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Rafale

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Pourquoi le RAFALE ?

Une Armée de l'Air moderne doit être en avance sur l'instant. Apprécier l'évolution future des situations stratégiques, imaginer les systèmes d'armes susceptibles de fournir les capacités requises par cette évolution, viser la qualité technique adaptée à ce que sauront faire les aviations des alliés ou des adversaires, tels sont les devoirs constants d'un état-major chargé de procurer en permanence au pays l'outil militaire d'une politique de défense. L'état-major a donc toujours, en principe, un projet d'avion de combat futur. Mais il y a des évolutions douces et parfois des ruptures. Il y a des sauts techniques qu'il faut franchir si l'on veut rester dans la course. Il y a aussi des discontinuités dans l'adéquation des coûts aux budgets possibles. Parfois le saut technique, nécessaire à l'efficacité, engendre une augmentation des prix trop brutale pour que l'opinion publique puisse adhérer : le citoyen est toujours persuadé de payer trop dimpôts et, en l'absence d'une menace pressante, trouve toujours excessif le prix de la Défense.

Dassault Aviation, évidemment, grâce à l'expérience acquise au sein de nombre d'aviations militaires avec les Mirage III, IV et 5, répondit quasi instantanément à ce défi avec le Mirage 2000, tout en développant sur ses fonds propre un biréacteur Mirage 4000, tout à fait capable d'entrer dans la peau d'un avion de combat moderne et exportable. Le Mirage 2000 devenait opérationnel le 2 juillet 1984. L'Armée de l'Air n'ayant pu intégrer aussi le Mirage 4000 dans son parc, la carrière de ce merveilleux appareil fut interrompue car un avion de guerre ne s'exporte que si l'Armée de l'Air de son pays d'origine l'utilise et démontre ses capacités.

Mais, dès 1983, on avait une autre idée pour un avion de combat "futur", dont il fallait d'abord s'assurer qu'il entrerait dans le canevas budgétaire français. Pour cela, il convenait d'élargir ce canevas à un schéma européen, tant sur le plan budgétaire qu'opérationnel et industriel. En harmonie avec Charles Hernu, ministre de la Défense, le général Bernard Capillon, chef d'état-major de l'Armée de l'Air s'employa à faire aboutir ce principe. Des besoins opérationnels évidents réclamaient, pour l'Armée de l'Air française et l'aéronautique navale, un successeur à tous les Mirage, Jaguar, Crusader et autres Etendard. Les aviations militaires allemande, britannique, italienne, espagnole, etc. devaient elles aussi trouver des successeurs aux Tornado, F16 et autres appareils appartenant déjà à une technologie dépassée. Mais dans une Europe qui semble vouloir se chercher encore longtemps, il s'avéra impossible de trouver un accord raisonnable sur une définition de spécification de besoin opérationnel unique. On dut se résigner à voir se développer en concurrence un projet inspiré par les britanniques, auquel se raccrochèrent les autres Européens, l'Eurofighter, et un projet répondant aux normes identifiées par l'Armée de l'Air, l'A.C.X. ( pour Avion de Combat eXpérimental). On connaît les graves difficultés de développement de l'E.A.P. préfigurant l'Eurofighter, trop grosse machine et trop neuve pour un groupe d'industriels qui avaient, du concept choisi, une expérience insuffisante. On connaît aussi, comme une démonstration opposée et parallèle, le fantastique succès technique de l'A.C.X. devenu RAFALE A, dont le développement affiche, depuis pratiquement dix ans, une facilité qui serait presque inquiétante si les capacités du système d'armes dans son ensemble n'étaient, à chaque étape, rigoureusement présentes aux rendez-vous fixés. La volonté politique dut, malgré tout, peser pour vaincre les réticences de la Marine nationale, d'abord soucieuse de remplacer au plus tôt des Crusader en vérité bien vieux et dont elle n'avait pu planifier la relève plus précoce en raison de ces autres charges. C'est qu'un porte-avions coûte bien cher! Mais un porte-avions n'est pas un investissement utile que s'il porte des avions... Et un porte-avions aussi moderne que le sera le "Charles-de-Gaulle" ne saurait se contenter d'aéronefs d'hier... Il est donc heureux que ce navire de demain puisse, finalement, bénéficier de cet avion très moderne qu'est le RAFALE.

