Analyse : Armes hypersoniques, comment les contrer?

Spécialiste des radars, de la guerre électronique et des systèmes d’armes, Olivier Dujardin est CEO de la société ARCANIT et chercheur associé au Centre Français de Recherche sur le Renseignement (CF2R).

Contact: olivier.dujardin@arcanit.com 

 

Dans le flot des nouvelles technologies utilisées pour les matériels militaires, les armes hypersoniques arrivent en bonne place des menaces qui provoquent une certaine inquiétude auprès des états majors. Cette inquiétude est provoquée par le début de la prolifération de ce type de vecteurs et surtout par le fait qu’ils sont très difficiles à intercepter. On parle de vitesse hypersonique à partir de MACH 5, c’est-à-dire environ 6 200 Km/h. En soi, les armes hypersoniques ne sont pas nouvelles, la première fut sans doute le missile V2 allemand lors de la seconde guerre mondiale dont la vitesse maximale était assez proche de MACH 5. En armes hypersoniques, on trouve aussi certains obus antichar (menace déjà traitée par les protections passives et actives) et aussi les obus tirés par les futurs canons électromagnétiques. Globalement, tous les missiles balistiques mis en service peuvent être considérés comme des armes hypersoniques.

Pendant longtemps, ces armes furent considérées comme imparables, leur vitesse extrême ne permettant pas aux systèmes antiaériens existants de les traiter. Les premiers systèmes développés à la fin des années 1950 (Nike Zeus américain, A-35 russe) n’auront qu’une efficacité relative, tout en présentant certains inconvénients majeurs (les missiles ABM-1 Galosh du A-35 étaient équipés de têtes nucléaires de 2 à 3 Méga tonnes). Le traité ABM de 1972, signé entre l’URSS et les Etats-Unis, a ralenti les développements et a permis de substantielles économies sur des systèmes complexes et à l’efficacité relative. Ce n’est que dans les années 1980, avec les développements de l'informatique et des systèmes de guidage, que le développement des systèmes antimissiles balistiques s’est accéléré. La cinématique balistique des ogives permet de prévoir leur trajectoire et d’y envoyer un missile intercepteur. Au fil des années, les systèmes se sont perfectionnés afin d’être en mesure d’intercepter des missiles balistiques à la portée toujours plus grande donc ayant des vitesses toujours plus élevées.

Si aujourd’hui les armes hypersoniques font particulièrement parler d’elles, c’est pour deux raisons. La première raison est que les ogives des missiles balistiques commencent à être dotées de capacités manœuvrantes (planeur hypersonique Avangard, Wu-14…) à la trajectoire non prévisible qui, combinées à des leurres, deviennent impossibles à intercepter par les systèmes développés à ce jour. La deuxième raison est l’entrée en service (ou prochainement) des premiers missiles de croisière hypersoniques (missiles Iskander, Kinjal, Zircon, BrahMos II etc.) pour lesquels aucun système d’interception existant n’est efficace. Leur trajectoire semi-balistique et semi-croisière à des altitudes beaucoup plus basses ne rentre pas dans les capacités des systèmes antimissiles actuels.
 

Détecter les missiles hypersoniques

 

Pour intercepter une cible, quelles que soient sa vitesse et/ou son altitude, il faut d’abord la détecter. Plus cette détection sera précoce et plus le préavis sera important. Or, dans le cas des armes hypersoniques, ce temps est naturellement réduit. Les profils de vol des missiles balistiques ou de croisière étant très différents, ils nécessitent des moyens de détection différents.
Les missiles balistiques :

Il existe plusieurs catégories de missiles balistiques selon leur portée. Ceux de courte et moyenne portée (SRBM, MRBM) sont déjà couverts par des systèmes antimissiles (S-300V, THAAD, PATRIOT PAC-3, ARROW etc.) qui peuvent déjà assurer leur détection grâce à des radars associés.

