LA RECHERCHE AEROSPATIALE ET LA PREPARATION DU XXIème SIECLE

Maurice EL GAMMAL 1

Notre pays possède aujourd'hui les moyens de sa politique de dissuasion. Il y a une trentaine d'années, il n'était nullement évident qu'il soit possible, pour une puissance de la taille de la France, d'avoir une force crédible qui interdise l'attaque par une super-puissance.

L'objectif que la recherche peut se fixer dans le domaine des vecteurs nucléaires est évidemment de maintenir cette capacité de dissuasion dans l'avenir. Celui-ci est notoirement incertain, aussi bien dans le domaine de la politique internationale que dans le domaine économique. Il l'est un petit peu moins, ou tout au moins pas avec la même échelle de durée, dans le domaine des grands programmes militaires puisque, comme cela a déjà été dit, le lancement d'un grand programme est précédé d'une période qui peut s'étendre sur environ une dizaine d'années, où l'on évalue l'efficacité de concept et où l'on fait des expériences préliminaires. A partir du moment où l'on décide de lancer un programme il s'écoule encore environ une dizaine d'années avant que le programme correspondant aboutisse à des matériels opérationnels.

Enfin, les matériels opérationnels restent en service pendant des durées longues, moyennant des remises à jour et des perfectionnements, mais ils restent typiquement en service pendant une période d'une vingtaine d'années. Donc sur les dix prochaines années nous savons à peu près à quelles défenses les vecteurs nucléaires français peuvent avoir à faire face. Les perfectionnements nécessaires pour répondre aux progrès des moyens adverses auront lieu en temps utile et, dans ce domaine, nous n'avons guère de doutes.

Au-delà, l'incertitude porte sur les systèmes dont la réalisation sera décidée par les super-puissances. Il y a un certain nombre de possibilités, qui ne donneront pas lieu toutes à des réalisations, ne serait-ce que pour des raisons économiques ; on ne peut pas tout faire à n'importe quel prix, et bien sûr, les accords internationaux, par exemple sur les armements anti-missiles, peuvent jouer un rôle considérable. Enfin, à plus de vingt ans nous entrons dans un domaine où l'incertitude technique est beaucoup plus grande. A cette échéance peuvent apparaître des matériels qu'il est assez difficile de prévoir aujourd'hui. Face à ces incertitudes, la recherche doit évidemment apporter son appui à l'industrie et à la Défense nationale.

La recherche de base est principalement une recherche à long terme. Elle prépare des capacités futures sur le plan scientifique, elle doit nous rendre capables de répondre à des défis dont nous ne prévoyons pas très exactement la nature aujourd'hui. Elle doit permettre aussi d'estimer ce qui est possible et ce qui ne l'est pas. Le champ des possibilités est extrêmement vaste, mais il est quand même bon de savoir que tout n'est pas possible. Par exemple, les moteurs à anti-matière ne sont sûrement pas à envisager dans les cinquante prochaines années.

La recherche appliquée est orientée vers des objets plus précisément définis. C'est une recherche qui doit prendre effet à partir de maintenant et au cours des vingt prochaines années. L'assistance technique, enfin, est la part de leur activité que les chercheurs consacrent à contribuer au développement en cours.

Les objets auxquels s'applique la recherche sont nombreux. Les vecteurs existant aujourd'hui sont les missiles aérobies comme l'ASMP, portés par des avions qui les rapprochent tout de même de leurs cibles, et surtout les missiles balistiques à courte ou moyenne portée associés aux véhicules porteurs. Je parlerai un peu des sous-marins, bien que j'appartienne à un organisme de recherches aéronautiques parce que certaines des connaissances acquises dans le domaine de l'aéronautique s'appliquent également dans ce domaine.

Il faut prendre en considération les systèmes adverses. Ce sont d'abord les moyens anti-aériens plus ou moins classiques à base de

missiles. Certains systèmes soviétiques classés comme systèmes de défense anti-aérienne ont également, dès maintenant, une certaine capacité anti-missiles, bien qu'ils n'entrent pas dans le domaine du traité qui limite les armements anti-missiles stratégiques. La défense anti-sous-marine est et restera limitée par les propriétés du milieu marin. Il faut envisager pour l'avenir la défense spatiale qui n'existe pas encore, mais dont on a beaucoup parlé à propos du programme qui a été lancé en 1983 par le président Reagan. Un programme dont on parle beaucoup moins, mais qui est équivalent et d'une ampleur comparable, se développe en URSS. Bien entendu, ces différents systèmes comportent à la fois des systèmes de détection et des armes. Dans le cas de la défense spatiale, il pourrait s'agir d'armes tout à fait exotiques. Sur leurs possibilités d'emploi réelles, on peut tout de même se poser des questions. 

