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Pour une fois, et cela fait plaisir, je fais un focus sur de l’innovation qui n’est pas originaire d’outre-Atlantique. Au passage, je rappelle que ce fort tropisme américain n’est en rien une volonté ou un parti-pris de ce blog, mais bien une conséquence des budgets impressionnants de R&D de défense dont disposent nos amis américains. Snif.

Lors d’une visite organisée avec le GICAT (Groupement des Industries de Défense et de Sécurité terrestres et aéroterrestres) et son équivalent allemand, le BDSV (Bundesverband der Deutschen Sicherheits- und Verteidigungsindustrie) – voir photo ci-après – j’ai pu constater de visu la grande qualité des réalisations technologiques de l’ISL.

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Rappelons que l’ISL (Institut Saint-Louis) est la plus ancienne coopération franco-allemande en matière de défense (elle hérite du LRSL créé en 1945, la création de l’ISL dans sa forme actuelle datant de 1959). L’ISL est une initiative conjointe de recherche franco-allemande, un schéma original et innovant, qui permet à cette institution de conduire des projets de recherche fondamentale, mais allant jusqu’à développer des innovations et de la recherche finalisée au profit des opérationnels.

Il fallait bien choisir un sujet parmi tous les projets de l’ISL. Donc, au menu pour cet article : les armes nouvelles, et en particulier les lasers et canons  électromagnétiques.

J’avais déjà mentionné à plusieurs reprises dans ce blog (voir par exemple cet article ) les armes à énergie dirigée, et en particulier les lasers. L’ISL travaille intensément dans le domaine, l’objectif des travaux réalisés par l’Institut étant de confirmer à la fois la faisabilité technique, et les bénéfices opérationnels escomptés pour ce nouveau type d’armes.

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En l’occurrence, la question posée est d’identifier une source pour une future arme laser. Or l’exercice est loin d’être simple. En premier lieu, la puissance doit être au minimum de 100kW moyens, pendant quelques secondes. Il est en effet irréaliste de devoir maintenir trop longtemps un faisceau sur une cible, faute de puissance.

Mais la difficulté ne s’arrête pas là : les chercheurs ont en effet un autre objectif, dont on parle peu : la sécurité oculaire. Car une arme laser, c’est potentiellement quelque chose qui peut à la fois blesser son utilisateur, et occasionner des dommages collatéraux importants. Le laser ne s’arrête pas au bout de quelques mètres : il peut parcourir des centaines de kilomètres et mettre en danger la population. Sans compter que les conventions internationales sont strictes : toute arme potentiellement aveuglante doit respecter le protocole de la Convention de Vienne (1980).

L’ISL a donc entrepris des travaux de recherche en 2006 pour trouver une source laser opérationnellement acceptable pour cette future arme laser. Ces travaux ont mené au développement d’un premier démonstrateur baptisé MELIAS II, en 2010, respectant ces contraintes. Il s’agit d’un laser de 5kW, dont j’ai pu assister à un tir impressionnant. Impressionnant car la plaque de bois a été perforée immédiatement (10 ms), et impressionnant car nous n’avions pas besoin de porter de lunettes : ce laser émet en effet à des longueurs d’ondes non dangereuses pour l’œil humain (supérieures à 1,4 micromètres). C’est ce que l’on appelle le domaine spectral à sécurité oculaire (en l’occurrence, l’acronyme MELIAS signifie Medium Energy Laser In the eye-sAfe Spectral domain).

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Depuis MELIAS II, l’ISL a développé MELIAS II+, actuellement en fin de montage. C’est un laser Er3+ YAG (Erbium-doped yttrium aluminium garnet laser) à capacité thermique, compact, simple d’emploi et à sécurité oculaire dont la puissance est aujourd’hui de l’ordre de 30kW, extensible à 100 kW. L’ISL a d’ailleurs développé une technologie de barillet permettant d’effectuer de nombreux tirs sans refroidissement.

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Il s’agit encore d’installations de laboratoire, mais les premiers tirs sont prévus à la fin de l’année 2017.  L’objectif : utiliser ce type de laser pour neutraliser des drones, ou des menaces de type RAM (Roquettes/Artillerie/Mortiers).

Parlons maintenant d’un autre type d’armes : les « railguns » ou canons électriques ou électromagnétiques. L’objectif est de propulser un projectile à environ 3000 m/s de vitesse initiale sans utiliser de poudre propulsive, en établissant une différence de potentiel électrique entre deux rails parallèles conducteurs. Lorsque le courant électrique circule entre les deux rails, un champ magnétique se crée, permettant d’accélérer le projectile. Nous en avions déjà parlé, en particulier dans cet article.

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Une telle arme possède des avantages indéniables : pas de nécessité de stockage de matériaux dangereux (c’est l’impact du projectile, donc uniquement l’effet cinétique, qui provoque la destruction, même si des projectiles explosifs peuvent être employés, et la propulsion ne nécessite pas de poudre), un tir très peu onéreux, une cadence élevée, de l’ordre de 50 tirs par seconde, et une portée très importante – le railgun de l’ONR américain vise ainsi à atteindre une portée de 300 à 400 km.

