Articles Tagués ‘skunkworks’

wingman1

Le concept s’appelle « Loyal Wingman » est fait partie d’un programme baptisé RaiderII, et conduit par le laboratoire de recherche de l’US Air Force (Air Force Research Lab) et de la célèbre équipe « Skunkworks » de Lockheed Martin. Pour mémoire, Skunkworks est le surnom du département célèbre de Lockheed Martin dont le nom officiel est Advanced Development Programs (ADP), responsable du développement d’avions mythiques tel que le SR71 Blackbird, ou le F117. Nous avons déjà parlé de certains projets de Skunkworks comme le ARES VTOL (voir cet article)  ou le Hybrid Airship (voir celui-ci)

Le concept de « Loyal Wingman », c’est de réaliser un couplage entre un avion de chasse opéré par un pilote humain, et un avion dronisé, sans pilote à bord. L’idée est ainsi de pouvoir disposer de groupes d’UCAV (unmanned combat air vehicles, soit des drones aériens) capables de voler de concert avec des avions pilotés, et d’emporter des capacités additionnelles, notamment en termes d’armement. Le projet est destiné notamment à fournir des « équipiers robotiques » aux F-35 et F-22.

wingman4

Une nouvelle étape de ce programme a été atteinte il y a quelques jours, avec une démonstration mettant en œuvre un F16 expérimental robotisé. Selon Lockheed Martin, l’expérimentation a consisté en une conduite de mission incluant une perte de communication, une déviation par rapport au plan de vol initial, et – c’est une première – une mission de frappe contre le sol réalisée par le F16 robot en autonomie.

wingman2

L’US Air Force dispose d’un certain nombre de F16 robotisés (ci-dessus), mais jusque-là, ces derniers étaient essentiellement utilisés comme des cibles d’exercice autonomes (quand on a des sous…), une pratique héritée des F-4 Phantoms déclassés du Vietnam, utilisés de la même manière. Mais ici, on parle bien d’un avion disposant d’une IA embarquée, et capable de piloter de manière autonome, en respectant des consignes de haut niveau communiquées par son ailier humain. Un programme qui s’inscrit en toute cohérence avec la stratégie américaine du « troisième offset » dans laquelle l’intelligence artificielle et la robotique sont centrales.

offset

L’expérience s’est déroulée sur le terrain mythique de EAFB (Edwards Air Force Base), que tous les aficionados du film « l’Etoffe des Héros » (je ne peux même pas imaginer que vous ne connaissiez pas ce film, sinon filez le voir d’urgence) connaissent. Elle visait principalement à démontrer la capacité de l’ailier automatique à s’adapter à son environnement, et en particulier à des menaces simulées dynamiques, dans le cadre d’une mission de combat air-sol.

wingman3

Il s’agit de la seconde expérimentation (la première, Raider I, était centrée sur le vol en essaim et l’évitement de collision). Elle a montré la capacité du F16 robot à poursuivre sa mission en cohérence avec son ailier humain, et à réaliser la frappe contre le sol. Elle a également démontré la pertinence de l’environnement logiciel embarqué OMS (open mission system développé par l’US Air Force), capable de gérer des composants développés par des fournisseurs très différents, et rapidement intégrés au sein d’une architecture cohérente, une fonction qui sera déterminante dans la capacité à développer de futurs modules logiciels pour un tel programme.

Au-delà, cette expérimentation montre la capacité à s’appuyer sur un système autonome, assistant  le pilote, pour décharger ce dernier de tâches cognitives prenantes, en lui permettant de se focaliser sur la gestion de sa mission globale. Et non, on ne parle pas d’un « avion de combat intelligent » mais bien d’un système adaptatif et autonome dans le cadre d’une mission précise, et totalement subordonné au pilote. Ce n’est pas demain qu’un avion robotisé sera qualifié chef de patrouille !

bum0

Marcel Dassault disait « pour qu’un avion vole, il faut qu’il soit beau ». Bon, on dira que c’est parce que ce n’est pas un avion que le Hybrid Airship de Lockheed Martin a une apparence disons…curieuse, à l’image de son grand frère, le Airlander 10, conçu de telle manière que certains le surnomment « the flying bum » (le derrière volant)… Comme le montre la photo ci-dessous.

