L’AR­ME­MENT HYPERSONIQUE, OP­TION VIABLE EN A2/AD ?

DSI Hors-Série - - SOMMAIRE - Phi­lippe LANGLOIT

La sa­tu­ra­tion ne ré­sulte pas uni­que­ment de la masse, mais aus­si de l’in­ca­pa­ci­té d’un sys­tème don­né à suivre le tem­po opé­ra­tion­nel ; ce qui sou­lève la ques­tion de la vi­tesse comme fac­teur per­met­tant de contrer les dis­po­si­tifs A2/AD. Les pistes sont nom­breuses (la­sers, ca­nons élec­tro­ma­gné­tiques), mais l’une d’elles fait l’ob­jet d’ef­forts tech­no­lo­giques ré­cur­rents : la frappe hypersonique.

Les vols à vi­tesse hypersonique (soit au­de­là de Mach 5) ont tou­jours consti­tué un do­maine de re­cherches de L’US Air Force, dès avant le pro­gramme X-15; au vrai, ces études ont été in­dis­pen­sables à la mise au point des mis­siles in­ter­con­ti­nen­taux et de leurs vé­hi­cules de ren­trée. Les pro­grès réa­li­sés de­puis lors ont été im­por­tants, en dé­pit de contraintes (ma­noeu­vra­bi­li­té et sta­bi­li­té du vol, ges­tion de la cha­leur due aux frot­te­ments propres aux hautes vi­tesses, etc.) ra­pi­de­ment iso­lées par les in­gé­nieurs. La course à la vi­tesse passe ain­si par le haut supersonique et est his­to­ri­que­ment pré­coce. Dès la fin des an­nées 1940, L’US Air Force a tra­vaillé sur un concept de missile de croi­sière in­ter­con­ti­nen­tal. En 1950, les ob­jec­tifs du pro­gramme WS-104A – le fu­tur North Ame­ri­can Na­va­ho – étaient de dé­li­vrer 3,15 t de charge utile à 10200 km avec une er­reur cir­cu­laire pro­bable de 450 m, après un vol à Mach 3 (1). Le sys­tème, qui uti­li­sait un boos­ter per­met­tant d’at­teindre la vi­tesse né­ces­saire à l’usage d’un sta­to­réac­teur, a été tes­té à quatre re­prises, mais les tech­no­lo­gies n’étaient pas en­core mûres. Fi­na­le­ment, L’US Air Force a an­nu­lé le pro­gramme en juillet 1957, don­nant la prio­ri­té aux mis­siles ba­lis­tiques(2). Pour au­tant, Wa­shing­ton n’a pas aban­don­né l’idée d’un missile de croi­sière supersonique. En uti­li­sant la cel­lule du Na­va­ho et en la do­tant d’un tur­bo­réac­teur J-52, il était ain­si pos­sible de dis­po­ser d’un en­gin d’une por­tée de 1 260 km et dont la vi­tesse de croi­sière était de Mach 2,1. Le missile AGM-28 Hound Hog est ain­si res­té en ser­vice de 1960 à 1975, 697 en­gins ayant été pro­duits. Entre-temps, L’US Air Force avait tra­vaillé sur un autre concept, qui a don­né nais­sance à L’AGM-48 Sky­bolt. Ce­lui-ci se pré­sen­tait comme un missile ba­lis­tique lan­cé de­puis un bom­bar­dier – quatre de­vant être em­bar­qués sur un B-52 –, leur per­met­tant ain­si de res­ter à dis­tance de sé­cu­ri­té. Do­té de deux étages et d’une pro­pul­sion so­lide, il at­tei­gnait Mach 15 avec un apo­gée de 480 km. Les Bri­tan­niques ont re­joint le pro­gramme en 1960, mais l’en­gin per­dait son in­té­rêt dès lors qu’en­trait en ser­vice le Po­la­ris, de­vant équi­per les sous-ma­rins amé­ri­cains et bri­tan­niques, qui of­frait plus d’avan­tages.