Les parades sont très diverses. La vitesse a été longtemps essentielle, elle l'est un peu moins maintenant que les anti-missiles acquièrent des qualités nouvelles de vitesse, de précision et de temps de réaction, mais elle reste néanmoins un moyen de compliquer la tâche de la défense. La manoeuvrabilité, et bien sûr la furtivité et le leurrage sont les moyens que l'on peut utiliser pour éviter la détection, la retarder, ou tromper les systèmes de détection ennemis.

Il est évident que, face à une défense qui comporte un nombre limité de missiles, l'augmentation du nombre de cibles peut aboutir à une baisse de l'efficacité de la défense. On pourrait penser que la saturation, qui suppose un grand nombre de missiles ou de leurres n'est pas à la portée, à priori, d'un pays de la taille de la France. Mais il faut tout de même considérer que les missiles à têtes multiples comme le M-4 visent déjà un objectif de saturation locale de défense. Pour l'avenir, il faut se demander si l'on peut construire des armes relativement économiques, pas très sophistiquées et en grand nombre et si cela vaut mieux que de faire des armes extrêmement sophistiquées mais qui seront coûteuses et donc disponibles en très petit nombre ; cette question est ouverte dans le cas de tous les systèmes d'armes. Quant à la neutralisation, c'est la destruction des armes adverses ou au moins la destruction de leur efficacité. Actuellement, ce n'est pas une des voies principales de recherche, mais elle n'est pas à ignorer totalement.

La trajectoire des engins balistiques comporte une phase terminale au cours de laquelle le missile arrive à proximité de son objectif ; c'est là qu'il risque aujourd'hui de rencontrer des défenses anti-missiles. Des concepts sont développés actuellement, au titre du programme IDS aux Etats-Unis et en URSS aussi, qui visent à rendre les missiles balistiques vulnérables tout au long de leur trajectoire. Au cours de leur phase de lancement, ils sont très visibles puisque, à ce moment-là, le propulseur émet une quantité considérable de rayonnements ; il y a un seul objet à intercepter, de grande taille, mais cette phase est brève. L'interception ne pourrait être obtenue qu'à partir d'un engin spatial à basse altitude passant à courte distance du point de lancement et utilisant des armes à très grande vitesse, en particulier des armes à rayonnements laser, mais éventuellement d'autres armes. Pendant la phase spatiale proprement dite, l'adversaire dispose d'une certaine durée pour intervenir, mais se trouve face à un grand nombre d'objets puisque les têtes militaires peuvent être entourées de leurres et de débris divers.

La défense anti-missiles actuelle consiste en missiles à têtes nucléaires, associés à des radars de détection lointaine. De tels missiles existent en URSS, en nombre limité par le traité anti-missiles. Vis-à-vis de ces armes, les armements français actuels ont une capacité raisonnable de pénétration.

La panoplie qui pourrait constituer un système de défense spatiale comprendrait des satellites de repérage, soit par radars soit par rayonnements infrarouges, des armes destinées à détruire les missiles par des impacts de rayonnements laser de très grande puissance et d'autres types d'armes, par exemple des canons électromagnétiques ou des missiles à très grande vitesse. Il faudrait aussi disposer de systèmes informatiques, centralisés ou répartis, pour déclencher les réactions adéquates dans des temps extrêmement courts, et c'est peut-être là que réside une des principales difficultés de ce genre de concept.

Des expériences ont été faites sur des missiles à effet cinétique aux Etats-Unis ; ce sont des missiles extrêmement précis qui peuvent détruire par impact direct un corps de rentrée de missile balistique. L'expérience a été réussie, mais dans des conditions qui, évidemment, n'étaient pas celles d'un conflit réel ; toujours est-il que cela existe et qu'il faut en tenir compte.

Un système beaucoup plus futuriste pourrait être constitué à partir, de lasers de très grande puissance, par exemple des lasers à électrons libres situés au sol. Il faudrait un système de relais par satellites, avec de très grands miroirs en orbite lointaine. Ceux-ci qui relaieraient le rayonnement vers des satellites en orbite basse capables de s'orienter, avec la précision nécessaire, sur un missile au cours de sa phase de lancement. D'autres dispositifs, annexes mais essentiels, permettraient de compenser les effets de la turbulence de l'atmosphère. Il n'est pas prouvé que de tels systèmes soient réalisables et, en tout cas, il est à peu près certain qu'il ne pourrait entrer en service avant les années 2020 ou 2030.

Quels sont les axes de recherches principaux ? Revenons maintenant en France.