Le RAFALE, avion de demain, avion du XXIe siècle, a déjà une histoire. L'A.C.X., projet gouvernemental de 1983, dont le développement initial fut financé à la fois par l'Etat (65%) et par les industriels (35%). L'objectif était de concevoir et de construire un appareil qui devait rassembler, au bénéfice de la Défense, toutes les nouvelles technologies et être prêt à intégrer, au fur et à mesure de leur apparition, les innovations que révélerait telle ou telle circonstance guerrière (la guerre du Golfe, par exemple, mit, en particulier l'accent sur la "furtivité"). Un tel objectif portait évidemment en germe léclatante démonstration de la haute technicité des industriels français. Conçu dans cette perspective d'optimisation constante du nec plus ultra évolutif, le RAFALE A fut d'abord un démonstrateur et, à priori, le précurseur de l'avion de combat futur unique. Unique et adapté à tous les besoins de l'Armée de l'Air. Unique et commun à l'Armée de l'Air et à la Marine. Multi-missions et capable de remplacer six types d'avions différents en France, le projet sera, par sa conception, l'image même de la polyvalence. C'est une innovation. Naguère, la polyvalence n'était qu'un compromis donnant aux pauvres l'illusion d'une certaine opulence. D'un point de vue technique ou opérationnel, ce fut toujours, dans le passé, une cote mal taillée et les appareils bons à tout n'étaient bien souvent pas bons à grand-chose. Le progrès est aujourd'hui significatif : l'informatique bien maîtrisée, l'électronique et la modularité autorisent aujourd'hui ce qui étaient interdit hier. D'ailleurs, l'évolution des missions - en raison de l'évolution des situations stratégiques - conduit à mettre en exergue la capacité offensive des vecteurs, y compris dans leurs rôles défensifs.

Projet dont Dassault Aviation fut, dès l'origine, le concepteur technique, le RAFALE devait, tels les produits les plus célèbres de la maison, porter un nom de baptême commençant par M ( comme Marcel! ). Mais, par référence au premier avion à réaction français construit par la firme, l'Ouragan, cet avion futur reçu le nom de "RAFALE", évoquant ainsi à la fois le souffle, le dynamisme et l'esprit de la société. Le RAFALE est, enfin, l'avion de combat futur que l'Armée de l'Air attend depuis qu'elle en inscrivit le concept dans son plan à long terme de 1972.



Les ailes de la technologie: le RAFALE A

Un constructeur d'avions de combat dessine et fabrique des avions de combat, conçus pour répondre aux besoins exprimés par des utilisateurs militaires, en vue de lexécution de missions précises. Mais, comme Léonard de Vinci faisait d'abord des ébauches, qui parfois étaient des chefs d'oeuvre, un avionneur inspiré conçoit parfois un avant-projet proche de la perfection technique.

Le démonstrateur "RAFALE A" est l'un de ces avant-projets achevés. Dès sa conception et par hypothèse, il se place dans l'univers des technologies les plus avancées: il appartient à la génération des combinaisons techniques qui se fondent dans un système d'armes. Précurseur d'un avion d'armes limités en masse pour des impératifs de maîtrise des coûts, il est cependant légèrement plus volumineux et plus lourd que ne le sera le produit élaboré final. Défini pour être un "démonstrateur par essence", il doit permettre, dans un premier temps, aux industriels de laisser libre court à leur imagination, en restant à l'affût de la plus audacieuse innovation technique, sans la contrainte d'une fiche-programme dont le détail pourrait restreindre la hardiesse. La synthèse du souhaitable et du nécessaire, prenant en compte le besoin et les ressources, interviendra au moment seulement où l'on définira la série, toujours perfectible.

