06°) AVIONS RADAR AWACS.

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01°) Introduction:

La rapidité des évolutions technologiques met le militaire en retard par rapport au civil. En effet, dès qu'une technologie arrive en unité, elle est déjà périmée par rapport au domaine civil, en raison des délais importants de certification et d'industrialisation. C'est ce qui fait que le civil aujourd'hui est plus performant que le militaire. Un grand nombre de calculateurs durcis tournent encore par exemple avec des processeurs Intel 80486 voire même des 80286, alors que dans le civil nous en sommes aux Pentium ou aux multiprocesseurs. Le problème c'est que ces matériels doivent être amortis au moins sur 10 ou 20 ans en raison de leurs coûts prohibitifs, et du temps nécessaire à équiper toutes les unités. Si la nouvelle technologie doit servir en priorité les militaires, ils sont en réalité les dernier à la posséder aujourd'hui.

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Les premiers avions radar sont apparus à la fin de la deuxième guerre mondiale, vers le début des années 50. Il s'agissait du LOCKHEED EC-121, qui utilisait un Super Constellation. Il fut utilisé lors de la guerre du Viêt-Nam où il fit la preuve de son efficacité, malgré les mauvaises performances de l'avion. A cet époque là, on ne disposait que du moteur à piston, ce qui ne permettait pas de monter très haut. A son altitude maximum, sa couverture aérienne radar se limitait à 240 km. A cette époque les avions de combat ne volaient pas à basse altitude.
L'US Air  Force étudia en 1960, la possibilité de réaliser un nouvel avion radar plus performant, capable de monter à une altitude supérieure. En passant à 30.000 pieds d'altitude, soit 9145 m, il devenait possible d'exercer une surveillance jusqu'à 395 km à la ronde. La détection en plus devenait nécessaire aussi bien en haute qu'en basse altitude. Il fallait aussi l'améliorer, car la signature des cibles était noyée dans les signaux réfléchis par le relief du sol. C'est ce qui a donné naissance en 1965, au programme radar terrestre ORT, qui reposait sur l'utilisation de l'effet Doppler. Son objectif était de détecter les véhicules à l'arrêt au sol, ou qui se déplaçaient à faible vitesse, et les avions et hélicoptères qui volaient en basse altitude. Un premier prototype EC-137D suivi d'un second, a volé le 05/02/72. Entre 1976, année de production en série, et 1980, l'US Air Force a été doté de 32 avions Boeing E-3A en plus des 2 EC-137D. Le radar Westinghouse AN/APY-1 équipait cette première version, et disposait d'une faible capacité pour la détection maritime ou au sol. En 1984, 10 avions E-3A ont été convertis en E-3C Sentry.
L'USAF  dispose de 34 avions E-3C.
L'OTAN dispose de 22 avions qui ont été convertis.
L'Arabie dispose de 05 avions E-3A qui ont été convertis.
L'Angleterre a acheté 7 avions E-3D.
La France dispose de  4 avions E-3F.
Le Japon a acheté       4 avions E-767 de toute dernière version.
Il y a environ une centaine d'AWACS E-3 qui opèrent à travers le monde.

Le vecteur choisis était un Boeing 707-320B sans hublots. Cette première version d'AWACS, Core E3-A, devait être  équipée par la suite de 4 nacelles de 2 moteurs du type TF-34. Le problème, c'est qu'en doublant le nombre de moteur, il paraît évident que l'on augmentait en plus du prix, le poids de l'appareil, mais on doublait aussi sa consommation de carburant, ce qui revenait à diminuer son autonomie. On revînt donc à la solution de 4 moteurs TF-33. Il a besoin d'une piste de 3 km pour décoller. Il a une vitesse de croisière de 500 km/h pour 9000 m d'altitude. L'autonomie est généralement de 11 heures ou 22 heures s'il y a un ravitaillement en vol.

AWACS Français:
E-3F SDF (système de détection aéroporté) a été commandé à 3 exemplaires par la France en février 1987, et un autre ensuite. La perche de ravitaillement située au-dessus du poste de pilotage, provoquait des turbulences sur le rotodôme, lors du ravitaillement. Pour éviter ce problème, la perche de ravitaillement probe/drogue a été disposée à en bout d'aile gauche. Il a été équipé de 4 moteurs CFM56-2A. Son premier vol date du 27/06/90. Le radar a une portée de 650 km. Il comporte un ESM pour l'écoute passive du spectre.

AWACS Japonais:
Le Boeing 707 n'est plus fabriqué depuis 94. Il est remplacé par le bimoteur commercial 767-200R, et a été modifié pour intégrer les systèmes informatiques et de détection de la version E-3C. Le radar est un AN/APY2 RSIP. L'avion seul coûte 400 millions de dollars. Il a volé la première fois en août 96.