Par contre, les missiles de portée intermédiaire ou de longue portée (IRBM et ICBM) sont plus délicats à traiter. Ils nécessitent des moyens de détection à très grande portée (plusieurs milliers de kilomètres). A ce jour, seuls les Etats-Unis, la Russie et la Chine déploient ce type de radar (radar ABM). La France dispose d’un démonstrateur depuis 2015, le DRTLP (Démonstrateur Radar Très Longue portée) développé par l’ONERA et THALES. Ces radars, de par leur encombrement très important, sont fixes (ou faiblement mobiles pour les radars SBX montés sur des plateformes flottantes). Ces moyens peuvent être complétés par une constellation de satellites de détection de départ de missiles. Seule la constellation américaine reste opérationnelle (satellites SBIRS); la Russie n’aurait que deux satellites fonctionnels et la Chine n’aurait pas encore déployé la sienne.

Satellite SBIRS GEO américain (Crédits: Lockheed Martin)

 

Les radars ABM, de par la rotondité de la terre, ne peuvent voir les missiles qu’à partir du moment où ils ont atteint une altitude suffisante pour être détectés. Donc plus les radars sont éloignés des sites de lancement et plus la détection est tardive. Ceci explique pourquoi les Etats-Unis installent leurs radars le plus près possible des frontières, russes entre autres.

Les missiles de croisière :

A la différence des missiles balistiques, les missiles de croisière ont des altitudes de vol bien plus faibles, ce qui limite les portées de détection par radar. Cependant, pour le moment, ces missiles présenteraient des trajectoires de vol semi balistiques donc plus élevées que les missiles de croisière traditionnels, sans pour autant atteindre la frontière de l’espace comme le font les missiles purement balistiques. Ceci est sans doute le fait de contraintes physiques où, pour atteindre de telles vitesses, il est nécessaire d’avoir un frottement aérodynamique amoindri par l’altitude.

Le missile Kinjal, comme le Iskander dont il est dérivé, aurait une altitude de vol entre 50 000 et 80 000 m. Ainsi un missile Iskander peut parcourir ses 500 km de portée en un peu moins de 4 mn, un Kinjal ses 2 000 km de portée en moins de 10 mn et un missile Zircon ses 1 000 km de portée en moins de 7 mn. Compte tenu de la taille réduite de ces missiles, comparativement à un avion, la distance de détection maximale par un radar de veille air, placé au sol ou sur un navire, ne dépassera que difficilement les 200 Km, ce qui limitera le temps de réaction à seulement 1 à 2 mn au maximum avant l’impact. En si peu de temps, il reste difficile de faire une désignation d’objectif pour un système d’armes sur des cibles aussi rapides, quand ils le peuvent. Avant même de réfléchir à la manière dont il serait possible de contrer ces armes, il est absolument nécessaire d’augmenter la portée de détection et donc le préavis disponible.

Missile russe Zircon (Crédits: Sputnik)

Dans ce but, les Américains envisagent de déployer des capteurs dans l’espace en remplacement des actuels satellites SBIRS. Il est évident que l’on est face à une solution de « riche » puisque cela nécessite de déployer suffisamment de satellites afin d’être en mesure de détecter, à coup sûr, n’importe quel lancement sur une zone donnée, ce qui implique la persistance des moyens. Cela repose, soit sur du géostationnaire, mais qui risque d’être placé trop loin pour détecter efficacement des cibles relativement petites, soit sur une importante suite de satellites défilants en mesure d’assurer une revisite permanente. Très peu de pays pourront s’offrir une telle solution. Une des solutions pourrait reposer sur des radars et/ou des systèmes optroniques positionnés sur des ballons ou des drones évoluant à très haute altitude (au moins 20 000 m). Par exemple, à 20 000 m d’altitude, l’horizon radio électrique est pratiquement de 600 Km (sans compter l’altitude de vol des missiles) c’est-à-dire que cela  permettrait de multiplier par trois, au minimum, les temps de réaction par rapport à un radar au sol. Ainsi la portée radar permettrait la détection de certains de ces missiles dès leur lancement.
 