Dans ce domaine, la France (et l’Allemagne) n’est pas à la traîne. L’ISL a ainsi réalisé un démonstrateur, le NGL60 (car doté d’un calibre 60x60mm) : un tube mesurant aujourd’hui 2m (extension prévue à 6m) et muni de nombreux condensateurs (voir la photo ci-dessous). Si les canons américains, bien plus onéreux, ont une énergie de bouche aux alentours de 30 MJ (petit rappel : une mégajoule d’énergie est équivalente à l’énergie d’une voiture d’une tonne, voyageant à 160km/h), le NGL60 est déjà à 10MJ soit l’énergie typique du canon d’un char lourd. La technologie développée par l’ISL permet un fort taux de conversion d’énergie électrique en énergie cinétique (> 35%).

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Mais l’ISL a également développé un démonstrateur de canon électrique haute cadence. Baptisé RAFIRA (pour RApid Fire RAilgun), il permet de tirer des salves de cinq tirs consécutifs à une fréquence de 75Hz, sans nécessité de « gatling », c’est-à-dire sans devoir échanger le tube. L’intérêt d’une telle cadence est de pouvoir envisager un emploi antimissile (qui nécessite de dépasser le 50 Hz), chaque projectile subissant une accélération de plus de 100 000g ( !) et étant propulsé à plus de 2400 m/s.

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Au-delà, avec RAFIRA, l’ISL a développé un concept de salve « intelligente », permettant de gérer individuellement l’accélération de chaque projectile, pour anticiper une trajectoire ou au contraire faire arriver simultanément tous les projectiles sur une cible.

Bon, j’aurais aussi pu parler des « générateurs XRAM inductifs compacts, comprenant la source primaire d’énergie à accumulateurs lithium-ion et des commutateurs répétitifs haute tension à diélectrique liquide et à formation d’impulsions, permettant ainsi des largeurs d’impulsion inférieures à la nanoseconde et un champ de claquage record de 14 MV/cm. ». Mais comme je n’ai pas (tout) compris, je préfère laisser cela à la sagacité du lecteur averti (pour le coup, le texte vient du site de l’ISL).

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Pas besoin de cela pour convaincre des capacités de l’ISL. Même si c’est un peu loin – bon, très loin – lorsque l’on est comme moi parisien, il s’agit d’un lieu unique rassemblant dans un contexte de coopération multinationale des talents incontestables. Et des chercheurs passionnés.

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Ne vous fiez pas à l’image ci-dessus, il ne sera pas visible à l’œil nu. Mais Lockheed Martin a bel et bien développé un laser de combat miniaturisé, de 58kW, et s’apprête à le livrer à l’US Army. La course au déploiement d’armes à énergie dirigée sur le théâtre d’opérations va donc connaître une certaine accélération.

Nous en avions déjà parlé dans ce blog, mais un petit rappel ne me semble pas inutile. Les armements à énergie dirigée, dont les lasers HE (Haute Energie) tactiques sont dérivés, proviennent du besoin (en particulier du Pentagone) de disposer d’armes antimissiles, abondamment financées par différents programmes dans les dernières décennies. En particulier, l’Initiative de Défense Stratégique (IDS ou Starwars) lancée par Reagan en 1983, avait pour objectif de mettre à l’abri les USA d’une attaque nucléaire ennemie, via l’élaboration d’un vaste bouclier anti-missiles, utilisant notamment des lasers à haute puissance. L’IDS a été abandonnée en 1993, et les développements des armes laser se sont dès lors concentrés, en particulier aux USA mais pas uniquement, sur des objectifs tactiques, avec des lasers de puissance moyenne. Car les lasers qui émergent aujourd’hui sont les lasers à phase solide ou à fibre, avec un rayon d’action de l’ordre de 10 km maximum : Ce sont des lasers à vocation tactique.

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Ces développements arrivent aujourd’hui à maturité pour certains d’entre eux, avec des essais d’armements laser tactiques réussis qui ont eu lieu récemment. En particulier, nous avions mentionné dans ce blog la destruction de drones depuis l’USS Ponce en novembre 2014 (laser de 30 kW – Système opérationnel dans le Golfe Persique), mais on peut également citer des essais US réussis de destruction d’obus de mortiers, les essais Rheinmetall positifs d’interception de drones et de mortiers en novembre 2011 (Rheinmetall a d’ailleurs présenté un système lors du récent salon IDEX 2017), ou encore le système Boeing CWLS (low cost) anti-drones, ou le programme israélien de lasers anti-mortiers.

Rheinmetall air defence systems Oerlikon High Energy Laser Gun on display at the defence and security exhibition DSEI at ExCeL, Woolwich, London, England, UK.

Rappelons également que la létalité d’un laser dépend à la fois de la puissance générée et de la qualité de focalisation du faisceau. Le niveau examiné aujourd’hui est donc toujours principalement de la classe 10 à 100kW. L’idée est de pouvoir détruire des drones, des missiles, des navires autonomes ou en essaim (pirates ou attaque terroriste) et éventuellement d’assurer une défense contre les mortiers ou autres projectiles d’artillerie. Peu voire pas de projets ont été conçus pour attaquer des cibles terrestres, du fait de la difficulté de perforer un blindage avec un faisceau laser.