AIR-BUS:
Des nouvelles versions d'AWACS utilisant l'Air-Bus comme vecteur, sont actuellement à l'étude. Cette possibilité d'intégration a été étudié par la société australienne Hawker De Havilland, qui a étudié la possibilité d'intégration du système AEW&C sur des AIR-BUS A-310.

HISAR HUGHES
Il existe d'autres versions comme ce système destiné à la surveillance terrestre, jusqu'à 100 km de rayon, avec une résolution de 1,80 m.
 

15 avions AWACS E-3B ont été adaptés au programme Snappy en 91, pour participer indirectement à la guerre du Golfe en 91, Tempêtes du Désert. Le 16 janvier 91, 4 AWACS au moins survolaient la zone de conflit pour gérer les raids aériens. Les radars de Thomson CSF 2215 et CSF 2230 livrés à l'Irak ont posé quelques problèmes aux américains. Il a fallu reprogrammer les systèmes américains pour qu'ils soient capables de brouiller les radars de Thomson, ce qui n'a pas été une mince affaire. Seuls les  EF-111 Raven équipés du système AN/ALQ-99E, et les EA-6B Prowler avec le AN/ALQ-99, fonctionnant dans la bande de fréquence de 1 à 18 GHz, étaient capables de les brouiller. Ils généraient de faux signaux, et avançaient ou retardaient les vrais signaux des radars adverses. Ils ont été obligés de doter les AWACS de systèmes supplémentaires, pour contrer les systèmes français vendu à l'Irak. Ce qui prouve que l'efficacité de nos systèmes a été problématiques à un moment donné, même pour les systèmes américains. Lors du debrieffing au Pentagone, il en est ressorti dans les conclusions, que les systèmes même des pays alliés ou amis, devaient être pris en considération et étudiés (espionnés), pour éviter ce genre de mésaventure dans un conflit futur. Les systèmes français Crotale et Sahinne, système de missiles antiaériens basse altitude, ont aussi posé des problèmes, puisqu'ils se sont montrés capables de détecter les avions furtifs F-117. Elément qui n'a pas été sans embarrasser le Pentagone et surtout le constructeur de cet avion si coûteux.

L'équipage complet se compose généralement de:

 - 2 pilotes.
 - 1 mécanicien volant.
 - 1 navigateur.
 - 1 officier responsable tactique.
 - 1 officier des communications.
 - 1 officier pour le système informatique.
 - 1 officiers d'entretien du radar.
 - 9 opérateurs sur les anciens AWACS.

Sur les premiers AWACS, l'équipage ne dépassait pas 17 officiers. Aujourd'hui il peut monter jusqu'à 25 en fonction des missions qui lui sont attribués, sans parler de l'équipage de réserve pour les missions supérieures a 11 heures. Sur les nouveaux AWACS, on a en plus:

 - 5 console opérateur radar en plus.
 - 1 opérateur MRE/ESM (nouvelles versions).
 - 1 officier des liaisons de données.

Malgré les performances du matériel disponible, il reste encore un problème aujourd'hui, c'est la reconnaissance des cibles. Comment distinguer un hélicoptère d'un avion, volant à la même vitesse et à la même altitude? Le radar Westinghouse AN/APY-2 Overland Downlook (ODR) a été retenu avec le système IFF TADIL/C (identification ami ou ennemi), et a remplacé le AN/APY-1 à partir de l'AWACS N°25. L'antenne de 7,32 m par 1,52 m d'épaisseur inclinée de 2,5° vers l'avant et le bas, tourne à une vitesse de 6 tours par minute, soit 36° par seconde pour le balayage horizontal. Le balayage vertical s'effectue électroniquement. Le radôme circulaire pèse 1540 kg, pour un diamètre de 9,14 m et une épaisseur de 1,83 m. On dispose de 5 modes de détection. On peut changer 32 fois de mode par seconde au lieu de 24 avant. Cette solution permet d'adopter la meilleure solution pour 32 tranches de cibles différentes au lieu de 24 avant. Le système informatique de traitement de l'époque, était un CC-1 d'IBM et un CC-2 à partir du N°25. Un JTIDS classe II permet de multiplier les possibilité par 10. Le radar comporte 6 modes:

Modes de détection du radar:
 

N°	Type	Fonction du mode	Fonction
A	BTH	Beyonde The Horizon	Mode Transhorizon
B	PDES	Pulse Doppler Elevation	PD avec balayage vertical
C	PDN	Pulse Doppler Naval	Détection maritime
D	PDNES	Pulse Doppler Non Elevation Scan	PD sans balayage vertical
E	PD of	Pulse Doppler stop	Détection Passive
F	PDI	Interleaved	Tous modes actifs

Mode A:
On peut détecter les cibles qui volent à une altitude moyenne, au delà de l'horizon de la terre, qui est constituée par la ligne visuelle la plus lointaine que l'on voit du sol. La fréquence de récurrence est faible, et les impulsion très longues. Le balayage vertical est désactivé pour déterminer la distance des cibles en azimut.