La course à la vi­tesse passe par le haut supersonique et est his­to­ri­que­ment pré­coce.

DU NU­CLÉAIRE AU CONVEN­TION­NEL

De fac­to, la lo­gique der­rière le dé­ve­lop­pe­ment de ces ar­me­ments est celle de la

conduite d’opé­ra­tions nu­cléaires. Dans ce cadre, le missile ba­lis­tique, ti­ré de­puis un si­lo ou un sous-ma­rin, ap­pa­raît comme net­te­ment plus per­ti­nent. Pour prendre l’exemple du Sky­bolt, le bom­bar­dier le trans­por­tant est plus fa­ci­le­ment dé­truit qu’un sous-ma­rin, et son en­du­rance se compte en heures, là où celle du sous-ma­rin se compte en mois. Reste que L’US Air Force n’avait pas aban­don­né l’idée de mis­siles de croi­sière – soit un en­gin aé­ro­bie pro­pul­sé du­rant l’en­semble de ses phases de vol. En 1972, elle a fait en­trer en ser­vice L’AGM-69 SRAM (Short Range At­tack Missile), do­té d’une pro­pul­sion par car­bu­rant so­lide, pou­vant at­teindre Mach 3 et d’une por­tée de 93 km. Il a été uti­li­sé jus­qu’en 1993 ; d’autres pro­grammes cen­sés prendre sa re­lève (L’AGM-69B et L’AGM-131, cette fois de 400 km de por­tée), ont fi­na­le­ment été an­nu­lés. Mais il s’agis­sait tou­jours de frappe nu­cléaire.

Si le Prompt Glo­bal Strike en tant que tel a été aban­don­né, les re­cherches se pour­suivent néan­moins, avec en ligne de mire le dé­pas­se­ment des contraintes phy­siques et leurs consé­quences sur la ma­noeu­vra­bi­li­té d'en­gins cen­sé­ment gui­dés.

En 1976, L’US Air Force lan­çait le pro­gramme d’ad­van­ced Stra­te­gic Air-laun­ched Missile (ASALM) et re­ve­nait vers le haut supersonique (3). Ce missile de croi­sière lar­gué de­puis un bom­bar­dier B-1 de­vait at­teindre une vi­tesse de croi­sière de Mach 3,5 et avoir une por­tée de 480 km. Do­té d’une pro­pul­sion par sta­to­réac­teur et d’une struc­ture au­to­por­tante, il était des­ti­né à l’at­taque d’ob­jec­tifs terrestres dur­cis – éven­tuel­le­ment avec une charge nu­cléaire –, mais aus­si à l’in­ter­cep­tion d’ap­pa­reils de dé­tec­tion aé­rienne avan­cée ad­verses. Mar­tin Ma­riet­ta, au­jourd’hui fu­sion­né avec Lock­heed pour for­mer Lock­heed Mar­tin, avait tra­vaillé sur le pro­gramme, condui­sant des es­sais lui per­met­tant d’at­teindre Mach 5,5, mais les dif­fi­cul­tés tech­niques et sur­tout les coupes bud­gé­taires, alors qu’était dé­jà dé­ve­lop­pé le fu­tur AGM-86 – cette fois sub­so­nique –, ont conduit à l’aban­don du pro­jet en 1981.