C’est là que l’annonce de Lockheed Martin prend tout son sens aujourd’hui. Car on parle bien d’un laser miniaturisé à fibre d’une puissance de 58 et bientôt 60kW. Le constructeur annonce avoir miniaturisé suffisamment l’engin pour qu’il puisse être embarqué à bord d’un véhicule blindé. Et c’est bien la première fois qu’une telle puissance est annoncée sur le théâtre d’opérations, à partir d’un engin mobile.

Pour assurer une focalisation optimale du faisceau, Lockheed Martin a développé une technologie permettant de combiner et de faire converger les faisceaux de plusieurs lasers à fibre d’une puissance de 10kW chacun. Le concept avait d’ailleurs été également développé dans le cadre du projet EXCALIBUR de la DARPA (ci-dessous).

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L’industriel annonce d’ailleurs que sa technologie est si précise qu’elle reviendrait à « toucher un ballon de volley au sommet de l’Empire State Building, à partir du pont de San Francisco » (comparaison curieuse mais bon). Pour assurer une telle précision, Lockheed Martin utilise une combinaison de systèmes de lentilles optiques, et d’algorithmique, afin d’ajuster la puissance du faisceau en corrigeant automatiquement les distorsions lors du trajet vers la cible.

Ce n’est pas la première fois que Lockheed fait la preuve de ses capacités dans le domaine : voir ci-dessous l’essai en 2015 du laser ATHENA, un laser plus volumineux et non mobile, d’une puissance de 30kw qui avait montré sa capacité à perforer le capot d’un engin situé à 1,5 km de distance.

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Le nouveau laser de Lockheed Martin est constitué de modules de fibres optiques « dopées » avec des terres rares légères et lourdes (erbium, ytterbium, neodyme). Plus la fibre est longue, plus le laser est efficace, et comme cette dernière est flexible, on peut enrouler ces fibres comme des cordages dans un facteur de forme compact. Autre avantage : par rapport à un laser classique en phase solide, ce type de laser nécessite 50% moins d’énergie.

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Un laser de cette classe est donc en théorie capable de neutraliser des drones, de petites embarcations, des cibles terrestres à 2km, ou des petits aéronefs ou missiles. Avec un avantage de taille : le coût d’un tir laser n’a rien à voir avec celui d’un missile. Le Général David Perkins avait ainsi récemment lancé une discussion sur l’utilisation par « un partenaire proche des Etats-Unis » ( !) d’un missile Patriot à 3M$ pour contrer un drone Quadcopter à 300$ avec une conclusion incontestable (je cite) : « d’un point de vue économique, je ne suis pas sûr que le ratio soit bon ». Pas faux, en effet.

Pour l’heure, cette nouvelle arme a donc pour fonction essentielle de neutraliser les menaces de types drones ou roquettes, et ce pour moins d’un dollar par tir (sans compter le coût d’acquisition du système).  Le nouveau laser sera bientôt livré au US Army Space and Missile Defense Command/Army Forces Strategic Command, situé à Huntsville, Alabama. L’ère du combat laser a donc bel et bien commencé.

 

 

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Bon, pour une fois, je me suis fait coiffer sur le poteau par l’excellent blog OPEX360 qui a publié un article sur le même sujet. Du coup, je me permets quand même de publier celui-ci, qui complète l’analyse d’OPEX360 – mais voici également un lien vers leur article. Il faut être beau joueur.

Nous avons déjà parlé à maintes reprises de la fabrication additive (nom compliqué pour l’impression 3D), en rappelant qu’elle permettait aujourd’hui de réaliser des objets complexes, notamment des armes. D’un côté (le bon) cela permet d’envisager des unités de logistique avancées sur le théâtre d’opérations, capables de réparer, modifier, ajuster des composants ou pièces détachées. D’un autre (le mauvais), cela donne la capacité à ceux « d’en face » de disposer de moyens de réaliser des armes efficaces et intraçables. Rappelons qu’aujourd’hui, on n’imprime pas que du plastique, mais également du métal (titane, aluminium…) et même bientôt des organes…

L’US Army vient encore une fois d’enfoncer le clou (avec un très gros marteau), en annonçant le test réussi du RAMBO (on ne peut pas dire qu’ils n’ont pas d’humour) pour Rapid Additively Manufactured Ballistics Ordnance (!) soit arme balistique rapidement fabriquée par impression 3D. Oui, il fallait trouver l’acronyme…

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Il s’agit du résultat d’un projet de recherche collaboratif de 6 mois qui associait le RDECOM (Army Research, Development, and Engineering Command) le U.S. Army Manufacturing Technology (ManTech) Program et AmericaMakes, une entité visant à accélérer le développement des technologies de fabrication additive. Le défi était réel : le RAMBO est un fusil lance-grenades de 40mm fondé sur le modèle du M203A1, et composé de 50 pièces, qui ont toutes été fabriquées en utilisant l’impression 3D (à l’exception des ressorts). Et le but du programme n’était pas simplement de montrer que c’était possible, mais essentiellement de prouver la faisabilité d’accélérer considérablement le processus de transition entre le prototype de laboratoire et le produit utilisable sur le terrain.