Mode B:
Il utilise un balayage vertical et sert à déterminer l'altitude d'une cible aérienne par rapport au sol, mais la précision en azimut sur la distance diminue.
Mode C: On utilise une fréquence de récurrence élevée, des impulsions qui seront donc très courtes, ce qui permet de détecter les navires au port, ou se déplaçant à faible vitesse. Le mode de balayage vertical est désactivé.

Mode D:
Il fonctionne comme un radar conventionnel à impulsion en effectuant un balayage vers le sol. Sauf qu'ici le déplacement d'un mobile entraîne une variation de la fréquence de retour, ce qui permet d'éliminer les échos fixes venant du sol, qui n'ont pas cette variation de fréquence.

Mode E:
On coupe l'émission du radar et on intercepte les signaux des systèmes averses, et on les localise

Mode F:
Ce tout dernier mode, permet d'utiliser simultanément tous les modes. On peut changer 32 fois de mode par seconde au lieu de 24 avant. Cette solution permet d'adopter la meilleure solution pour 32 tranches de cibles différentes.
 

Le système informatique de traitement de l'époque, était doté d'un CC-1 d'IBM, et un CC-2 à partir du N°25. Il alimente:
 - 9 consoles opérateur radar (anciennes versions),
 - 2 consoles opérateur radar auxiliaires,
 - 1 console opérateur informatique,
 - 1 console d'entretien radar
 - 1 poste officier de permanence.
Un contrôleur peut diriger de 20 avions à 30 avions, soit pour 9 opérateurs de 180 à 270 avions. Les AWACS à partir de la version comportent 14 consoles, ce qui permet de suivre un minimum de 280 à 420 cibles simultanément, en plus des 3000 que le système est capable de détecter.

Les dernières modifications des AWACS, sont l'installation de:
- 5 consoles radar et radio supplémentaires,
- 1 système de communication Have Quick inter-AWACS.
- de durcissement des moyens de communication UHF.
- d'un système de navigation par satellites, GPS,
- d'un système contre-mesures ou renseignements électroniques ESM (Electronic Support Mesures) AN/AYR-1 (ESM). Il sera situé dans des nacelles en bout d'aile, Loral 1017 Yellow Gate, pour la détection passive de radars adverses (Quick Look).
- de moyens de communication supplémentaire avec les satellites de surveillance de type Hélios, Hermes ou autres.

Lors de la guerre du golfe, plusieurs inconvénients techniques sont apparus. Ils ont nécessité des solutions de rechange. Les ordinateurs de bord des AWACS ont géré de l'ordre de 2500 à 3000 missions aériennes par jour, soit plus de 110.000 en 40 jours pour 2100 avions. Cela représentait chaque jour une masse d'information contenu dans un volume qui pouvait atteindre de 200 à 400 pages. Il définissait les plans de vol horodatés et minutés, la quantité de carburant, les types de munitions à utiliser en fonction des cibles, les points de ravitaillement en vol ou au sol, les systèmes de défenses ennemis pouvant se trouver sur les itinéraires et autres.

A°) Les ordinateurs de bord des AWACS sont arrivés à saturation de leurs capacités au bout de quelques jours, ce qui obligea le général Horner à commander d'autres aux USA, beaucoup plus puissants. C'est ce qui explique la nécessité urgente de les remplacer, par des systèmes doté d'une plus grande mémoire, capacitéd'analyse et de traitement.

B°) Les IFF (Identification Friend or Foe = Identification ami ou ennemi) des avions alliés étaient incompatibles, ce qui augmenta la charge de travail des opérateurs. Il s'agit d'un code numérique programmé sur chaque avion, qui est transmis lorsqu'il se trouve dans le lobe principal du radar secondaire, qui est toujours couplé à un radar primaire de surveillance au sol, ou embarqué sur un véhicule, un navire ou un AWACS.
La solution de rechange pouvait consister à affecter sur le scope radar une bannière numérotée dès le décollage de chaque avion, et à le suivre durant toute la durée du vol sans la moindre perte de signal, en prenant en compte sa signature radar. Cette dernière seule, n'aurait pas servi à grand chose, puisqu'il y avait plusieurs appareils du même type à chaque attaque. On pouvait aussi demander au pilote par radio son indicatif, et faire une localisation goniométrique afin de lui assigner une étiquette, mais c'est du bricolage.