La conception aérodynamique est caractérisée par une voilure Delta à double flèche et à relativement grand allongement. Une telle formule, en procurant une plus grande surface portante, autorise des charges alaires qui favorise le vol supersonique et donnent de bonnes performances en subsonique, notamment aux basses vitesses. En comparaison avec un Delta classique, cette aile offre une meilleure maniabilité et une plus grande efficacité aux fortes incidences. Son volume autorise une quantité importante de carburant. L'efficacité de cet aile est améliorée grâce à un empennage canard actif. Les deux canards mobiles, surélevés par rapport à la voilure principale - et légèrement en arrière du cockpit afin de ne pas gêner la visibilité du pilote - contribuent au contrôle direct de la portance, en complément des élevons en bord de fuite, et permettent un déplacement instantané du foyer aérodynamique de l'avion. L'optimisation des formes aérodynamiques a conduit à placer les entrées d'air en position semi-ventrale et l'expérience à montrer qu'on pouvait se passer des systèmes de cônes mobiles (appelés "souris") et des systèmes d'aspiration naguère indispensables sur certains appareils, afin de les adapter à d'autres moteurs. La disposition adoptée constitue un compromis très efficace dans tout le domaine de vol, des basses vitesses à Mach 2, aux fortes incidences et même en dérapage.

Pour répondre aux demandes conjointes et complémentaires de la Marine et de l'Armée de l'Air, la conception de l'aérodynamique générale doit donner au RAFALE opérationnel une grande manoeuvrabilité dans un très vastes domaines de vol, et les excellentes qualités de vol aux très basse vitesse souhaitées pour un aéronef embarqué, tout en procurant les capacités d'emport de charges externes d'un avion polyvalent.

Un Delta se rapproche, par sa forme, d'un fer à repasser, et sa nature instable est exigeante en modes de pilotage. Les solutions imaginées par le bureau d'études de Dassault Aviation comportent, en plus des larges canards mobiles et pilotés, placés très près de la voilure - qui contribuent de façon interactive à la stabilité générale tout en permettant d'augmenter largement la portance aux faibles vitesses - des commandes de vol électriques sur trois chaînes numériques et une chaîne double analogique. Une série de capteurs comparent en permanence le comportement de l'avion et les ordres du pilote, transmettent l'analyse à un calculateur qui en fait la synthèse et traite toutes les informations avant d'agir sur les diverses surface de contrôle que sont les élevons, les becs de bord d'attaque, la gouverne de lacet (appelée drapeau) et les canards. De tels commandes de vol s'intègrent dans un système complexe et, outre les fonctions classiques de tangage, lacet et roulis, elles sont capables d'assurer un rôle anti-turbulence (grâce à la détection instantané des accélérations), le contrôle des hautes incidences et, au travers des ordres transmis aux moteurs, le contrôle du rapport poussée-trainée qui favorise des atterrissages à la fois courts et précis. Toutes ces innovations dans le domaine de l'aérodynamique ont pu être vérifiées, testées, appréciées grâce au système CATIA (Conception Assisté Tridimensionnelle InterActive) qui, par un procédé de maillage tétraédrique, a permis de résoudre les équations de l'écoulement de l'air ainsi que d'établir la cartographie des pressions sur les surfaces aérodynamiques, en corrélation avec l'action des commandes de vol.

Avec une formule aérodynamique nouvelle, cet aéronef est également révolutionnaire par sa structure. En effet, la sévère limitation en masse qui fait partie des exigences primaires de la Marine et de l'Armée de l'Air a conduit, pour rester sous la barre des neuf tonnes et demie de masse à vide équipée, à utiliser de façon intensive les matériaux composites, lesquels comptent pour 25% de la masse de la cellule. Résultant d'une expérience progressivement acquise dans le passé, ces matériaux sont fait de nombreuses fibres de carbone tissées et maintenues en place dans une matrice de résine. Passées au four à haute températures, les pièces ainsi réalisés présentent finalement une résistance égale à celle de l'acier, pour un poids incomparablement moindre. Le baquet du pilote, les peaux des voilures, intrados et extrados, les canards, les gouvernes, ainsi que la dérive sont en carbone époxy. Ce matériau, très résistant et suffisamment élastique pour endurer des facteurs de charge très importants, résultent aussi de l'entrecroisement et de la cuisson de feuilles faites de fibres de carbone. En définitive, la cellule du RAFALE A comporte la proportion de matériaux nouveaux la plus élevé jamais atteinte dans un avion de combat.

