Comment les avions de chasse ciblent et verrouillent les avions ennemis

par | 14 mars 2015 | Monde de l'aviation, Vols de chasseurs, avions de chasse, Aviation militaire | 4 commentaires

La principale technologie utilisée par un avion militaire pour verrouiller et suivre un aéronef ennemi est son radar embarqué. Les systèmes de surveillance des aéronefs possèdent généralement deux modes : recherche et poursuite. En mode recherche, le radar balaie le ciel avec un faisceau radio selon un motif en zigzag. Lorsqu'un aéronef cible réfléchit ce faisceau, une indication apparaît sur l'un des écrans radar du pilote. En mode recherche, aucun aéronef n'est suivi individuellement, mais le pilote peut généralement déterminer la trajectoire d'un écho radar particulier, car celui-ci se déplace légèrement à chaque balayage.

Voici un exemple d'affichage radar de conduite de tir pour un F-16 Fighting Falcon lorsque le radar est en mode recherche :

Comment les avions de chasse verrouillent leurs cibles (et comment les cibles le savent)

Chaque brique blanche représente un écho radar. Le radar étant en mode balayage uniquement et non en suivi, aucune autre information n'est disponible concernant les cibles détectées. (Il existe une exception : le décalage Doppler de l'écho radar peut être mesuré afin d'estimer la vitesse à laquelle l'aéronef se rapproche ou s'éloigne, de la même manière que la fréquence du sifflement d'un train en approche permet d'estimer sa vitesse. Ce décalage est représenté par la petite ligne blanche partant de chaque brique.)

Notez que les curseurs sont positionnés sur la brique la plus basse (la plus proche de notre appareil). Le pilote est prêt à verrouiller cette cible. Le radar passe alors en mode de suivi. Dans ce mode, il concentre son énergie sur une cible précise. Comme il suit réellement la cible, et ne se contente pas d'afficher des briques lorsqu'il reçoit un écho, il peut fournir au pilote des informations beaucoup plus détaillées. Voici à quoi ressemble l'affichage du radar de conduite de tir du F-16 lorsqu'une cible est verrouillée :

Comment les avions de chasse verrouillent leurs cibles (et comment les cibles le savent)

En haut, nous avons de nombreuses informations sur ce que fait notre cible radar.:

  • Son angle d'aspect (angle entre la position de son nez et la position de notre nez) est de 160° vers la gauche,
  • son cap est de 190°,
  • sa vitesse air est de 450 nœuds,
  • et notre taux de fermeture est de 828 nœuds.

Grâce à ces informations, le pilote a une bien meilleure idée de ce que fait l'appareil, mais au détriment d'informations sur les autres aéronefs présents dans la zone.

Notez que sur l'image ci-dessus, la cible la plus proche (en bas) est verrouillée (encerclée), les deux cibles plus éloignées sont suivies (carrés jaunes), et deux échos radar encore plus éloignés sont détectés (briques blanches). Ceci illustre une fonctionnalité avancée des radars modernes., modes de conscience situationnelle. En mode SAM, le radar combine le suivi et le balayage pour permettre au pilote de suivre une ou quelques cibles d'intérêt sans perdre de vue l'ensemble des activités des autres cibles. Dans ce mode, le faisceau radar balaie le ciel, interrompant brièvement et régulièrement son balayage pour vérifier une cible verrouillée.

Notez que tout cela implique des compromis. En fin de compte, la puissance d'un radar est limitée, et vous pouvez concentrer une grande quantité d'énergie radar sur une seule cible, la répartir faiblement dans le ciel, ou trouver un compromis entre les deux. Sur la photo ci-dessus, vous pouvez voir deux barres verticales sur toute la hauteur de l'écran : ce sont les limites de balayage en azimut. C'est la façon dont l'avion vous indique : " OK, je peux suivre cette cible, et Je vais rechercher d'autres cibles, mais en contrepartie, je ne balayerai qu'un cône de 40° de large devant l'avion, au lieu des 60° habituels. Le radar, comme la vie, est fait de compromis.

Il est important de noter que le verrouillage radar n'est pas toujours indispensable pour tirer sur une cible. Pour les tirs au canon, si l'avion a verrouillé la cible au radar, celui-ci peut évaluer précisément la distance et fournir au pilote les corrections nécessaires pour compenser l'avance et la chute de la cible, afin d'obtenir un tir précis. Sans radar, le pilote doit se fier à son propre jugement.

Prenons comme exemple l'affichage tête haute (HUD) du F-16 lors de l'utilisation de ses canons contre une cible verrouillée par radar :

Comment les avions de chasse verrouillent leurs cibles (et comment les cibles le savent)

C'est d'une simplicité enfantine : ce petit cercle marqué " balles à portée cible " est appelé " point de la mort " par les pilotes de F-16. Concrètement, il représente l'endroit où les obus atterriraient si vous tiriez à l'instant précis où ils parcourraient la distance entre vous et la cible verrouillée. Autrement dit, pour abattre un avion à coup sûr, il suffit de viser le point de la mort. C'est aussi simple que ça.