La ques­tion de la frappe hypersonique a re­fait sur­face en 2003, avec l’an­nonce du lan­ce­ment du pro­gramme FALCON (Force

Ap­pli­ca­tion Laun­ched from Con­ti­nen­tal Uni­ted States). L’ap­proche, cette fois, por­tait bien sur des ca­pa­ci­tés ex­clu­si­ve­ment conven­tion­nelles, per­met­tant un désen­ga­ge­ment géo­gra­phique des États-unis des zones de crises, tout en bé­né­fi­ciant d’une ap­ti­tude à les in­fluen­cer. L’USAF en­vi­sa­geait ain­si de dis­po­ser à l’ho­ri­zon 2025, d’hy­per­so­nic Cruise Ve­hicles (HCV) ca­pables de dé­col­ler et d’at­ter­rir de­puis des pistes conven­tion­nelles, pou­vant at­teindre n’im­porte quel point de la pla­nète en moins de deux heures et y dé­li­vrer jus­qu’à 6 t de charge. Celle-ci de­vait com­prendre des X-41 Com­mon Ae­ro Ve­hicles (CAV) non mo­to­ri­sés, ma­noeu­vrant dans l’at­mo­sphère à grande vi­tesse et em­bar­quant 500 kg d’armes gui­dées par GPS (4). Cette ap­proche par «pla­neur hypersonique» a éga­le­ment été re­te­nue en Chine et en Rus­sie – cette fois au mo­tif de la mo­der­ni­sa­tion des forces nu­cléaires stra­té­giques et d’une ca­pa­ci­té à

contrer les sys­tèmes an­ti­mis­siles de dé­fense de ter­ri­toire.

Le FALCON fut en­suite in­té­gré à un pro­gramme plus large en­core, le Prompt Glo­bal Strike, qui com­pre­nait éga­le­ment ce qui est de­ve­nu le bom­bar­dier B-21, mais aus­si la pos­si­bi­li­té d’ins­tal­ler des charges conven­tion­nelles sur des mis­siles ba­lis­tiques, lan­cés ou non de sous-ma­rins – une op­tion au de­meu­rant dé­jà évo­quée aux États-unis ou au Royaume-uni dans la deuxième moi­tié des an­nées 1990, mais sans convaincre. Il était de même ques­tion de dé­mons­tra­teurs de vol hypersonique, comme les Hy­fly et le RATTLRS (Re­vo­lu­tio­na­ry Ap­proach To Time Cri­ti­cal Long Range Strike Pro­ject). Si le Prompt Glo­bal Strike en tant que tel a été aban­don­né, les re­cherches se pour­suivent néan­moins, avec en ligne de mire le dé­pas­se­ment des contraintes phy­siques et leurs consé­quences sur la ma­noeu­vra­bi­li­té d’en­gins cen­sé­ment gui­dés. À Mach 5 ou Mach 6, toute ma­noeuvre fait en­trer en ac­tion des forces aé­ro­dy­na­miques consi­dé­rables, ce qui in­duit de nou­velles dif­fi­cul­tés. Le contrôle peut être per­du ex­trê­me­ment ra­pi­de­ment du fait même des variations de flux d’air – avec de brusques gé­né­ra­tions de traî­née – au­tour de l’appareil. La ré­sis­tance struc­tu­relle est d’au­tant plus pro­blé­ma­tique que les très hautes tem­pé­ra­tures ont une in­fluence sur elle. À Mach 5, l’air at­teint pra­ti­que­ment 1000 °C pour pas­ser à 2 000 °C à Mach 7…

Des pro­grès ont ce­pen­dant bel et bien été réa­li­sés. Le 17 no­vembre 2004, l’x-43, un dé­mons­tra­teur de la NA­SA, a at­teint la vi­tesse de Mach 9,65 pen­dant dix se­condes. Il avait été lar­gué par un B-52 et pro­pul­sé par une fu­sée Pe­ga­sus à Mach 7, vi­tesse à la­quelle le scram­jet a pris le re­lais. Ce der­nier fonc­tionne a prio­ri comme un sta­to­réac­teur (ram­jet). À une cer­taine vi­tesse, le flux d’air en­trant dans le mo­teur n’a pas be­soin d’être com­pres­sé par des aubes, comme sur un ré­ac­teur nor­mal, pour pro­duire de la pous­sée une fois qu’il se­ra brû­lé par la com­bus­tion de car­bu­rant. Mais, contrai­re­ment au ram­jet, où il est dé­cé­lé­ré avant d’être mis à feu, l’air passe à une vi­tesse supersonique dans le scram­jet. Avec à la clé les vé­ri­tables dé­fis que re­pré­sentent les ma­té­riaux, la ges­tion des flux d’air ou même le car­bu­rant. À pa­reille vi­tesse, il doit s’en­flam­mer ins­tan­ta­né­ment sous peine de faire perdre de la pous­sée en brû­lant… à l’ex­té­rieur du mo­teur.