Mais concevoir un avion présupposant l'extrême manoeuvrabilité que permet l'association d'un rapport poussée/poids supérieur à 1 et d'une instabilité aérodynamique contrôlée par des commandes de vol électriques ultra rapides pose le grave problème suivant: le pilote pourra-t'il survivre aux efforts imposés par les performances de la machine? Là apparaît véritablement le changement de génération, qui fait atteindre une butée difficile à passer. Le calcul démontre en effet que les accélérations induites par la manoeuvre et surtout leur rapidité d'installation risquent de dépasser largement les limites de la tolérance physique. On optimise ces limites en donnant au pilote les moyens d'une plus grande résistance aux facteurs de charge: siège incliné à 32° par rapport à la normale, position des jambes et des bras, et plan de lappui-tête entièrement revus par rapport à ce qui se faisait jusque là. Cette disposition nouvelle conduit aussi à réaménager la cabine afin d'accroître l'aisance du pilotage: disparition du manche traditionnel, remplacé par un mini-manche latéral, nouvelle présentation des informations nécessaires à la conduite de la mission. La position des commandes répond au concept "3M" (Mains sur Manche et Manette). Le mini-manche est à droite, la manette des gaz unique pour les deux moteurs, à gauche; les bras du pilote reposent en permanences sur les accoudoirs: les facteurs de charge élevés sont ainsi mieux supportés. Grâce à l'utilisation de procédés de visualisation sélectifs, il est aujourd'hui possible aux ingénieurs de situer une nouvelle définition du "tableau de bord" dans la place très réduite disponible dans le champ de vision du pilote. Le poste de pilotage dispose ainsi d'un viseur tête haute "holographique à grand angle", d'un viseur tête moyenne et de deux écrans latéraux. Une telle limitation du nombre des consoles est rendue possible par une intégration maximale du système; elle facilite au mieux le pilotage et la gestion des différentes fonctions disponibles en ne donnant que les informations nécessaires. Ces mini-télévisions à menu déroulant répercutent la totalité des informations dont a besoin le pilote, qui peut les consulter à tout moment, à la demande.

L'ambiance du poste de pilotage est animée par un dispositif d'alarme vocale qui complète les informations visualisées et, en ce cas d'anomalie ou d'urgence (limite du domaine de vol, minima de sécurité...), invite le pilote à consulter la page correspondante du menu télévisé. Dans un premier temps, ces messages étaient délivrés à l'équipage par une voix synthétique en langue anglaise. Assez tôt, la voix plus suave de Yolaine de la Bigne prit la relève, à la satisfaction générale. Le dialogue "pilote-système" s'effectue par des impulsions sur les commandes placées tant sur le mini-manche que sur la manette des moteurs. En attendant la commande vocale, le pilote continuera à se comporter en clarinettiste comme il en a l'habitude.

Mais le RAFALE A n'aurait pu prendre l'air ni répondre aux performances attendues s'il n'avait été muni de propulseurs aussi élaborés que le reste. Pour animer un avion moderne, il ne suffit pas de pousser et de rugir: il faut encore que la technologie de la turbo machine soit en harmonie avec la perfection de la cellule. Mais si, expérience aidant, la construction d'un prototype d'avion a pu être réalisée dans des délais extrêmement brefs, il faut constater que la conception et la mise au point d'un moteur nouveau, même prévu et décrit depuis longtemps, demande un peu plus de temps, voire beaucoup plus. Pour tenir compte de cette donnée, l'avionneur utilisa, en attendant le fameux M-88 de la SNECMA, le F-404 de General-Electric, parfaitement adapté par sa taille, sa masse et sa poussée à ce rôle intérimaire. Ce furent donc deux F-404 qui propulsèrent le démonstrateur RAFALE A pendant 460 sorties d'essais et de présentation.

Le RAFALE A, piloté par Guy Mitaux-Maurouard, a volé pour la première fois le 4 juillet 1986, depuis la base d'Istres, qui a vu décoller tant de prototypes. Au cours de ce premier vol d'une heure, l'avion a atteint Mach 1.3, à l'altitude de 35000 pieds et à ouvert le domaine d'évolution jusqu'à 5G. Cette manière d'entrer carrément dans le vif du sujet démontre l'excellence des travaux préalables des ingénieurs d'études et l'apport considérable fourni par la "conception assistée par ordinateur". Mais un avion démontre toujours son titre par un décollage effectif. La nombreuse assemblée de spécialistes venus assister à cette à cet envol historique n'eut qu'une exclamation lorsque les roues se séparèrent de la piste: "Il vole!" Réaction sans doute inattendue de la part de constructeurs d'aéronefs", mais qui témoignait de la hauteur du pari technologique qui venait d'être maîtrisé.