Pour les missiles balistiques, il s'agit d'augmenter leur capacité de pénétration face à des défenses qui se perfectionnent, en augmentant leur discrétion, en étudiant différentes possibilités de leurrage et en les durcissant de façon à ce qu'il puissent résister, dans certaines limites bien-sûr, à des explosions nucléaires. Une autre voie de recherche peut consister à étudier des corps de rentrée manoeuvrants. On pourrait envisager simplement des têtes de forme relativement classique mais avec des gouvernes qui permettraient tout de même de rendre la trajectoire difficilement prévisible et d'esquiver les anti-missiles. On pourrait éventuellement aller jusqu'à des missiles semi-balistiques c'est-à-dire des missiles qui emportent une sorte de planeur capable de voler à très grande vitesse et à assez basse altitude en réalisant des manoeuvres violentes.

Naturellement, un point très important est le maintien de la quasi invulnérabilité des sous-marins. Le seul moyen de détection à longue portée est l'acoustique. Il faut évidemment rendre les sous-marins aussi silencieux que possible et développer les études océanologiques qui doivent permettre de se placer là où les propriétés particulières du milieu marin rendent la détection difficile. Les moyens de détection acoustique comprennent des antennes basse fréquence qui peuvent être remorquées ou posées sur le fond de la mer et différentes sortes de bouées, relayées par des hélicoptères, des avions et des satellites. Pour illustrer les recherches qui sont faites dans le domaine de la discrétion, on peut mentionner le développement de l'étude par le calcul et l'expérience de l'écoulement autour des sous-marins. Cet écoulement n'est pas directement la principale source de bruit mais, dans la mesure où il présente des irrégularités, il peut constituer une excitation pour l'hélice. L'étude expérimentale des hélices fait appel, en particulier, à des capteurs extrêmement minces et sensibles développés à l'ONERA, qui permettent d'étudier localement les différentes sources de bruit liées à l'écoulement.

Après avoir évoqué les principaux thèmes de recherche qui se rapportent aux missiles balistiques et aux sous-marins porteurs, il convient de considérer les vecteurs aérobies qui se déplacent dans l'atmosphère en utilisant l'air comme comburant.

Dans le cas des avions, les parades vis-à-vis des moyens de détection et des armes adverses peuvent être soit une grande vitesse, soit une manoeuvrabilité élevée. Le vol à très basse altitude et la discrétion vis-à-vis des moyens de détection habituels, qu'il s'agisse de radars ou de détecteurs infrarouges, restent les moyens de pénétration les plus efficaces.

Il ne semble pas possible pour la France de réaliser quelque chose d'aussi gros et d'aussi coûteux que le bombardier américain  B-2. Cependant, les mêmes techniques peuvent s'appliquer à des objets beaucoup plus petits, et éventuellement beaucoup plus nombreux. L'ASMP monté sur le Mirage IV est maintenant opérationnel. Ce missile, réalisé grâce à une coopération étroite entre l'Aerospatiale et l'ONERA, n'a pas aujourd'hui d'équivalents dans le monde occidental, ni, probablement, ailleurs. Il possède une combinaison unique de capacités de manoeuvres et de trajectoires de types variés et une assez grande discrétion. Il augmente considérablement la capacité de la composante aérienne de la force de dissuasion 

Les études se poursuivent pour augmenter la portée. Des travaux sont menés actuellement à l'ONERA, conjointement avec l'Aerospatiale et les services d'Etat responsables du développement des engins. Ils pourraient aboutir à des missiles de portée beaucoup plus grande et peu détectables par les radars. Aujourd'hui, des missiles à statoréacteurs de plus de 1 000 km de portée sont tout à fait concevables.

Des concepts de moteur plus étudiés également. Il pourrait s'agir par exemple d'hybrides combinant fusée, statoréacteur et moteur à turbines. On pourrait ainsi obtenir une meilleure accélération à vitesse relativement faible et des possibilités de trajectoire encore plus variées.

Une autre voie d'étude concerne les missiles volant à très basse altitude, pas particulièrement rapides, mais extrêmement peu visibles. Il s'agit d'un concept analogue à celui des missiles de croisière américains actuels, qui peuvent être lancés aussi bien d'avions, de sous-marins ou à partir du sol. Il est possible d'aller encore plus loin dans la voie de l'invisibilité. Ce thème de recherche pourrait devenir d'ailleurs particulièrement important si les projets de défense spatiale devenaient vraisemblables. Une parade possible consisterait alors à rester dans l'atmosphère, là où la défense à partir de l'espace est beaucoup plus difficile, sinon impossible.

