Dassault Rafale - Définition

Spécifications

Cellule

Le Rafale de série est un avion semi-furtif, utilisant 50% de matériaux composites (déjà présents sur l'ACX). Il possède une aile delta à flèche modérée et grand allongement (48° au lieu de 58° pour le Mirage 2000, d'où une grande finesse d'aile). Montée en position moyenne sur le fuselage, elle est dotée de petits apex (Leading Edge Root eXtension) à 72°, des élevons et un bord d'attaque pointu. De grands plans canard sont situés à proximité et au-dessus de l'aile et procurent le meilleur compromis, quels que soient le profil de charge ou la masse d'armements. Le Rafale dispose d'un système de commandes de vol électriques en fibre optique (CDVO ou fly-by-light) à plusieurs niveaux de redondance (trois chaînes numériques pouvant être secourues par une chaîne analogique, le tout alimenté par différentes sources électriques) permettant une parfaite manœuvrabilité, notamment en missions de supériorité aérienne et de pénétration. La cellule est conçue pour 7 000 heures de vol et dispose d'un système de diagnostic de 95 % des pannes, l'IHUMS (Integrated Health and Usage Monitoring System). Le banc d'essai aérotransportable et embarqué « Mermoz » permet de tester une cinquantaine de cartes électroniques (dont 18 Line Replaceable Units disponibles dans le commerce) et leur remplacement rapide.

Cockpit

Confort de pilotage

• le siège éjectable Martin-Baker Mk F16F zéro/zéro à haute vélocité, doté d'un parachute GQ Type 5000, est très incliné. De 32° sur le prototype Rafale A, l'inclinaison est de 29° sur le Rafale de série afin de donner au pilote (même le plus petit) un accès aux instruments et une vision optimale et de réduire la distance verticale entre son cœur et son cerveau et faciliter ainsi la tenue des fortes accélération (9 g). Avec un angle d'attaque maximal d'environ 30°, le pilote bénéficie donc d'une inclinaison de 59° et ne ressent que 8 g (voire 7 g grâce à sa combinaison anti-G) ; Il est fabriqué en France SEM-MB qui est une coentreprise à 50 % entre Safran et Martin-Baker.
• la poignée des gaz à 24 interrupteurs et commutateurs (à gauche) et le manche à 13 (à droite) disposent chacun d'un reposoir pour les avant-bras et sont de type 3M (Mains sur Manette et Manche ou Hands On Throttle And Stick, HOTAS), permettant au pilote de ne jamais relâcher les commandes pour dialoguer avec le Système de navigation et d'attaque (SNA) ;
• le générateur d'oxygène embarqué OBOGS (On-Board Oxygen Generation System) d'Air liquide est un tamis moléculaire qui sert à augmenter la teneur en oxygène de l'air prélevé au niveau d'un compresseur du moteur afin qu'il soit fourni directement aux pilotes. Avec l'OBOGS, la production d'oxygène est quasiment infinie et facilite la logistique (pas de production au sol, ni de chargement et d'installation des bouteilles à bord, etc).

Interface homme-machine

• la visualisation tête haute (VTH) holographique de type « Head-Up Display » d'un champ de vision de 30 x 22° est l'outil de pilotage à court terme du décollage à l'atterrissage en passant par toutes les phases intermédiaires (y compris combat). Il affiche des informations sur la vitesse, l'altitude, l'assiette, le cap, l'horizon artificiel, l'angle d'attaque, le temps de vol effectué, les alarmes provenant d'un capteur infrarouge, le temps de vol à parcourir des MICA, la décélération, etc). À noter que le navigateur d'un Rafale B dispose d'une copie de la VTH du pilote ;
• la visualisation tête moyenne (VTM) présente la situation tactique sur un écran à cristaux liquides couleur de 25,4 x 25,4 cm (10 pouces) placé juste en dessous et à proximité de la VTH, d'une résolution de 1.000 x 1.000 et d'un champ de 20 x 20°. Il affiche une synthèse des différents capteurs (en particulier l'enveloppe de tir du SCALP-EG et des MICA, superposée à une cartographie synthétique). La VTM comprend également deux écrans à cristaux liquides couleur, tactiles et interchangeables de 15 x 15 cm, placés à gauche (plutôt dédié à la navigation) et à droite (plutôt dédié à l'armement) de l'écran principal ;
• le viseur de casque (Head-mounted display) Sextant Avionique (aujourd'hui Thales Avionics)-Intertechnique TopSight E est léger (1,45 kg) et procure à l'œil droit du pilote un angle de vue de 20°, ainsi que des visualisations graphiques générées par la cible et l'instrumentation de l'appareil. Il pourra à terme remplacer complètement la VTH à l'instar du Lockheed F-35 Lightning II  ;