Mais que se passe-t-il en cas d'absence de verrouillage radar ? Dans ce cas, l'affichage tête haute (HUD) ressemble à ceci :

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Pas de point de visée direct, mais vous avez toujours l'entonnoir. L'entonnoir représente la trajectoire des obus si vous tiriez maintenant. Sa largeur correspond à l'envergure apparente d'une cible prédéterminée à cette distance. Ainsi, si vous n'avez pas verrouillé votre cible, mais que vous savez qu'elle a une envergure de 10,7 mètres (35 pieds), vous pouvez régler l'entonnoir sur 10,7 mètres, puis ajuster sa largeur jusqu'à ce qu'elle corresponde exactement à celle des ailes de l'avion ennemi, avant de tirer.

Et qu'en est-il des missiles ? Là encore, le verrouillage radar n'est pas nécessaire. Pour les missiles à guidage infrarouge, il sert uniquement à orienter le système de guidage vers la cible. Sans verrouillage radar, le système de guidage balaie le ciel à la recherche d'objets " brillants " (chauds) et, lorsqu'il en détecte un, il émet un signal sonore distinctif à l'attention du pilote. Dans ce cas, le pilote n'a pas besoin du radar ; il lui suffit de manœuvrer son appareil jusqu'à entendre ce signal, puis de tirer le missile. Le radar ne fait qu'accélérer cette procédure.

Il existe deux types de missiles à guidage radar : passifs et actifs. Missiles à guidage radar passif fairenécessitent un verrouillage radar, car ces missiles utilisent l'énergie radar réfléchie par l'avion pour suivre la cible.

Les missiles à radar actif sont équipés de leur propre radar embarqué, qui verrouille et suit une cible. Cependant, ce radar n'ayant qu'un seul trajet, il est considérablement moins coûteux (et moins puissant) que le radar de l'avion. Par conséquent, ces missiles bénéficient généralement d'un guidage de l'avion lanceur jusqu'à ce qu'ils s'approchent suffisamment de la cible pour activer leur propre radar et devenir " actifs ". (Cela permet à l'avion lanceur de s'éloigner et de se défendre.) Il est possible de tirer un missile à radar actif sans verrouillage radar (procédé dit " maddog ") ; dans ce cas, le missile volera jusqu'à épuisement quasi complet de son carburant, puis activera son radar et poursuivra la première cible détectée. Cette stratégie est déconseillée en présence d'avions amis à proximité de l'ennemi.

Pour répondre à la dernière partie de votre question : oui, un avion peut détecter si un radar le repère ou le verrouille. Un radar utilise des ondes radio, et tout comme votre radio FM convertit les ondes radio en son, un avion peut analyser les signaux radio entrants pour identifier les appareils qui le ciblent. Ce système s'appelle un RWR (récepteur d'alerte radar), qui possède une composante vidéo et audio. Voici un affichage typique d'un RWR :

Comment les avions de chasse verrouillent leurs cibles (et comment les cibles le savent)

Bien que le radar d'un aéronef ne puisse balayer que l'avant de l'appareil, celui-ci peut capter les signaux radar entrants dans toutes les directions, offrant ainsi un champ de vision de 360°. Un processeur de signal numérique recherche les signaux radio caractéristiques (" chirps ") correspondant à des radars connus et affiche leur azimut. Un chirp est une forme d'onde distinctive utilisée par une radio. En effet, si deux radios utilisent simultanément la même forme d'onde, elles s'interféreront mutuellement, car chaque radio ne pourra pas identifier les échos radar provenant de son propre émetteur. Pour éviter cela, les différentes radios utilisent généralement des formes d'onde distinctes. Cette information peut également être utilisée par l'aéronef cible pour identifier le type de radar utilisé et, par conséquent, potentiellement, le type d'aéronef.

Sur cet affichage, le RWR a détecté un F-15 (15 avec un chapeau indiquant un aéronef) à la position 7 heures. La puissance du radar est représentée en fonction de la distance au centre : plus on se rapproche du centre, plus le signal radar détecté est fort, et donc potentiellement plus l’aéronef émetteur est proche.

Deux sites de missiles sol-air (SAM), un SA-5 " Gammon " et un SA-6 " Gainful ", ont été détectés entre 12 h et 1 h. Il s'agit de radars de lancement de SAM russes qui représentent une menace sérieuse. L'ordinateur du système d'alerte radar (RWR) a identifié le SA-6 comme la menace prioritaire dans la zone et l'a donc entouré d'un losange.