bum1

Ce dernier a fini son dernier vol d’essai en août 2016 dans un champ anglais (une espèrce de « soft crash »). Mais revenons au Hybrid Airship. Commercialisé par une filiale de Lockheed baptisée Hybrid Enterprises, il s’agit d’un projet émanant de Skunkworks, département mythique de Lockheed Martin dont le nom officiel est Advanced Development Programs (ADP), responsable du développement d’avions mythiques tel que le SR71 Blackbird, ou le F117. Ce département (littéralement « l’atelier du putois ») est caractérisé par une grande autonomie au sein de sa maison-mère et travaille sur des projets disruptifs. En l’occurrence, le Hybrid Airship était auparavant connu sous le nom de projet P791.

bum2

Pourquoi un tel engouement actuel pour le retour à un concept aussi vieux que les débuts de l’aviation ? Parce que les dirigeables possèdent de nombreux atouts, en particulier leur discrétion, leur autonomie, leur capacité d’emport et le respect de l’environnement. Mais également parce qu’ils sont capables d’assurer des missions uniques ; ainsi dans le monde de la défense, des dirigeables capables de rester en toute discrétion positionnés pour des tâches de surveillance, ou d’effectuer des tâches de ravitaillement dans des zones difficiles d’accès constituent des alternatives intéressantes aux vecteurs classiques. Mais les dirigeables traditionnels souffrent de limitations: lourdeur, fragilité, nécessité de disposer d’infrastructures au sol, emport limité, etc…

Retour au Hybrid Airship : celui-ci possède une triple chambre emplie d’hélium, de 90m de long. Cela, c’est classique même si cette chambre est fabriqué en Vectran, un matériau analogue au Kevlar. Mais il possède aussi une forme aérodynamique particulière, capable d’assurer en elle-même 20% de la portance de l’aéronef (le reste étant assuré par l’hélium). Et surtout un système innovant baptisé ACLS pour Air Cushion Landing System qui lui permet d’atterrir, de décoller ou de manœuvrer quasiment n’importe où.

bum3

Car à la différence des dirigeables classiques qui nécessitent des infrastructures importantes au sol et notamment un mât d’amarrage, le Hybrid Airship possède 3 coussins d’air munis de rotors, capables de soulever ou d’aspirer littéralement au sol le dirigeable. Ce dernier se comporte donc, pendant les phases de manœuvre au sol, de décollage ou d’atterrissage, comme un hovercraft, un véhicule à coussin d’air. Et comme un hovercraft, il peut évoluer à quelques mètres au-dessus du sol, mais aussi au-dessus de l’eau.

En vol, le Hybrid Airship atteint des altitudes de 3000m et possède une autonomie d’environ 2500 km sans ravitaillement (il est propulsé par des moteurs diesel), tout cela avec une capacité d’emport de 20 tonnes. Mais il y a plus étonnant. Car le talon d’Achille des dirigeables, ce sont les micro-déchirures de l’enveloppe (« pinholes ») et les fuites d’hélium. Pour y remédier, Skunkworks (encore eux) ont développé…un robot.

bum5

Baptisé Spider, ce dernier est présent en permanence sur l’enveloppe (en fait, il est composé de deux parties, l’une à l’extérieur munie de senseurs, et l’une à l’intérieur munie d’une source lumineuse brillante, reliées par une liaison magnétique). Comme une araignée, il parcourt le dirigeable (jusqu’à 3km chaque jour). Lorsqu’une anomalie est détectée (par une variation de la transparence), le robot est capable de la réparer en diffusant un adhésif à l’endroit de la micro-déchirure. Regardez ce film étonnant :

La recherche est collaborative : plusieurs robots sont disséminés sur la surface, et peuvent, le cas échéant, se synchroniser, se relever mutuellement ou communiquer. Et de toutes façons, les fuites ne sont pas un gros souci: le Vectran est très résistant, et si une fuite se produit, l’hélium étant stocké dans l’enveloppe à très basse pression, la seule pression de l’air ambiant suffit à le maintenir dans le dirigeable, en attendant l’arrivée du Spider.