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Pour le réaliser, différentes technologies d’impression 3D ont été utilisées. Ainsi, le canon de l’arme a été imprimé en 70h (plus 5h de finition), en utilisant la technique dite DMLS pour Direct Metal Laser Sintering (Frittage Laser Direct Metal en français) afin de réaliser l’impression en aluminium. Cette technique repose sur la fusion successive par laser de couches de poudre de métal, en l’occurrence de l’aluminium. C’est une technologie éprouvée, utilisée déjà en contexte de production – la vidéo ci-dessous illustre la technique.

 

L’arme est donc réalisée par une combinaison de différentes techniques d’impression 3D (ainsi, la gâchette est réalisée en alliage d’acier, alors que le canon est en aluminium). L’intérêt est également de pouvoir, directement pendant la phase de fabrication, générer le rayage interne du canon en même temps que ce dernier est « imprimé ».

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L’US Army a ainsi procédé à 15 tirs de test sans aucune dégradation de l’arme, et avec une vitesse initiale (sortie de la munition de l’arme) égale à 95% de celle de l’original. Le test a eu lieu à Picatinny Arsenal (New Jersey) en utilisant un déclenchement à distance (faut pas charrier quand même).Mais ce n’est pas tout : l’US Army a demandé pour ce test que les munitions elles-mêmes soient également imprimées par fabrication additive.

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Pour cela, deux autres centres de recherche du RDECOM ont été sollicités : le US Army Research Lab (ARL) ainsi que le US Army Edgewood Chemical and Biological Center (ECBC). La munition considérée était fondée sur la grenade d’entraînement M781 40 mm, utilisée pour ce même lance-grenade. C’est une munition d’entraînement à basse vélocité, qui produit une signature orangée à l’impact.

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Le processus s’est révélé complexe. L’enveloppe de la munition a bien été facilement imprimée en nylon et fibre de verre. Mais le corps du projectile d’entraînement, en zinc, a dû être imprimé par un autre procédé, le processus DMLS ne fonctionnant pas. Ils ont utilisé une imprimante 3D pour imprimer un moule en cire, et par la technique de la cire perdue, ont réussi à obtenir un moule en plastique correspondant au corps du projectile. Il a ensuite suffi de verser de la poudre de zinc en fusion pour obtenir la pièce recherchée.

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L’essai est visible dans la vidéo ci-dessous, ainsi que la fabrication de l’arme et des munitions:

Cette expérience montre l’intérêt d’un processus optimisé de fabrication additive pour accélérer la mise en service d’un prototype (tout en diminuant les coûts de fabrication). Cette démonstration s’avère être un succès. Reste bien évidemment à tester la résistance de l’arme, sa durée dans le temps, sa robustesse lors d’une utilisation réelle (les tests correspondants sont en cours).

Mais attention également à ne pas laisser partir « dans la nature » les plans de conception CAO de l’arme. Car demain, de tels processus seront démocratisés, et de nouveaux équipements moins onéreux seront à la portée d’un plus grand nombre. La vigilance s’impose donc, à la fois pour éviter que nos ennemis ne puissent « imprimer » leurs propres armes, mais aussi pour prévenir toute tentative d’intrusion qui permettrait à des hackers d’introduire d’invisibles défauts dans les armes ainsi générées. La course continue…

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Dans le cadre du programme « Next Generation Combat Vehicle », l’US Army a écrit une lettre au Père Noël : un char capable d’interopérer avec un essaim de drones aériens et terrestres, un blindage capable de résister à la plupart des IED (engins explosifs improvisés), un système d’autodéfense à base de mini-missiles, une arme anti-drones…et un canon de 120mm léger à haute puissance de feu. Au moins ce dernier souhait semble sur la bonne voie.

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Le canon super-léger de 120mm baptisé XM360 avait déjà (avant l’annulation du programme correspondant en 2009) pour objectif de changer la donne. Car jusqu’à l’émergence de ce type d’armes, c’était le poids du canon qui dictait la performance du système : qui dit gros canon, dit poids important, donc moteur puissant et volumineux, et blindage lourd (sans compter la taille de l’équipage ou celle du châssis et de la tourelle, qui doit être en particulier capable d’atténuer le recul de l’arme). Il y a donc une véritable course non seulement à la performance de l’arme, mais également à l’optimisation de ses caractéristiques notamment en termes de poids. Les nouveaux canons électrothermiques-chimiques représentent ainsi une véritable rupture capacitaire.

Bon, c’est quoi un canon électrothermique-chimique (ETC) ? Je vous rassure, rien à voir avec une arme chimique au sens hélas traditionnel du terme. Le principe est d’optimiser la précision et l’énergie de propulsion de l’arme en améliorant le taux d’expansion et la fiabilité des matériaux de propulsion au sein du canon.

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Le principe repose sur l’utilisation d’une cartouche de plasma pour déclencher l’allumage du matériau propulseur, en utilisant l’énergie électrique comme catalyseur de la réaction. L’intérêt (sans rentrer dans les détails) est de pouvoir améliorer la performance des matériaux en utilisant des poudres de forte densité, tout en réduisant la pression sur les parois du canon. Plusieurs techniques existent, par exemple l’utilisation d’un conducteur isolé, revêtu d’aluminium et placé dans un tube perforé. Lorsqu’un courant électrique est appliqué, un plasma est créé (gaz ionisé fortement chargé) – ce plasma est éjecté par les perforations, et déclenche l’allumage du matériau de propulsion qui entoure le tube (ceci juste pour expliquer le principe – les modèles les plus récents utilisent un principe analogue appelé FLARE).

