR, voire d’autres chasseurs, par l’intermédiaire du système AIS présenté plus haut. Toutefois, cela requiert des plates-formes devant être disponibles et des liaisons robustes et utilisables en continu. Une autre méthode consiste à utiliser un système embarqué de détection passive. Le PIRATE, pour Passive Infra Red Airborne Tracking Equipment, est un équipement de deuxième génération d’imagerie infrarouge  construit par la joint-venture Pilkington Optronics, aujourd’hui intégré à Thales Optronique SA.

PIRATE-Eurofighter

PIRATE intègre à la fois une capacité Forward Looking Infra-Red (ou FLIR) et Infra-Red Search and Track (IRST). Le système lui-même fait appel à un capteur infrarouge très sensible qui opère dans des longueurs d’onde de 3 à 11 µm en deux bandes. Cela permet aussi bien la détection des panaches de gaz d’échappement chauds des moteurs à réaction que la détection de la surface de chauffe causée par la friction avec l’atmosphère. Le refroidissement du capteur permet de détecter même de petites variations de température à longue portée. L’utilisation de techniques de traitement d’image améliore encore les données recueillies, ce qui donne presque une image haute résolution des objectifs. Les images obtenues via ce système peuvent être affichées sur l’un des afficheurs multifonctions intégrés dans le cockpit. En outre, l’image peut être superposée à la fois sur le viseur de casque et sur l’afficheur tête haute.

Le capteur est stabilisé dans son support afin qu’il puisse garder une cible dans son champ de vision. Un certain nombre de cibles peuvent être simultanément suivis par le système en utilisant l’un des différents modes: Multiple Targets Track (MTT), Single  Target Track(STT), Single Target Track & Ident (STTI). En mode MTT, le système balaye un volume d’espace désigné et recherche des cibles potentielles. En mode STT, PIRATE permet de détecter avec une haute précision d’une seule cible désignée. Un ajout à ce mode, STT Ident permet en plus une identification visuelle de la cible. L’acquisistion à la fois sectorielle et externe illustre le niveau de fusion des capteurs mis en oeuvre  dans le Typhoon; En mode acquisition sectorielle, PIRATE va numériser un volume d’espace indiqué par un autre capteur du Typhoon, typiquement le CAPTOR. En mode acquisition externe, l’utilisation de PIRATE est commandé à partir d’un AWACS par exemple. Lorsqu’une cible est détectée via l’un de ces modes, elle sera automatiquement désignée et PIRATE passera en STT.

Une fois que la cible a été répertoriée et identifiée, le système PIRATE peut être mis en œuvre pour guider un missile courte portée équipé du matériel de poursuite approprié, de la même manière qu’avec le radar CAPTOR. En outre, les données peuvent être utilisées pour augmenter celle du radar ou des autres sources d’information par l’intermédiaire du système AIS pour permettre de surmonter les contraintes d’environnements électromagnétiques sévères et maintenir les engagements sur objectifs.

Le système DASS

Comme le Typhoon est un chasseur monoplace, la tâche de faire face aux menaces extérieures rendue encore plus critique par le fait que le pilote Eurofighter doit rester concentré sur sa mission d’engagement combat. Il a été décidé, après moultes péripéties, d’adopter une architecture modulaire de système défensif,le DASS (Defensive Aids Sub System) dont seule la Royale Air Force utilise le potentiel maximum. La modularité présente intrinsèquement l’avantage de pouvoir personnaliser le niveau d’équipement dans le cadre de vente à l’exportation et de faciliter les mises à niveau, cela se faisant toute fois avec un surcoût.

Comme DASS est capable d’accéder aux données d’autres capteurs, il collabore étroitement avec le système AIS via le MIDS. Toutes les parties du DASS sont contrôlées par un DAC, Defensive Aids  Computer, élaboré par Teldix GmbH, antenne allemande de Rockwell Collins. Le DAC offre une capacité entièrement automatisée pour analyser et répondre à toute menace que l’Eurofighter pourrait rencontrer. Le système CAMU, Communications and Audio Management Unit, est utilisé par le DAC pour fournir à la fois verbalement et par simples avertissements audio des menaces synthétisées. Pour fournir ces informations essentielles sur la situation extérieure, DASS s’appuie sur différents sous-systèmes. On reviendra plus en détail dans de prochains articles sur ceux-ci, afin d’arrêter de vous assommer ici avec les sigles et les concepts.

Parmi les plus remarquables on trouve détecteur d’alerte radar et son équivalent optronique, le Détecteur d’Alerte Laser DAL qui prévient de toute illumination lié à des télémètres lasers ou autres systèmes de guidage laser. On note également la présence bien heureuse de Détecteurs de Départ Missiles DDM qui fournissent des informations à 360 ° sur toute approche de missile, donnant ainsi le temps nécessaire pour engager des manœuvres d’évitement, en s’appuyant par exemple sur des leurres dont j’ai déjà parlé ici.

eurofighter-dass

sources: wikipédia , cours de radar de l’ENSIETA, sites internets dédiés à l’Eurofigther en général

Pour aller plus loin:
- site officiel de l’Eurofighter
- vidéo de présentation sur YouTube
- site anglais très complet sur le Typhoon

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4 commentaires

  1. Typhoon

    Un grand bravo pour cet article très complet sur toutes la technologie mis à bord de ce superbe avion Typhoon.

    Plein de précisions techniques et pour ceux qui désirent un article plus basique, j’ai vu ça ici où l’on explique les grandes lignes de eurofighter – typhoon

    Merci encore pour cette article.

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