LES PRO­GRAMMES DE L’US AIR FORCE

L’US Air Force dé­ve­loppe éga­le­ment ses propres pro­grammes. L’hy­per­so­nic Tech­no­lo­gy Ve­hicle 2 (HTV-2) a consti­tué une autre voie de re­cherche. Pro­jet de pla­neur des­ti­né à dé­li­vrer des moyens de frappe à l’échelle in­ter­con­ti­nen­tale, ses tests, les 22 avril 2010 et 11 août 2011, se sont sol­dés par des échecs. Dans les deux cas, les hautes tem­pé­ra­tures ont abou­ti à la des­truc­tion de l’en­gin quelques mi­nutes après son lar­gage par le missile l’ayant lan­cé. Le pro­gramme a ce­pen­dant conti­nué jus­qu’en 2014, cette fois afin d’étu­dier les ré­sul­tats des deux es­sais. Lock­heed Mar­tin a in­di­qué que les en­sei­gne­ments ti­rés de ces ex­pé­riences lui étaient utiles pour la concep­tion du «SR-72», un bi­réac­teur hypersonique ca­pable d’at­teindre Mach 6, qui se­rait apte aux mis­sions de re­con­nais­sance stra­té­gique, mais éga­le­ment de frappe, et dont un pre­mier dé­mons­tra­teur pour­rait vo­ler en 2020, dans l’op­tique d’une mise en ser­vice en 2030 (5).

Le Boeing X-51A Wa­ve­ri­der – en ré­fé­rence à sa ca­pa­ci­té à «sur­fer» sur les ondes de choc pro­duites par sa vi­tesse –, un pro­gramme fai­sant ap­pel aux tech­no­lo­gies liées au scram­jet, a pour sa part connu son pre­mier suc­cès le 1er mai 2013. Pro­pul­sé par un boos­ter de missile ATACMS jus­qu’à Mach 4,5, il a ac­cé­lé­ré jus­qu’à Mach 5,1 après sé­pa­ra­tion du lan­ceur avant de plon­ger dans l’océan Pa­ci­fique, à court de car­bu­rant. Le vol, d’une du­rée de 240 se­condes, a per­mis d’éta­blir un nou­veau re­cord de vi­tesse à cette al­ti­tude (21 000 m). Le dé­mons­tra­teur doit ou­vrir la voie au missile HSSW (High Speed Strike Wea­pon) que L’US Air Force es­père ad­mettre au ser­vice vers 2025 sur ses B-2 et F-35. Mi­li­taires et in­dus­triels dis­til­lent peu d’in­for­ma­tions à son pro­pos, mais l’air Force re­con­naît qu’il pour­rait être uti­li­sé dans le trai­te­ment de sys­tèmes de dé­fense aé­rienne dis­tri­bués.

En at­ten­dant, les tra­vaux de re­cherche se pour­suivent. En juillet 2017, Aus­tra­liens et Amé­ri­cains ont ain­si conduit de­puis Woo­me­ra une cam­pagne de lan­ce­ments dans le cadre du pro­gramme Hy­per­so­nic In­ter­na­tio­nal Flight Re­search Ex­pe­ri­men­ta­tion (HIFIRE). Si les pre­miers tirs avaient eu lieu en 2009, l’un de ceux réa­li­sés en juillet a per­mis d’at­teindre Mach 7,5. Il s’agit clai­re­ment de R&T, per­met­tant d’ana­ly­ser et de tes­ter des tech­no­lo­gies liées aux ma­té­riaux, l’aé­ro­dy­na­mique, l’aé­ro­ther­mique et les stra­té­gies de ges­tion des frot­te­ments, l’in­té­gra­tion des sys­tèmes, le contrôle ou en­core la na­vi­ga­tion.