Dans le cadre du programme MCS américain, le canon ETC XM360 de 120mm avait été testé sur une tourelle en aluminium (ci-dessous).

Avec un poids de 2 tonnes, ce canon pèse à peu près 50% de moins que le canon 120mm du char Abrams M1 et est capable d’effectuer du tir au-delà de la vue directe (TAVD) avec une portée de 10km. Aujourd’hui, l’US Army considère à nouveau l’utilisation de ce type d’arme pour son futur char de combat, sur une tourelle classique ou téléopérée (pour concurrencer la plate-forme Armata russe). Evidemment, cela nécessite d’adapter la génération électrique embarquée, le poids, le volume et la configuration du futur char, mais on estime qu’une telle arme aurait une énergie de pénétration de 9 MJ (par comparaison, un canon de 140mm atteint une énergie de 14MJ, mais pour un poids bien plus important).

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La question de la réutilisation du concept du XM360 n’est pas nouvelle, mais revient aujourd’hui dans l’actualité, même si le futur char de combat pourrait aussi utiliser un canon de 30mm développé par ATK, le XM813 capable de tirer des munitions de type flèche, comme des munitions airburst explosant au-dessus de la cible.

Le fait de reparler aujourd’hui du 120mm ETC témoigne en tout cas de la motivation des concepteurs des futurs chars de se comparer à la menace de l’Armata russe. En particulier, la réduction dans le poids du canon permettrait d’améliorer la stabilisation et la performance en TAVD, tout en facilitant la dronisation des plateformes. La nouvelle arme, allégée, possèderait une structure en composite, et une protection permettant d’atténuer sa signature thermique, tout en facilitant la mobilité du véhicule, une caractéristique essentielle, notamment dans le cadre des combats urbains qui sont hélas, d’actualité.

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La technologie en elle-même n’est pas nouvelle, mais son déploiement dans une campagne de tests opérationnels au sein de l’US Army vient d’être dévoilé. Il y a quelques années, la société Israélienne RAFAEL avait annoncé avoir développé avec le groupe IAI/ELTA une technologie de « bulle de protection » baptisée TAPS pour Trophy Active Protection System. Aujourd’hui, cette technologie est destinée à rentrer en service opérationnel sur les chars de combats américains M1 Abrams, et sur les véhicules blindés Stryker.

L’enjeu est de fournir une protection active aux véhicules contre les menaces de type RPG (lance-roquettes antichar, LRAC en français), une arme redoutable utilisée dans la majorité des conflits actuels et qui se révèle encore une fois meurtrière dans la zone Yemen. Par protection active on entend une protection qui permet de neutraliser la menace avant même qu’elle ne touche le blindage du véhicule.

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Le Trophy est ainsi constitué d’un réseau de radars à balayage électronique, permettant la détection de menaces approchant rapidement le véhicule. La zone de détection procure une couverture hémisphérique autour du véhicule. Après identification de la menace, un système de contre-mesures est activé et s’oriente automatiquement dans la direction dangereuse. Ce système est constitué de lance-roquettes à fragmentation, permettant d’intercepter et de faire détoner à distance la roquette ennemie. Le système est également capable de détruire diverses charges explosives de type IED en détectant la fréquence des détonateurs. Utilisant la même technologie que le système anti-missiles « Iron Dome », l’innovation réside dans la précision de son système de suivi des trajectoires des missiles adverses – la vidéo ci-après présente le système.

Le Trophy est complètement automatique, ce qui permet de répondre quasi-instantanément à la menace, même à courte portée. Conçu initialement pour le combat urbain, le Trophy projette des fragments dans un cône très localisé afin d’éviter autant que possible les dommages collatéraux. Il peut traiter plusieurs menaces simultanément, fixes ou mobiles.

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Destiné à équiper les chars israéliens Merkava Mk4 , ce système a été également choisi par le Pentagone parmi 15 candidats différents. L’US Marine Corps est donc en train de modifier ses chars M1A4 Abrams pour tester le système, alors que l’US Army va l’expérimenter sur ses chars M1A2 (ci-dessous) et ses véhicules blindés Stryker (4 systèmes sont aujourd’hui en leasing pour permettre ces expérimentations).

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Dans sa version actuelle, le système neutralise un grand nombre de missiles et RPG, à l’exception des LRAC de type RPG30, eux-mêmes munis de contre-contre-mesures (sic). Mais la course à la protection continue, et RAFAEL travaille aujourd’hui sur un système de… contre-contre-contremesures (re-sic) baptisé… TrenchCoat.

 

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DF-ZF pour les chinois, WU-14 pour le Pentagone américain : ce sont les petits noms du nouveau planeur hypersonique chinois, capable de voyager entre Mach-5 et Mach-10. Pour être précis, il s’agit d’une charge militaire hypersonique, lancée à partir d’un missile balistique, ce que l’on appelle en anglais « high-speed maneuvering warhead » ou « hypersonic glider », et capable de percer tout système d’interception.

