RAFALE : LE STANDARD F4 SE DÉVOILE
En janvier 2019, alors que les premiers Rafale au standard F3R arrivent dans l’armée de l’air, la ministre des Armées profite d’une visite de l’usine de Dassault Aviation à Mérignac pour lancer officiellement le développement d’un nouveau standard majeur, le F4. De quoi permettre à l’appareil d’accroître ses performances opérationnelles, mais aussi de rester compétitif dans les années à venir, notamment face au F-35 de Lockheed Martin.
Sur le standard F3R, le dernier en date du Rafale, les efforts ont surtout porté sur une mise à jour logicielle et sur une amélioration des capteurs et des armements : antenne AESA pour le radar RBE2; intégration du missile air-air longue portée Meteor; nouveau pod de désignation laser TALIOS (Targeting Long-range Identification Optronic System) ; intégration des bombes GBU-16 et AASM Bk.3. Avec le standard F4, l’idée est cette fois-ci de se focaliser sur les questions de connectivité et de combat en réseau, ce qui implique de profonds changements tant logiciels que matériels. Et, pour la première fois, la parfaite interopérabilité technique de la flotte de Rafale pourrait bien être mise à mal avec un standard F4.1 pour les Rafale existants et un F4.2 pour les 58 appareils restant à livrer en France. Si tous les appareils recevront les mises à jour logicielles et seront aptes à intégrer les différents éléments modulaires modernisés, comme le radar AESA ou un nouvel OSF (Optronique Secteur Frontal), seuls les appareils F4.2 recevront l’ensemble des modifications matérielles du standard F4, notamment en matière de guerre électronique. A priori, ces appareils devraient également disposer de mesures conservatoires pour des modernisations plus profondes dans le cadre de standards ultérieurs, ou d’une éventuelle rénovation à mi-vie du Rafale.
L’architecture ouverte du Rafale devrait permettre une implémentation incrémentale du nouveau standard, avec certaines fonctionnalités disponibles dès 2022, la validation du standard complet n’intervenant qu’en 2024 pour une livraison dans les forces en 2025.
CONNECTIVITÉ, ENGAGEMENT ET DISPONIBILITÉ
Les premières études de levées de risques sur le standard F4 du Rafale débutent dès 2017, le périmètre du standard étant déterminé l’année suivante pour un lancement du développement en janvier 2019. À l’heure actuelle, si les ambitions de la DGA et du GIE Rafale International sur ce nouveau standard sont clairement définies, tous les détails de la configuration n’auraient pas été figés. Comme toujours, des compromis devront être faits entre les besoins opérationnels, le respect de l’enveloppe budgétaire et les impératifs industriels. L’architecture ouverte du Rafale devrait permettre une implémentation incrémentale du nouveau standard, avec certaines fonctionnalités disponibles dès 2022, la validation du standard complet n’intervenant qu’en 2024 pour une livraison dans les forces en 2025. La stratégie de développement de ce nouveau standard s’articule autour de quatre piliers :
• l’interconnectivité;
• le soutien et la disponibilité des appareils ; • l’amélioration des capteurs;
• la modernisation des armements.
Dans ces différents domaines, de nombreuses innovations sont apparues ces dernières années. Ainsi, les composantes informatiques des systèmes d’armes modernes font aujourd’hui de plus en plus appel aux intelligences artificielles pour le traitement massif des données, devenu indispensable pour la gestion de la complexité du champ de bataille, mais aussi pour le perfectionnement des outils de maintenance prédictive. De même, les progrès réalisés en matière de chimie appliquée ont permis d’améliorer la propulsion des missiles, ou encore de rendre abordable l’utilisation de nitrure de gallium (GAN) qui améliore les performances des antennes AESA du système d’autoprotection du Rafale, le fameux SPECTRA.