Armement et profils de mission

Le Rafale est muni de 14 points d'emport externes (13 pour la version marine) lui donnant une capacité d'emport maximale de 9 500 kg. Il est capable d'emporter une large gamme d'armements, déjà testés ou en service, conformes à l'accord de normalisation OTAN (STANAG) 1760. Parmi eux, citons :

Armement air-air

• un canon Nexter DEFA 30 M791 monotube de 30 mm et 120 kg, placé sous l'apex de l'aile droite, comprenant 125 obus de type OPIT (obus perforant incendiaire traçant) pour une cadence de tir de 2 500 obus/minute. Bien que gardant la dénomination DEFA, ce canon est très différent de ceux qui équipent les avions français depuis les années 1950. En effet à l'époque de son développement, le cahier des charges du canon spécifiait plusieurs innovations: La capacité de tirer sous de très forts facteurs de charges, à vitesse supersonique (Mach 1 et +), et peut-être même de façon autonome. Mais les restrictions budgétaires n'ont pas permis le développement de calculateurs adaptés. Ce canon est masqué par un cache qui est détruit par le premier projectile tiré ;
• les missiles MBDA MICA (Missile d'Interception de Combat et d'Autodéfense) tire et oublie (Fire And Forget) à moyenne portée ou d'autodéfense à courte portée, guidage électromagnétique ou infrarouge de troisième génération d'une portée maximum de 80 km. Peut être utilisé avec quatre modes de tir : Liaison avion-missile (LAM) longue portée, longue portée sans LAM, courte portée avec autodirecteur accroché sur la cible avant départ ou après départ avec un fort dépointage sur coordonnées L16 (ennemi dans les 6 heures) ;
• le missile MBDA METEOR à longue portée, guidage inertiel et radar de troisième génération et doté d'un statoréacteur, d'une portée de l'ordre de 120 km et possédant un très grand NEZ (« No-Escape Zone », soit la distance à laquelle la cible n'a théoriquement aucune chance de s'en sortir). Il devrait entrer en service en 2012.

Armement air-sol

• la bombe guidée laser Raytheon GBU-12 Paveway II et, à partir de 2009, GBU-24 Paveway III (couplée avec l'utilisation du pod de désignation laser Damocles) ;
• la bombe guidée Sagem Défense Sécurité AASM en version GPS-INS ou GPS-INS + image terminale infra-rouge ;
• le missile de croisière MBDA Apache, à longue portée, destiné à la neutralisation à distance de sécurité des pistes d'aérodromes très défendues ;
• le missile de croisière MBDA SCALP-EG, dérivé de l'Apache, à longue portée, guidage inertiel et infra-rouge autonome, doté d'un turboréacteur Microturbo TRI60-30 et d'une charge « broach » de 400 kg ;
• le missile de croisière préstratégique MBDA ASMP-A à moyenne portée, guidage inertiel, doté d'un statoréacteur et armé d'une nouvelle tête nucléaire, la TNA.

Armement air-mer

• le missile antinavire MBDA Exocet AM39 B2 à moyenne portée, guidage inertiel et radar ;

Carburant

• de 1 à 5 réservoirs externes de 1 250 litres chacun ;
• de 1 à 3 réservoirs externes de 2 000 litres chacun ;
• deux réservoirs conformes (CFT en anglais, pour « Conformal Fuel Tank ») dorsaux de 1 150 litres chacun (spécialement profilés pour minimiser leur traînée induite) afin d'allonger son rayon d'action pour les missions de pénétration notamment. L'adoption de CFT permet ainsi de dégager des points d'emports et ainsi augmenter l'armement embarqué. L'adoption de CFT ne génère aucune gène dans le combat aérien.
• la nacelle de ravitaillement Douglas d'un débit de 750 litres/minute à partir des réservoirs internes du Rafale permet de le gréer rapidement en « buddy-to-buddy » (ou « nounou »), apte à ravitailler un congénère Air ou Marine, tous dotés de série d'une perche de ravitaillement en vol (amovible).