Pour être tout à fait concret, cela représente des vitesses de l’ordre de 10 000 km/h, même si la notion de véhicule hypersonique doit être modulée et précisée en tenant compte de l’altitude de l’engin (dans la haute atmosphère). Mais l’idée est d’être en position de frapper n’importe quelle cible sur la surface de la Terre en moins d’une heure. Ou de neutraliser un satellite en orbite basse.

Le missile propulsant le système DF-ZF a été tiré la semaine dernière à partir de la base de lancement de Wuzhai, en Chine centrale. Officiellement, il s’agit d’un tir d’essai « pour une mission scientifique » (!), qui fait d’ailleurs suite à un tir russe (le 22 avril dernier) d’essai d’un véhicule hypersonique analogue, à la frontière du Kazakhstan.

Le film ci-dessous illustre bien le concept.

Cette charge hypersonique est compatible avec plusieurs types de missiles balistiques chinois, comme le DF21 (moyenne portée) ou DF31 (ICBM ou missile balistique intercontinental). Le principe est de permettre au missile de lâcher le véhicule dans la stratosphère. Celui-ci retombe alors dans l’atmosphère, et voyage à haute vitesse. Bien que générant une trainée importante, cette solution permet de « planer » plus longtemps que si le véhicule était relâché dans l’espace, tout en minimisant le risque d’interception. En l’espèce, neutraliser un tel engin nécessiterait une arme à énergie dirigée (laser ou « railgun »). Bien que la trajectoire soit prévisible au début (car balistique), c’est donc bien la vitesse qui permet de percer les défenses ennemies. De plus, la trajectoire du DF-ZF est dite « up and down » : le véhicule est lâché, entre dans l’atmosphère, puis se rétablit et remonte avant de contrôler son altitude et sa vitesse, et de planer vers sa cible. Cette trajectoire semble erratique, et est très difficile à anticiper pour un système de défense.

La DARPA cherche également à développer un tel programme, et l’US Air Force anticipe une mise en service vers 2020 (notamment sur la base du X51 Waverider, ci-dessous).

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Comme le DF-ZF, le principe est également de « surfer » sur l’onde de choc créée par le véhicule lui-même (et créant une portance dite de compression). Cependant, à la différence du système chinois, le X51 repose sur une propulsion de type statoréacteur, sans aucune pièce mobile, mais qui est lancé à partir d’un bombardier B52. Le tableau ci-après présente les différents concepts.

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Les russes ne sont pas en reste, avec notamment leur missile Zircon (ci-dessous) à base de combustible liquide, et capable de voler à 6000 km/h et tiré à partir d’un sous-marin de cinquième génération (classe Husky).

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Il s’agit donc bien d’une course à l’hypervélocité. Au-delà de se doter de capacités de frappe nucléaire hypervéloce (comme le suggèrent de nombreux article un peu trop racoleurs sur Internet), la Chine cherche surtout à pouvoir montrer (et prouver) ses capacités à percer une défense antimissile régionale, comme le pensent les chercheurs de la Potomac Foundation.

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La carte ci-dessus montre bien les enjeux dans la maîtrise de la région. Une arme hypersonique pourrait jouer un rôle soit dissuasif, soit offensif dans des zones comme Taiwan, ou la mer de Chine méridionale. A suivre, donc.

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Nous avons parlé à plusieurs reprises sur ce blog des armes légères intelligentes et des munitions adaptatives. Le XM25, lance-grenade intelligent construit par la société Orbital ATK, en est un bon exemple, et il sera bientôt en service. Nous en avions parlé déjà dans ce blog – cet article constitue donc une mise à jour.

Un rappel : il s’agit d’une arme individuelle munie d’un système d’acquisition de cible et de contrôle de l’ouverture du feu. Le système est fondé sur un télémètre laser, qui détermine la distance à la cible. Le tireur peut également ajuster cette distance en tenant compte d’obstacles comme un muret, ou un véhicule – en ce cas, le calculateur permet d’envoyer une grenade qui explose au-dessus de la cible, dans le principe d’une munition airburst. Au-delà de l’arme elle-même, le lance-grenade de 25mm est développé par Heckler & Koch et peut emmagasiner 25 munitions.

Ce n’est pas la première fois que l’on parle d’un tel principe, loin de là, mais cette fois-ci, cette arme parfaitement adaptée au combat urbain a subi les derniers tests avant sa mise en service effective. La portée utile de l’arme est finalement avérée à 500m (selon le constructeur) pour un impact direct, et jusqu’à 700m si une détonation type airburst est utilisée en effet de zone (HEAB pour High Explosive AirBurst). Plusieurs types de munitions sont en cours de développement, et notamment des versions à létalité réduite, ainsi que des munitions spécifiques pour détruire les portes et obstacles.

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Outre cette arme, l’armée américaine – en l’occurrence le U.S. Army Armament Research, Development, and Engineering Center –  teste également une version 40mm appelée SAGM pour Small Arms Grenade Munition, fondée sur le même principe de détonation dans l’air, au-dessus de la cible.