COMMUNICATION ET CONNECTIVITÉ
Si le Rafale ne devait avoir qu’un seul défaut, il s’agirait probablement de sa radio. Sans être catastrophique, celle-ci semble assez loin des standards actuels en matière de puissance et de clarté du signal. Avec le standard F4, le Rafale va enfin se doter d’un tout nouveau système de communication numérique qui devrait améliorer la connaissance de situation des pilotes, y compris dans des environnements contestés électroniquement :
• les appareils recevront ainsi une radio logicielle CONTACT, le nouveau standard des armées françaises permettant aux différents acteurs présents sur le théâtre de partager une image opérationnelle commune;
• une nouvelle liaison de données tactique intra-patrouille, discrète et directionnelle, devrait également intégrer le Rafale, parallèlement à la L-16 actuelle. Cette liaison s’appuiera sur des formes d’onde en trois dimensions (FO3D) générées par synthèse numérique ;
• les Rafale devraient être dotés, au pied de la dérive, d’une SATCOM de qualité militaire, cryptée, discrète et compatible SYRACUSE IV, qui pourrait être dérivée du SAKAR dévoilé par Thales en novembre 2018;
• la gestion de ces ensembles de communication, en plus des liaisons de données existantes, devrait être confiée à une nouvelle génération de serveurs de communication, possiblement dérivée des NEXEN de Thales, permettant de simplifier la tâche de l’équipage tout en assurant le chiffrement et la cyberprotection des données.
L’ensemble de ces équipements devraient permettre de créer de véritables réseaux de communication au sein d’une patrouille de
Rafale, mais aussi, via la SATCOM et CONTACT, sur tout un théâtre d’opérations. Chaque pilote aura ainsi accès à une situation tactique étendue permettant un combat en réseau à longue distance, même dans des environnements complexes. Les Rafale pourront également servir de relais radio entre les troupes au sol et les centres de décision métropolitains, ou bien suivre l’évolution d’une situation tactique en direct dès le début de leur phase de transit. À bien des égards, il s’agit là de la véritable raison d’être du standard F4, qui permet au Rafale de rattraper son retard de connectivité sur le F-35, évoqué en 2017 par le chef d’état-major de l’armée de l’air devant l’assemblée nationale. On pourra tout de même regretter que la capacité de détection multistatique, idéale contre les cibles furtives, ait été repoussée à un standard ultérieur.
CAPTEURS ET INTERFACE
Dans la lignée du standard F3R, le F4 devrait apporter des améliorations en matière de détection. Pour le radar RBE2 AESA, les modifications seront surtout logicielles avec l’ajout d’un mode GMTI (Ground Moving Target Indicator) pour la détection et la poursuite de cibles terrestres mobiles, ainsi que d’un mode ultra-hd pour l’imagerie radar à longue distance. L’entrelacement des modes devrait encore être amélioré, en partie grâce à l’augmentation continue de la puissance de calcul offerte par l’architecture ouverte du Rafale, qui devrait être complètement modernisée et rendue plus résistante aux cyberattaques. Si la technologie AESA à base de GAN semble aujourd’hui trop coûteuse pour être appliquée sur l’antenne d’un RBE2, elle devrait l’être sur celles du système SPECTRA, chargé notamment de l’écoute électronique et du brouillage. SPECTRA devrait ainsi gagner en agilité de fréquence, en précision angulaire, en vitesse de détection et en puissance d’émission, tout en opérant sur une plus large gamme de fréquences, contre des contacts aériens ou de surface. Sur le plan des capteurs, la grande «nouveauté» devrait porter sur le retour d’une voie IR à bord de L’OSF, une capacité abandonnée il y a quelques années, mais qui a été réclamée notamment par l’armée de l’air indienne.
En matière d’interface, le choix a été fait de ne pas bouleverser l’ergonomie existante. Dans le cockpit, les écrans latéraux ont été légèrement agrandis et dotés d’une nouvelle interface tactile. La grande nouveauté ergonomique devrait donc être un affichage de casque, prévu au début du programme, mais annulé par deux fois dans le passé. Si le système est très attendu par les pilotes, tous les obstacles ne sont pas encore franchis pour autant. En effet, la logique financière et opérationnelle pousse vers le choix d’une solution
Sur le plan des capteurs, la grande « nouveauté » devrait porter sur le retour d’une voie IR à bord de L’OSF, une capacité abandonnée il y a quelques années, mais qui a été réclamée notamment par l’armée de l’air indienne.
israélienne déjà intégrée sur les Rafale export, tandis que Thales milite logiquement pour une solution nationale.