Détruire les missiles hypersoniques 

 

Les systèmes antimissiles balistiques existants ne peuvent être efficaces qu’uniquement contre des cibles non manœuvrantes respectant une trajectoire purement balistique. C’est pourquoi ces systèmes devraient être, également, efficaces contre les obus des canons électromagnétiques car leur trajectoire, purement balistique, devrait leur permettre de les traiter. Le problème risque plus d’être économique que technique car le déséquilibre sera énorme entre la valeur d’un obus et celle d’un missile, mais cela est déjà vrai pour les systèmes comme l’Iron Dome israélien dont la fonction est d’intercepter des obus de mortier et des roquettes sol/sol.

Dans le cas de cibles manœuvrantes, les vitesses en jeu rendent très difficile toute manœuvre d’interception pour un missile puisque la vitesse d’interception est la somme des vitesses de la cible et du missile intercepteur, c’est-à-dire la somme de deux vitesses hypersoniques.  Compte tenu de ces contraintes, deux approches sont étudiées par les États-Unis, la première est le recours aux armes à énergie dirigée, notamment les lasers, et la seconde est l’interception au moment du lancement du missile quand celui-ci est encore relativement lent et avec une trajectoire assez linéaire.
Le problème des armes à énergie dirigée est leur limitation face aux conditions environnementales qui rendent leur efficacité incertaine et qui nécessitent d’être en intervisibilité avec la cible.

L’interception de la cible au moment de son lancement nécessite d’être assez proche car, même si le missile intercepteur était lui-même hypersonique, il n’aurait que peu de temps avant que le missile n’atteigne une vitesse hypersonique. Ce temps est différent selon les missiles mais, en moyenne, un missile lancé verticalement avec une première phase balistique met, approximativement, 2 à 3 mn avant d’atteindre une vitesse hypersonique. Il faut donc que la séquence détection, classification, lancement du missile intercepteur et interception se fasse dans ce délai de 2-3 mn. C’est très court et nécessite donc d’avoir des moyens prépositionnés en permanence à proximité. Dans le cas des projets américains, cela leur imposera d’avoir en permanence au moins un avion en vol (le F-35 est envisagé pour cette mission) à proximité des sites de lancement potentiels. Cette solution ne sera clairement pas à la portée de beaucoup de nations compte tenu des moyens matériels et logistiques qu’elle demandera.

 

F-35 Lightning II (Crédits: Wikipedia)

 
A ce jour, les solutions envisagées ne semblent pas optimales et demandent des moyens conséquents, il est donc nécessaire d’imaginer d’autres solutions économiquement plus soutenables.

Une première piste de réflexion serait d’exploiter la vulnérabilité qu’offrent ces armes hypersoniques manœuvrantes. En effet, très souvent, toute nouvelle capacité se paye par un nouvel inconvénient donc une vulnérabilité potentielle. Un missile, ou une ogive, qui a une capacité de manœuvre doit aussi disposer d’une capacité de guidage lui permettant de recaler sa trajectoire. Ce guidage peut être fait par l’intermédiaire d’un autodirecteur, d’un recalage radio effectué par une source externe ou par un système de positionnement (GPS, GALILEO, GLONASS, BEIDOU…). Cela rend ces moyens de guidage vulnérables à des actions de guerre électronique, ce qui nécessite un travail de renseignement en amont afin de connaître les caractéristiques du moyen de guidage avant d’être en mesure de faire une action de brouillage adaptée. C’est probablement l’étape la plus compliquée du processus et c’est probablement ce qui explique que la Chine n’ait pas fait la démonstration de ses missiles balistiques antinavires (DF-21D et DF-26) en mer de peur que le signal de télécommande ne soit capté.