Le Hybrid Airship est donc un concentré d’innovations, qui devrait déboucher sur une mise en service pour une version 20 tonnes d’emport en 2019. Les applications pour la défense sont nombreuses : surveillance, ravitaillement, emport de moyens de génie dans des zones difficiles d’accès (avec un coût d’heure de vol dix fois moindre que celui d’un hélicoptère), etc…

bum4

Car le programme était initialement un programme militaire, supposé fournir des moyens de surveillance notamment en Afghanistan. Aujourd’hui, c’est le civil qui tire cette activité chez Lockheed puisque la société vient de signer un contrat de 480 millions de dollars avec une société britannique, Straightline Aviation. Nul doute que le domaine de la défense se réappropriera rapidement cet étonnant engin.

aresvtol2

Skunkworks, vous connaissez sûrement : c’est ce département célèbre de Lockheed Martin dont le nom officiel est Advanced Development Programs (ADP), responsable du développement d’avions mythiques tel que le SR71 Blackbird, ou le F117.

Ce département (littéralement « l’atelier du putois ») est caractérisé par une grande autonomie au sein de sa maison-mère ; en soi, le concept et l’histoire de Skunkworks mériteront un article. Mais aujourd’hui, nous nous intéressons au dernier né de « l’atelier », le ARES VTOL.

aresvtol5

Le point de départ est encore une fois la DARPA, qui a lancé en 2009 le programme Transformer (TX) afin de trouver une alternative aux hélicoptères pour le transport de troupes sur le théâtre d’opérations. L’idée est de trouver un véhicule moins sensible aux menaces d’embuscade, et surtout très versatile, et capable de transporter rapidement de petits groupes de combat à différentes localisations sur le champ de bataille.

Au sein de TX, le nom de code du projet est ARES : Aerial Reconfigurable Embedded System, un véhicule aérien reconfigurable, multi-missions et destiné à l’infanterie et aux troupes de marine. Le véhicule est dit High-Speed VTOL : haute vitesse et décollage/atterrissage vertical (Vertical Take-Off & Landing).

aresvtol1

En 2010, Skunkworks s’est associé avec les sociétés Piasecki Aircraft Corporation et Ricardo, Inc. pour développer l’engin dont une version ARES VTOL a été présentée. Il s’agit d’un concept innovant qui repose sur l’utilisation d’un drone à hélices carénées capable d’emporter une charge utile modulaire, et comportant un segment sol dédié. Les modules sont interchangeables, et vont d’un module de transport de personnel à des charges utiles de type cargo, senseurs, ou modules MEDEVAC d’évacuation médicale. D’autres modules peuvent également transformer ARES en un UCAV (drone de combat) ou un système de transport de blindés.

Voici une vidéo présentant le concept:

La zone d’atterrissage nécessaire pour ARES VTOL représente une surface moitié moins importante que la zone nécessaire pour un hélicoptère de combat. La taille du système lui permet également d’être transporté par moyens aériens (C 130). Les hélices sont carénées pour procurer une certaine sécurité vis-à-vis des troupes au sol, et orientables horizontalement permettant au véhicule d’avoir des vitesses de transit importantes. C’est d’ailleurs Franck Piasecki qui, en 1950, avait inventé le dual rotor pour les hélicoptères.

aresvtol3

Une autre contrainte était, pour le vecteur, d’être transportable par route, sur une route normale. Enfin, le rayon d’action minimal du système est de 450 km.

aresvtol4

Les premiers testeurs du système sont l’US Marine Corps, l’US Army et l’US SOCOM (commandement des forces spéciales). Le prototype doit voler en 2015. Reste, outre les performances, à connaître l’équation économique du système, et son concept d’insertion au sein d’un environnement complexe, notamment dans une bulle opérationnelle aéroterrestre déjà fortement saturée.

Images (c) DARPA, Lockheed Martin