Le dé­mons­tra­teur doit ou­vrir la voie au missile HSSW (High Speed Strike Wea­pon) que L'US Air Force es­père ad­mettre au ser­vice vers 2025 sur ses B-2 et F-35.

L’HYPERSONIQUE EST-IL FAN­TAS­TIQUE ?

His­to­ri­que­ment, les pre­miers mis­siles de croi­sière in­ter­con­ti­nen­taux ou de por­tée moyenne (comme les Re­gu­lus et autre Ma­ta­dor) ont été rem­pla­cés par

des mis­siles ba­lis­tiques : plus ra­pides, ils of­fraient éga­le­ment une pro­ba­bi­li­té d’in­ter­cep­tion et de des­truc­tion moindre. C’est ce type de rai­son­ne­ment qui a été re­te­nu dans les an­nées 1990 et 2000, lorsque la ques­tion de l’ar­me­ment conven­tion­nel de mis­siles ba­lis­tiques a été évo­quée. Reste ce­pen­dant qu’elle a été re­je­tée pour des rai­sons stra­té­giques évi­dentes : il est im­pos­sible de dis­cri­mi­ner un Trident II ou un Mi­nu­te­man do­té d’une charge conven­tion­nelle d’un autre do­té d’une charge nu­cléaire; le risque de confu­sion quant aux in­ten­tions du ti­reur est tout sim­ple­ment trop im­por­tant et ce­lui d’échange nu­cléaire ac­ci­den­tel, trop éle­vé (6). Cette ques­tion de la dis­cri­mi­na­tion n’est d’ailleurs pas nou­velle et s’est po­sée dès les an­nées 1980, lors de l’en­trée en ser­vice de ver­sions aus­si bien nu­cléaires que conven­tion­nelles du To­ma­hawk.

Le pro­blème de la dis­cri­mi­na­tion de­vrait, au de­meu­rant, per­du­rer. Le dé­ve­lop­pe­ment de pla­neurs hypersoniques par la Chine ou la Rus­sie est une ma­noeuvre stra­té­gique ha­bile. Ces États en­tendent les uti­li­ser afin de contrer les dé­fenses an­ti­mis­siles amé­ri­caines, mais tendent aus­si à en faire des « tech­no­lo­gies nu­cléaires ». De tels sys­tèmes, par les risques de per­cep­tion er­ro­née qu’ils re­couvrent, doivent donc être can­ton­nés à une fonc­tion spé­ci­fique, éloi­gnée de la lutte contre des dis­po­si­tifs A2/ AD. Ne reste alors comme op­tion viable et non stratégiquement dé­sta­bi­li­sante que le missile hypersonique aé­ro­bie… qui souffre de l’in­con­vé­nient d’un in­ves­tis­se­ment tech­no­lo­gique long et la­bo­rieux. Évi­dem­ment, la maî­trise de cette tech­no­lo­gie confé­re­ra à ce­lui qui en dis­po­se­ra de réels avan­tages ; mais il fau­dra éga­le­ment voir dans quelle me­sure les sché­mas doc­tri­naux pour­ront être adap­tés.