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Cette version est conçue pour être lancée à partir d’un lance-grenade M203 ou M320, même si le système de guidage doit encore être affiné. Dans le cas du XM25, la mise en service semble imminente – durant le développement du programme, des prototypes avaient été testés avec succès en Afghanistan.

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Il a prouvé son efficacité, et notamment sa capacité à causer moins de dommages collatéraux afin de neutraliser des insurgés, en comparaison avec le recours à des tirs de mortiers ou des frappes aériennes. Un nouveau paradigme dans le cadre du combat urbain.

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Il ne s’agit pas de systèmes d’armes létaux autonomes, car sont supposés être contrôlés en permanence par un humain, mais quand même… Le programme Lethal Miniature Aerial Munition System ou LMAMS vise à développer des munitions intelligentes – un nom sibyllin pour désigner des drones armés portables.

La société américaine Aerovironment a ainsi développé et déployé le Switchblade, un mini-drone portable armé. Transportable dans un sac à dos car il ne pèse que 2,5 kg, le drone est tiré à partir d’un tube. Une fois éjecté, ses ailes se déploient, et il commence un vol qui peut durer jusqu’à 10 minutes, dans un rayon de 10km. Capable d’envoyer des images dans les spectres visible et infrarouge à l’opérateur qui le contrôle, il est aussi capable de fondre à 150 km/h sur sa proie… en activant une tête militaire capable de neutraliser un camion. Un drone kamikaze, en quelque sorte… Il peut également être programmé pour percuter une cible prédéfinie.

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Cela est peu connu, mais 4000 de ces drones ont déjà été déployés en Afghanistan par la 3e division d’infanterie américaine. Et les fantassins sont plutôt conquis par le concept. Vous pouvez le voir en action sur ce film.

Evidemment, des questions se posent par exemple sur la vulnérabilité au piratage ou au brouillage de ces drones (la société Aerovironment ne souhaite pas communiquer à ce sujet). Et il vaut mieux ne pas imaginer de tels systèmes entre de mauvaises mains. D’autant que le Switchblade n’est pas le seul engin de ce type. Ainsi, la société Textron, avec le Battlehawk (ci-dessous), la société Israélienne uVIsion avec le Hero30 ou encore Lockheed Martin, avec le Terminator ( !) sont également en lice pour le programme LMAMS.

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Pour ce dernier, les spécifications sont exigeantes : le système doit être piloté à partir d’une station opérable de jour comme de nuit, fournir de la vidéo et des moyens de contrôle en temps réel. L’opérateur doit pouvoir sélectionner les cibles visuellement, par géolocalisation, pouvoir armer ou désarmer le système. Ce dernier doit être capable d’interrompre sa mission et de revenir seul à son point de lancement. Le système doit pouvoir opérer de manière semi-autonome, manuelle, ou… autonome (un mot dangereux car extrêmement vague, dès lors que l’on parle de systèmes d’armes létaux : en l’occurrence, il est bien précisé que c’est l’opérateur qui commande la détonation de la charge militaire).

Ce sont donc tous des drones professionnels haut de gamme. Mais dans ce blog, je parlais récemment du drone DISCO de Parrot qui pourrait être équipé de capacités analogues (si l’on élimine le besoin d’une optronique performante). Et donc représenter une menace en cas de détournement… D’ailleurs, la photo suivante montre un drone Skywalker X9 civil, militarisé par Daech, et transformé en IED (heureusement abattu par les forces kurdes).

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Une nouvelle menace à prendre en compte dans cette course à la technologie aujourd’hui ouverte à tous les participants.


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Depuis longtemps, les Nord-Coréens nous ont habitué à des annonces retentissantes, supposées renforcer (généralement, et c’est encore le cas ici) la puissance du leader suprême (sic) à quelques jours de son anniversaire. C’est dire la méfiance que suscite l’annonce du succès d’un test supposé de bombe H nord-coréenne, il y a quelques jours. Alors : effet d’annonce, ou réel succès pour le régime ? La technologie est aujourd’hui en mesure de rechercher la vérité.

En premier lieu, la détonation a généré des ondes sonores  (infrasons inférieurs à 17 Hz) et des ondes sismiques, et en particulier des ondes de compression (ondes P) – en l’occurrence, équivalentes à un séisme de magnitude 5.1. Ces ondes sont capturées par un réseau de 80 stations munies de capteurs, réparties dans le monde entier. Et le signal, une fois capté, doit être reconstruit et débruité, puisque les caractéristiques du milieu de propagation (granit, roches plus poreuses…) dégradent le signal. En l’occurrence, des ondes P ont bien été détectées, mais cela signifie simplement qu’une explosion a eu lieu.

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Pour savoir si celle-ci est d’origine nucléaire, et qu’il s’agit en particulier d’une bombe à hydrogène, il est nécessaire d’analyser les radioéléments relâchés lors de l’explosion. La présence de résidus d’uranium ou de plutonium est caractéristique d’une bombe A, alors qu’une bombe H thermonucléaire, mettant en œuvre un processus de fusion et non de fission, relâche beaucoup moins de tels résidus, et une combinatoire caractéristique (et d’ailleurs secrète) de différents isotopes. Pourquoi secrète ? Parce qu’en l’analysant, on apprend beaucoup de la fabrication d’une bombe à hydrogène. Les signatures caractéristiques ne sont donc pas publiques. Au-delà des isotopes et résidus, les gaz émis comme le xénon sont également des signatures de la composition de la bombe. Mais l’explosion a eu lieu en souterrain : cela complique donc l’analyse.