Au cours de presque 500 vols sans histoires, le RAFALE A fut le banc de très nombreux essais qui permirent petit à petit d'ouvrir le domaine de vol dans toute son étendue et dans de multiples configurations. Egalement, et presque surtout, cela permit de démontrer, par des approches précises et sans aucune difficulté effectuées sur le "Foch" et le "Clémenceau", que cet avion avait toutes les facultés requises pour l'appontage, à une époque où la Marine, pressée par le temps, semblait orienter son choix vers le F-18 américain, en dépit de sa technologie quelque peu dépassée.

Pendant le temps de ces essais, le M-88 tournait au banc et se développait assez harmonieusement pour qu'il fût possible de le faire voler, en place gauche, sur le RAFALE A, tout en gardant un F-404 à droite. Avantage du bimoteur et facilité des fortes poussées, de telles circonstances autorisaient, grâce aussi à la gestion informatique des données de vol, ce qui naguère eût passé pour de l'acrobatie pure. Car cette disposition hybride, outre qu'elle ne modifia pas sensiblement l'apparence de l'avion, ne fut pas utilisé comme un simple banc volant relativement tranquille. Au contraire, tous les essais furent poursuivis jusque dans les coins du domaine et sans aucune restriction. On peut tirer de cette constatation bien des conclusions, notamment sur le savoir-faire des ingénieurs Dassault Aviation et SNECMA. Il fallait en effet adopter un moteur nouveau à une cellule qui conservait l'autre, ce moteur n'ayant ni les mêmes dimensions ni les mêmes caractéristiques de fonctionnement que son voisin, en ce qui concerne les masses d'air digérées, notamment, et les pressions d'ingestion... L'observateur pouvait remarquer que la tuyère gauche était un peu plus courte et que le croupion droit s'ouvrait davantage. Le pilote constatait qu'il lui fallait désormais manoeuvrer deux manettes des gaz, comme sur un biréacteur ordinaire et diviser son regard sur des instruments spécifiques à chacun des propulseurs.

Le RAFALE A, depuis son premier vol avec deux réacteurs dissemblables le 27 février 1990 et jusqu'à sa dernière prestation le 24 janvier 1994, a eu pour principale fonction de conduire les essais en vol du M-88, avec l'avantage, pour le motoriste français, de réaliser ces essais en présence des éléments connus et éprouvés du moteur américain.

Depuis son décollage inaugural du 4 juillet 1986, qui fut un vol d'essai complet dans un domaine de vol déjà vaste, le "démonstrateur" RAFALE A aura effectué 867 sorties en sept ans et demi, 455 heures ayant servi à mettre au point le moteur opérationnel. Cette procédure a permis d'attendre en toute sérénité l'arrivée du monoplace C01 défini pour l'Armée de l'Air. Ce nouveau prototype voyait la voie tracée par son prédécesseur, en dépit de dimensions légèrement réduites et d'exigences nouvelles, notamment de furtivité. La qualification opérationnelle allait encore demander du travail d'adaptation, qui serait mené à bien sur quatre prototypes nouveaux: le C01, monoplace Armée de l'Air; les M01 et M02, monoplaces Aéronavale; et le B01, biplace de combat Armée de l'Air. Avant de rentrer au hangar, le RAFALE A avait démontré les qualités exceptionnelles de la formule Delta-Canards actifs, ainsi que la résistance des matériaux nouveaux utilisés et la capacité d'emport de charge d'un appareil polyvalent. Il avait aussi permis, dans les meilleures conditions, de mettre au point la définition des prototypes qui bientôt allait préfigurer la série.

En illustrations de ces accomplissements, on put admirer la "Patrouille d'acier" des cinq RAFALE qui vola le 24 janvier 1994, prouvant à la fois l'harmonie de sa diversité et la cohérence de la famille autour d'un ancêtre "vieux de moins de huit années".

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