L’in­té­gra­tion des ar­me­ments hypersoniques dans les struc­tures de force ac­tuelles risque ain­si de dé­bou­cher sur une « guerre à deux vi­tesses » qui va rendre la conduite des opé­ra­tions plus com­plexe. En la ma­tière, la clé ré­side cer­tai­ne­ment dans l’adap­ta­tion des mo­da­li­tés de com­man­de­ment et de contrôle et, par ri­co­chet, dans celles liées à la connec­ti­vi­té. À cet égard, il n’est pas cer­tain que les « hy­per­vi­tesses » im­pliquent for­cé­ment de de­voir pour­suivre sur la voie d’un com­man­de­ment tou­jours plus cen­tra­li­sé. En re­vanche, la ma­nière d’ap­pré­hen­der les ef­fets des frappes se­ra ap­pe­lée à évo­luer. La « charge ex­plo­sive » se me­su­re­ra ain­si au re­gard aus­si bien des ex­plo­sifs em­por­tés que des ef­fets ci­né­tiques propres au vec­teur uti­li­sé. En tout état de cause, le dé­pas­se­ment de la bar­rière sym­bo­lique de Mach 5 n’ap­pa­raît pas comme né­ces­saire : à Mach 4,5, en fonc­tion de l’al­ti­tude de vol, 300 km sont par­cou­rus en 4 min, ce qui re­pré­sente, en soi, un dé­fi consi­dé­rable pour des sys­tèmes comme les S-400/500 et ceux les pro­té­geant.

Notes

(1) Ken­neth P. Wer­rell, The Evo­lu­tion of the Cruise Missile,

Max­well Air Force Base, Air Uni­ver­si­ty Press, 1985.

(2) On note par ailleurs que L’URSS a éga­le­ment tra­vaillé sur des concepts si­mi­laires, jus­qu’en 1960. Là aus­si, la so­lu­tion du missile ba­lis­tique in­ter­con­ti­nen­tal a été pré­fé­rée.

(3) Ri­chard K. Betts (dir.), Cruise Mis­siles: Tech­no­lo­gy, Stra­te­gy, Po­li­tics, Broo­kings, Wa­shing­ton, 1981.

(4) Jo­seph Hen­ro­tin, « Frap­per à la vi­tesse de l’éclair. Le Prompt Glo­bal Strike face aux réa­li­tés tech­no­lo­giques », Dé­fense & Sé­cu­ri­té In­ter­na­tio­nale, no 35, mars 2008.

(5) Voir « Vers le SR-72 », Dé­fense & Sé­cu­ri­té In­ter­na­tio­nale, no 98, dé­cembre 2013.

(6) Les pro­po­si­tions d’éta­blir un mix de mis­siles Trident II à charges conven­tion­nelle et nu­cléaire lan­cés par les sous-ma­rins bri­tan­niques ont ain­si été qua­si im­mé­dia­te­ment re­je­tées.

Le dé­mons­tra­teur X-51 a connu une mise au point dé­li­cate, mais a fi­na­le­ment dé­bou­ché sur un suc­cès. (© DOD)

La NA­SA a uti­li­sé d'an­ciens mis­siles AIM-54 Phoe­nix pour des re­cherches sur le com­por­te­ment des charges utiles à haute vi­tesse, l'en­gin évo­luant à plein ré­gime aux alen­tours de Mach 5. (© NA­SA)

Pho­to ci-des­sus : Un missile Na­va­ho en vol. L'en­gin est pro­pul­sé par un boos­ter jus­qu'à la vi­tesse lui per­met­tant d'uti­li­ser ses sta­to­réac­teurs. (© US Air Force)

Re­pré­sen­ta­tion in­for­ma­tique du missile HSSW pu­bliée par Lock­heed en 2013. L'en­gin se­rait plus com­pact que les sys­tèmes ac­tuel­le­ment ex­pé­ri­men­tés. (© Lock­heed Mar­tin)

Re­pré­sen­ta­tion de la ren­trée dans l'at­mo­sphère d'un pla­neur hypersonique HTV-2. Com­pa­ra­ti­ve­ment aux ogives de ren­trée clas­sique, le pla­neur évo­lue à de plus hautes vi­tesses et, sur­tout, est cen­sé pou­voir ma­noeu­vrer. (© DOD)

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