ARMEMENTS
Après l’intégration du Meteor sur le F3R, le panel d’armements du Rafale F4 devrait encore s’étoffer :
• le missile SCALP EG devrait être reconditionné par MBDA afin de traiter les obsolescences et le vieillissement des cellules. Les premiers SCALP rénovés seront livrés l’année prochaine et serviront jusqu’au début des années 2030;
• l’armement AASM devrait encore évoluer, avec l’apparition d’un Bk.4 simplifié, dépourvu de propulsion et optimisé pour le soutien aérien rapproché. Une version de 1000 kg de L’AASM devrait également être intégrée au Rafale dans les années à venir, en remplacement des GBU-24;
• mais la grande nouveauté en matière d’armement sera le MICA-NG qui viendra compléter le Meteor sur la moyenne portée. S’il conserve l’aérodynamique, la masse et le centrage du MICA, le MICA-NG sera un missile hautement plus performant. La version à guidage radar sera dotée d’une antenne AESA plus puissante, mais aussi plus résistante au brouillage. L’autodirecteur infrarouge du MICA-IR aura droit à un nouveau capteur matriciel plus sensible et capable de mieux discriminer les leurres adverses. Enfin, la miniaturisation du compartiment électronique permet l’emport de plus de propergol pour le moteur, qui est doté d’une capacité de double impulsion. De quoi augmenter de 30 % la portée du MICA, tout en lui permettant de garder de l’énergie en réserve pour manoeuvrer pendant la phase d’interception.
On notera que l’intégration de roquettes à guidage laser et le développement d’un nouveau missile nucléaire font l’objet de programmes distincts et ne sont donc pas pris en compte dans le cadre du standard F4.
SOUTIEN ET DISPONIBILITÉ
Comme à chaque évolution de standard, des efforts importants ont été faits en matière de Maintien en Condition Opérationnelle (MCO) et de coûts d’utilisation avec, cette fois-ci, une intégration plus poussée des dernières technologies numériques. Aujourd’hui, le système de restitution technique et de gestion logistique Harpagon permet déjà de se passer en grande partie des visites périodiques sur le Rafale, notamment en améliorant le traitement curatif des pannes et en permettant d’anticiper au mieux la maintenance préventive. Le standard F3R y intègre déjà des fonctions d’aide au diagnostic exploitant les données recueillies par les centaines de capteurs répartis dans la cellule de l’appareil.
Or, l’amélioration des algorithmes et de la puissance de calcul va permettre de décupler la collecte et l’exploitation de données massives après chaque vol de Rafale. De quoi mettre en place, dans les années qui viennent, une véritable maintenance prévisionnelle qui viendra encore réduire le coût du soutien opérationnel et améliorer la disponibilité… si tant est que toutes les pièces détachées ne soient pas monopolisées en OPEX, ce qui est un autre problème.
Avec le standard F4, l’ensemble de la chaîne logistique va donc être mis à jour afin de préparer la généralisation progressive des méthodes de maintenance prévisionnelle. Le système Harpagon va connaître une nouvelle évolution, des capteurs miniaturisés seront intégrés dans les MICA-NG et le réacteur M88 va recevoir une modernisation de ses FADEC, avec de nouveaux calculateurs permettant de disposer de plus de puissance de traitement des données. Pour Safran Aircraft Engines, la collecte massive de données techniques est essentielle pour améliorer l’efficacité du moteur, réduire les coûts de maintenance, mais aussi préparer l’avenir, en l’occurrence la motorisation du SCAF franco-allemand.
On le voit, les standards successifs du Rafale amènent leur lot de modernisations incrémentales, et le F4 ne déroge pas à cette règle. Si, extérieurement, le nouveau standard ne semble pas induire d’aussi importants changements que le F3R qui avait vu l’arrivée du RBE2 AESA et du Meteor, l’évolution est pourtant bien plus impressionnante sur le plan numérique, promettant une rupture opérationnelle majeure en matière de conscience de la situation tactique, de combat réseaucentré, de guerre électronique, de protection cyber ou encore de détection passive. Mieux encore, le F4 prépare dès à présent les futures évolutions du Rafale, qu’il s’agisse de la maintenance prévisionnelle, de la détection multistatique, des mesures conservatoires pour de futurs radars plaques répartis sur la cellule de l’appareil ou de l’amélioration des capacités de guerre électronique, y compris offensives. De quoi permettre au Rafale de rester un adversaire redoutable dans les décennies à venir, même face à des avions furtifs.
L’amélioration des algorithmes et de la puissance de calculs va permettre de décupler la collecte et l’exploitation de données massives après chaque vol de Rafale. De quoi mettre en place, dans les années qui viennent, une véritable maintenance prévisionnelle.