La deuxième piste à explorer est d’utiliser les armes à énergie dirigée à partir de plateformes en très haute altitude afin d’augmenter les distances d’intervisibilité et de s’affranchir de l’essentiel des contraintes environnementales, notamment des nuages. Il y a les satellites bien sûr, comme l’envisagent les États-Unis, mais cela exige des satellites nombreux, afin de couvrir en permanence de larges zones, et relativement imposants compte tenu de la puissance nécessaire à la mise en œuvre d’un laser de puissance, ce qui en fait une solution très onéreuse. Une solution économiquement plus abordable serait de s’appuyer sur des drones ou des ballons évoluant à très haute altitude, c’est-à-dire à plus de 20 000 m d’altitude. On pourrait concevoir des versions dérivées du drone ZEPHYR d’AIRBUS ou du ballon STRATOBUS de THALES permettant d’emporter plus de charge utile et disposant d’une réserve d’énergie plus importante. Aujourd’hui la technologie des lasers est suffisamment mature et miniaturisée pour qu’elle puisse être embarquée sur des drones (General Atomic envisage d’équiper son drone Predator-C d’un laser de 150 KW). Cette solution de drone ou de ballon volant à haute altitude associant un radar de détection et un laser de puissance apparaît aujourd’hui comme une piste relativement prometteuse afin de contrer les missiles hypersoniques manœuvrants.

 

Drone américain Predator C Avenger

Drone américain Predator C Avenger (Crédits: General Atomics)

Une troisième piste, moins « futuriste », serait, comme ci-dessus, d’utiliser des drones ou des ballons évoluant à très haute altitude chargés de la détection des missiles hypersoniques et en mesure de lancer des missiles d’interception. Ces missiles intercepteurs seraient lancés suffisamment tôt afin de détruire les missiles assaillants pendant leur phase de vol balistique ou linéaire avant qu’ils ne réalisent leurs manœuvres d’évitement ou de recalage de trajectoire.
 

Conclusion

Si les armes hypersoniques représentent une menace importante aujourd’hui, surtout celles qui ont des capacités de manœuvre, elles ne représentent pas pour autant les armes ultimes. Des solutions réalistes à des coûts raisonnables peuvent être envisagées. Comme aucune solution n’est jamais totalement efficace, c’est la combinaison de ces trois pistes, guerre électronique, laser et missiles embarqués sur des ballons ou drones évoluant à très haute altitude, qui présenterait la meilleure défense contre ces armes.

Il est évident que, tant que ces solutions ne sont pas fonctionnelles, les armes hypersoniques manœuvrantes continueront de représenter une menace très sérieuse. Le vrai problème est temporel : ces armes commencent à être mises en service et aucune solution de défense n'est encore prête or ces armes vont elles-mêmes évoluer au fil du temps. Pourtant ces armes sont développées de longue date (certains projets étaient connus depuis les années 1990) mais les pays occidentaux ne les ont pas pris réellement au sérieux, persuadés que la situation économique russe d’un côté et le retard technologique chinois de l’autre ne leur permettraient jamais de mettre au point ces armes ou du moins pas avant les Occidentaux. La menace que font peser ces armes est la parfaite illustration que l’avantage technologique, sur lequel les Occidentaux ont trop tendance à baser toute leur stratégie, n’est jamais acquis définitivement et qu’il ne faut pas trop sous-estimer nos adversaires potentiels.

Le prochain défi sera porté par les armes hypersoniques qui évolueront à quelques mètres d’altitude. Là encore il conviendra d’étudier les contraintes inhérentes aux solutions retenues afin d’en exploiter les inévitables inconvénients et vulnérabilités qui en découleront. La lutte ancestrale entre l’épée et la cuirasse n’est pas près de s’arrêter. Il est une réalité qui a pratiquement toujours été vraie, c’est que l’épée a toujours l’avantage : c’est elle qui impose l’innovation et la cuirasse doit toujours s’adapter, à posteriori, à chaque nouvelle menace qui lui est posée, d’où la nécessité d'une veille technologique amont (renseignement) et, surtout, de la prise en compte de cette menace.

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