Pour en venir au travail de recherches, je voudrais dire quelques mots sur l'ONERA. Cet organisme n'est pas responsable à lui tout seul des études menées dans le domaine des vecteurs nucléaires mais il y joue un rôle efficace. Il est intégré très étroitement à la communauté aérospatiale et travaille en coopération, à tous les niveaux, avec l'industrie et avec les autres laboratoires, notamment avec les organismes publics. C'est une condition indispensable de l'efficacité, à l'échelle de la France. Il doit évidemment être pluridisciplinaire, en raison de la variété des problèmes que j'ai essayé d'évoquer. Il est polyvalent, c'est-à-dire qu'il exerce son activité dans le domaine de l'aviation classique, dans le domaine des missiles et, dans une moindre mesure mais pour une part croissante, dans le domaine de l'espace. Il est évident que les mêmes compétences peuvent s'appliquer aussi dans des domaines différents.

Les activités de l'ONERA se composent pour environ 20% de recherches de base, pour 60 % de recherches appliquées et pour 20 % de participation aux développements. La répartition des activités par finalités fait apparaître l'aéronautique classique, avions, hélicoptères et moteurs, pour moitié. Les missiles et autres systèmes militaires représentent 40 %, et l'espace 10 %

Les grands thèmes porteurs de la recherche et les disciplines mises en jeu sont nombreux. Ce qui se développe très rapidement aujourd'hui, c'est le calcul scientifique, grâce évidemment au développement extrêmement rapide de la puissance des ordinateurs, au développement corrélatif des méthodes de calcul et de la modélisation, art de la représentation des phénomènes par des équations.

La mise au point de méthodes de calcul de plus en plus puissantes exige aussi un effort parallèle de développement d'études physiques beaucoup plus fines que par le passé. En revanche, le développement de calculs diminue le recours aux expériences globales. Le recours à l'expérience tend maintenant à se situer en amont des réalisations, c'est-à-dire au stade de la validation des modèles et de la validation des méthodes de calcul. Bien sûr, au stade final, il faut tout de même vérifier que les systèmes fonctionnent.

Le calcul s'applique dans des domaines très variés : mécanique, mécanique des fluides, automatique avec le développement de ce qu'on appelle l'intelligence artificielle. Des progrès très importants se réalisent aussi dans le vaste domaine où s'exerce la compétition entre la détection, la discrétion et le leurrage, et aussi dans le domaine de la simulation.

Un des aspects particuliers de toutes ces activités de recherche réside dans la nécessité d'estimer la faisabilité et l'efficacité de systèmes que la France n'a ni les moyens ni l'intention de réaliser elle-même. Avoir une opinion motivée et solide sur ce que pourrait être la défense spatiale demande un effort de réflexion sur les principes scientifiques de base, aussi bien que le développement de moyens de simulation.

Un autre domaine où l'activité est très importante concerne les matériaux spécifiques de certaines applications, matériaux structuraux qui permettent de rendre les missiles aussi légers et aussi performants que possible, et matériaux destinés à améliorer la discrétion radar ou optique, ou encore la discrétion acoustique.

Dans le domaine militaire en particulier, il est évident qu'on ne peut envisager de programmes que si leur coût est accessible. Il est inutile de travailler sur un concept si l'on n'est pas en même temps capable d'assurer un développement à un prix compatible avec les possibilités de l'économie. De tout temps, la préoccupation de l'industrie a été de maintenir les coûts dans des limites raisonnables, mais il faut développer une nouvelle forme de recherche visant à maîtriser les coûts dès le stade de l'appréciation des systèmes futurs.

Le maintien de capacité française de dissuasion demande un effort de recherche important. Ni la recherche, ni la dissuasion ne supportent la médiocrité. Il faut essayer de prévoir l'évolution des capacités adverses en essayant de délimiter ce qui est possible, ce qui ne l'est pas et plus finement ce qui est vraisemblable du point de vue du rapport efficacité/coût. Il est indispensable d'entretenir un potentiel de création qui nous permette de répondre à l'imprévu qui, à long terme, est seul vraisemblable.

La qualité des chercheurs contribue aussi à convaincre les autres pays que nous avons une capacité de dissuasion qu'il faut prendre au sérieux et qu'il faudra continuer à prendre au sérieux dans les années futures.

Enfin, les coopérations internationales dans le domaine de la dissuasion nucléaire sont difficiles à mettre en route, elles dépendent d'une volonté politique. Si de telles coopérations devaient se développer dans l'avenir, elles ne pourraient être avantageuses pour la France que si nous partons d'une position solide, à la fois au point de vue technique et au point de vue industriel.

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Notes:

1 . Ingénieur général, Directeur technique général de l'Office national d'études et de recherches aérospatiales.

 

 

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