À chaque détection d'un nouveau signal radar, celui-ci est converti en signal sonore et diffusé. Les différents radars émettant des signaux sonores distincts, les pilotes apprennent à différencier les menaces aériennes ou de surface grâce à leurs tonalités caractéristiques. Le son constitue également un indice important indiquant au pilote l'activité du radar : un signal unique ou intermittent signifie que le radar est en mode de recherche (détection de l'aéronef). Un signal continu indique que le radar a verrouillé l'aéronef sur celui-ci et est en mode de poursuite ; l'attention immédiate du pilote est alors requise. Dans certains cas, le système d'alerte radar (RWR) peut déterminer si le radar est en mode de lancement (transmission de données radar à un missile à guidage radar passif) ou s'il s'agit du radar d'un missile à guidage radar actif. Dans les deux cas, une tonalité de lancement de missile spécifique est diffusée et le pilote est invité à réagir immédiatement pour contrer la menace.

D'autres technologies permettent de verrouiller les cibles aériennes et terrestres ennemies. Il s'agit du SNIPER XR.

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Et voici ce que voit le pilote lorsqu'il l'utilise :

Comment les avions de chasse verrouillent leurs cibles (et comment les cibles le savent)

La nacelle est capable de suivre des véhicules de jour comme de nuit, grâce à des caméras visuelles ou infrarouges. Les missiles à guidage thermique utilisent évidemment cette même technologie pour cibler les aéronefs, et les missiles électro-optiques pour suivre les cibles terrestres.

Enfin, il existe aussi des missiles à guidage laser. Ces missiles, dits " à guidage laser ", suivent un faisceau laser émis par l'aéronef jusqu'à sa cible. De nombreux véhicules terrestres utilisent également des télémètres laser, et certains aéronefs sont équipés d'un système d'alerte laser (LWS) fonctionnant de manière similaire à un détecteur d'alerte radar (RWR), mais affichant les signaux laser entrants.

Lectures complémentaires -

Sources -
  • Gizmodo.com
  • Geekswipe.net

Auteur : Jake Meilak

Questions connexes

Comment les avions de chasse verrouillent-ils les appareils ennemis ?

Les avions de chasse verrouillent leurs cibles grâce à leur radar embarqué, qui possède deux modes. En mode recherche, il balaie le ciel avec un faisceau radio pour localiser les cibles ; lorsque le pilote en sélectionne une, le radar passe en mode poursuite et concentre son énergie sur cet appareil pour le suivre en continu.

Quelle est la différence entre le mode de recherche radar et le mode de suivi ?

En mode recherche, le radar balaie un faisceau en zigzag et enregistre chaque réflexion comme un écho, sans suivre aucun aéronef en particulier. En mode poursuite, il se concentre sur une cible unique et met à jour en continu des données détaillées telles que son cap, sa vitesse et son angle d'incidence.

Qu'est-ce qu'un verrouillage radar ?

Le verrouillage radar se produit lorsque le radar d'un avion de chasse quitte le mode de recherche et concentre son énergie sur le suivi d'un aéronef spécifique. Une fois le verrouillage effectué, le radar fournit en continu au pilote des informations précises sur cette cible, ce qui permet aux armes guidées de la viser.

Comment le radar d'un avion de chasse mesure-t-il la vitesse d'un appareil ?

Le radar mesure la vitesse grâce à l'effet Doppler : la fréquence du signal réfléchi varie selon que la cible se rapproche ou s'éloigne du chasseur, un peu comme le sifflement d'un train qui change de tonalité à son passage. Cela permet de déterminer la vitesse à laquelle un contact se rapproche ou s'éloigne.

Quelles informations un verrouillage radar fournit-il à un pilote ?

Un verrouillage radar peut indiquer l'angle d'aspect de la cible (l'angle entre les nez des deux avions), son cap, sa vitesse et la vitesse de rapprochement entre les deux appareils. Ces données permettent au pilote d'évaluer la géométrie d'un engagement et de se préparer en conséquence. combat aérien.

Quelles armes utilisent le verrouillage radar d'un chasseur ?

Les missiles à guidage radar utilisent un système de verrouillage pour atteindre leur cible, grâce aux données de suivi fournies par le radar. Les modèles modernes sont de plus en plus rapides et ont une portée accrue, comme le missile présenté dans notre rapport sur… Le nouveau supersonique français MICA NG.

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4 Commentaires

  1. Ramon

    digne d'alminar la technologie

  2. Anjali

    Génial ! Ce site m'a vraiment beaucoup aidé… J'adore en apprendre plus sur les avions de chasse.

  3. Bhavin

    Informations très intéressantes, merci. Pourriez-vous rédiger un article de blog détaillé sur les technologies AESA et PESA, expliquant comment les radars identifient une cible comme amie ou ennemie ?

  4. Bobby Lewis Jr

    Merci beaucoup.