C°) Il y a eu un problème de coordination entre la flotte embarquée de l'US Navy et des autres marines, les chasseurs qui ont été rapatrié du théâtre européen et les avions ravitailleurs en vol de l'US Air force, pour déterminer les points de ravitaillement en vol. Les logiciels était prévu pour un conflit sur le théâtre européen, et non pas pour le golfe.

D°) Tous les appareils d'attaque ne disposait pas du JTIDS, système qui permet de recevoir des informations stratégiques des AWACS, sous la forme de données informatiques. Cette solution permet de voler avec son radar de bord désactivé, ce qui évide de se faire détruire par des missiles antiradar.
 

Lors de ce conflit, les AWACS ont été équipés pour recevoir des information en provenance de divers satellites de différents réseaux de surveillance qui pouvaient appartenir à la DEWS ou BMEWS Line. Certains dépendaient du NSA, du NRO; 2 du Space Command situés en orbite géostationnaire, donnaient des information toutes les 10 secondes. Les AWACS dialoguaient ou recevaient des informations de différentes sources:

1 AFP-658: Air Force Paylod, satellite radar.
2 Block 14: Defense Support Program (DSP) détection de  - des tirs des missiles sol, air, mer, terre et nucléaires.
2 DSCS II: Satellites de communication militaires.
6  DSCS III: Satellites de communication militaires.
1 Chalet: Satellite d'écoute radio en orbite basse.
? Ferret: écoute/surveillance du spectre radioélectrique.
? Furet: écoute/surveillance du spectre radioélectrique.
3 Key Hole KH-11: reconnaissance photographique jour,
- pouvoir de résolution de 50 cm, 13 tonnes.
3 Key Hole KH-12: reconnaissance photographique jour,
- nuit et infrarouge, résolution de 15 cm, 15 tonnes.
1 Lacrosse: Satellites d'imagerie radar à balayage électroni
- nique, détection de mouvements, missiles,troupes, autres.
1 Magnum: Satellite d'écoute radio en orbite basse.
1 SPOT: satellite de cartographie .
1 Zircon: satellite radar.
48      NAVSTAR: réseau de satellites GPS.
? E-2C: Avions radar embarqués de l'US Navy.
4 E-3C: Avions radar Boeing de détection aérienne.
2 E-8A J-STAR: Avions radar de détection terrestre.
3  RC-135 U Stratolifter:  Side  Looking  Airborne  Radar, - (SLAR) avions radar espion avec 21 opérateur chargé de - repérer les sites SAM, SCUD et radar,
4  EC-130 E et MC-130E: convertis en ELINT, pour neu-
- traliser les communications radio.
2  C-160 G: Transall Gabriels, guerre électronique.
4  Mirage F1-CR: Side Looking Airborne Radar, 800 kg.
? U2/TR-1A et SR-71: Avions espions de renseignement.
12 EF-111A Raven: Avions brouillage des radars ennemis.
8 EA6 Prowler: Avions de brouillage des radars ennemis.
1  C-130: centre de commandement volant.
 

Les programmes en cours et futurs, consistent à améliorer les possibilités d'interception du radar pour:

 - la détection d'avions furtifs ou autres,
 - la détection des missiles balistiques,
 - la détection de missiles de croisière furtifs,
 - la reconnaissance des cibles fixes ou mobiles.

Les remplacements des ordinateurs actuels, et des terminaux écrans, par des plus puissants sont à l'étude.
 - augmenter la taille et la vitesse de la mémoire de masse,
 - augmenter la vitesse de traitement du calculateur,
 - augmenter le nombre de  liaisons  du calculateur,
 - améliorer l'interopérabilité,
 - prise en compte de drones de surveillance,
 - prise en compte de la gestion d'avions sans pilote,
 - prise en compte des moyens de communication de  données, avec les satellites de surveillance,
 - étude sur les risques de virus émis par radar ou radio.
Intégration dans les systèmes des futurs Boeing 747 équipés d'un laser mégajoule destiné à la destruction des missiles balistiques. Un prototype est déjà disponible et a été essayé (Projet ABL: Airborne Laser)

* Aussi curieux que cela puisse paraître, colmater les failles existantes sur les réseaux d'ordinateurs militaires américains, est aussi devenu une priorité. Un groupe de hackers avait en effet proposé à l'Irak, de pirater les systèmes informatiques US. Personne n'ose imaginer ce qui serait arrivé dans un cas pareil, sauf les spécialistes militaires.

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