Pour tenter néanmoins de détecter ces éléments, les Etats-Unis ont envoyé des avions « renifleurs » (sic). En l’espèce, un avion WC-135 Constant Phoenix, un quadriréacteur dérivé d’un C135, équipé de capteurs d’air embarqués capable de recueillir, d’analyser  et de conserver les particules radioactives éventuellement émises. L’US Air Force dispose de deux avions de ce type, qui sont intervenus à Tchernobyl, lors de l’accident de Fukushima, et lors des trois derniers essais supposés de la bombe Nord-Coréenne (en 2006, 2009 et 2013). L’avion a été envoyé le mercredi 6 janvier à proximité de la zone.

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D’autres systèmes de détection existent, comme par exemple l’utilisation du réseau GPS, celui des satellites permettant le positionnement et la navigation. Car une explosion, même souterraine, génère une onde de choc jusqu’à l’atmosphère. Celle ci affecte la densité des électrons en générant un pic de densité, qui modifie la vitesse de propagation du signal GPS. Comme les stations de réception GPS sont distribuées dans le monde, il est possible, par triangulation et suivi de l’onde de propagation, de tracer l’explosion et d’en déduire quelques caractéristiques. Ainsi, lors de l’explosion nord-coréenne de 2009, 11 stations de réception dans la région ont détecté une onde de choc voyageant à 870 km/h, et provenant du site de P’unggye en Corée du Nord (ci-dessous).

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Mais la signature sismique à elle seule tend à montrer qu’il ne s’agissait sans doute pas d’une bombe à hydrogène. Car l’onde de choc générée n’est pas caractéristique d’une explosion thermonucléaire (de l’ordre de l’équivalent d’une dizaine de mégatonnes de TNT), mais proche de la magnitude observée lors des derniers essais nord-coréens (magnitude 4.5, avec une charge explosive de l’ordre de la dizaine ou de la centaine de kilotonnes de TNT). L’envoi du WC-135 devrait permettre de confirmer cette hypothèse.

En l’espèce, il ne s’agirait pas d’une bombe H, mais d’une bombe A « dopée » au deutérium et au tritium (permettant d’augmenter la température au sein de l’engin, et donc de générer plus d’énergie lors de l’explosion). C’est en tout cas aujourd’hui la thèse privilégiée, même si le simple fait d’annoncer la miniaturisation de l’arme, et sa capacité à être embarquée sur un missile KN08, est en soi un sujet d’inquiétude. Mais cela est, pour le coup, difficilement vérifiable.

 

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Il a l’air tout droit sorti d’un film de science-fiction et d’ailleurs (ça ne s’invente pas) son capitaine s’appelle…James Kirk. Après un décalage de quelques années, le premier Destroyer de la classe, le DDG 1000 USS Zumwalt, vient d’entamer sa campagne d’essais à la mer.

La classe Zumwalt est une classe de navires furtifs de gros tonnage (14 000 tonnes) qui remplace, dans son usage, les navires Iowa mythiques de 1940. Conçu pour des missions de frappe contre la terre, l’USS  Zumwalt possède deux canons de 155mm, de type AGS (Advanced Gun Systems) d’une portée de 160km, et 80 cellules lance-missiles, ainsi que deux canons d’autoprotection Mk46 de 30mm.

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Mais surtout, l’USS Zumwalt, avec 78 MW, produit suffisamment de puissance électrique pour pouvoir opérer le « railgun » (voir cet article) électromagnétique, capable de lancer des projectiles à une vitesse de plus de 7200 km/h !

Toutefois, quelques critiques soulignent son retard technologique : le programme Zumwalt (nommé en l’honneur de l’Amiral Elmo Zumwalt Jr (commodément surnommé « Bud »), héros de la guerre du Vietnam et ancien directeur des opérations navales, a été lancé en 1990 avec un objectif initial de 32 bâtiments, aujourd’hui ramené…à trois ! Car, d’une part, le jouet est cher : 3,2 milliards de $ par navire ! Mais surtout… il ne tiendrait pas bien la mer, d’après certains observateurs critiques.

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Car la forme de coque inversée nécessaire à sa furtivité (appelée Tumblehome) semble ne pas faire bon ménage avec sa stabilité. La tenue à la mer forte semble problématique, à tel point que plus de 8 officiers de l’US Navy impliqués dans le programme ont douté de ses performances. Un vieux débat, qui resurgit aujourd’hui. D’après l’US Navy, le souci réside en fait moins dans la forme intrinsèque du navire que dans la certification du logiciel qui en garantit la stabilité. Mais des tests ont été réalisés, des simulations effectuées et la campagne d’essais aujourd’hui débutée devrait permettre de dissiper rapidement ces doutes.

Il reste que le Zumwalt est un navire révolutionnaire, avec un équipage très réduit à l’instar de nos frégates multi-missions (FREMM) puisqu’il ne compte que 125 marins. S’il parvient à dompter les flots…