Divers

• la nacelle de reconnaissance Thales tous temps Reco NG de 1 300 kg pour la très basse (BA) à la haute/moyenne altitude (HA/MA) fonctionnant respectivement en infrarouge et en visible (TV) permettant la visualisation par les pilotes d'objectifs hors de portée visuelle (« Beyond Visual Range ») jusqu'à 60 nautiques.

Profils de missions et standards

Le Rafale comprend cinq configurations type selon les profils de missions :

• la supériorité aérienne avec deux à six missiles MICA à guidage électromagnétique ou infrarouge ou quatre MICA à guidage électromagnétique et deux Matra R550 Magic plus un réservoir supplémentaire (standard F1) ;
• le bombardement et l'appui aérien rapproché (close air support) avec deux missiles MICA ou deux Magic II, jusqu'à six bombes guidées AASM plus trois réservoirs supplémentaires (standard F2) ;
• la pénétration à longue distance avec deux missiles MICA, deux missiles de croisière SCALP-EG plus trois réservoirs supplémentaires (standard F2) ;
• le bombardement à la mer avec 4 missiles MICA, deux missiles Exocet AM39 B2 plus deux réservoirs supplémentaires (standard F3) ;
• la frappe nucléaire avec deux à quatre missiles MICA à guidage électromagnétique ou infrarouge, un missile ASMP-A plus deux réservoirs supplémentaires (standard F3).

Motorisation

Snecma débute les essais du réacteur M88-2 en janvier 1984, soit 8 mois à peine après la livraison à l'Armée de l'air du 1^er Mirage 2000, équipé du réacteur M53. Le M88-2, moteur modulaire entièrement nouveau à double corps et double flux, d'une longueur de 3,53 mètres, d'un diamètre de 69,3 cm et d'une masse de 897 kg, est développé spécialement pour le Rafale. Compact, il délivre 50 kN de poussée à sec et 75 kN avec postcombustion et offre un rapport poussée/masse élevé et de fortes accélérations. Le M88-2 doit s'adapter au vol à basse altitude à faible consommation spécifique (et possède donc un fort taux de compression de 24,5 et des composants au rendement élevé) comme au vol à haute altitude à forte poussée spécifique (et possède donc un faible taux de dilution de 0,3).

À cet effet, les innovations suivantes sont employées :

• des disques de compresseur aubagés monoblocs (DAM) ;
• une chambre de combustion annulaire non polluante ;
• des aubes et distributeurs de turbines haute pression monocristallins ;
• un système de refroidissement.

Le moteur est régulé automatiquement à pleine autorité redondante (FADEC) par deux calculateurs, ce qui permet un pilotage sans restriction (démarrage des deux moteurs en deux minutes, et passage à la postcombustion en trois secondes) et une maintenance facilitée Le M88-2 bénéficie enfin d'une surface équivalente radar (SER) et signature infrarouge (SIR) réduites.

La qualification du M88-2 est obtenue le 30 septembre 1992 après 500 heures de vol.

Capteurs

L'un des atouts majeurs du Rafale réside dans sa capacité à fusionner les informations de ses différents capteurs en fournissant au pilote une situation tactique unique, facilement interprétable. La FSST (Fonction Synthèse de la Situation Tactique) permet en effet d'analyser toutes les pistes détectées par le système et de déterminer lesquelles correspondent au même « target ». Les pistes sont ainsi bien plus « robustes », car s'il est possible de faire décrocher un capteur (mise en secteur travers pour le radar par exemple) il est franchement improbable de faire décrocher tous les capteurs à la fois.

Le radar RBE2

Le radar de bord Thales-Dassault Electronique (aujourd'hui fusionné dans THALES Airborne Systems) RBE2 (Radar à balayage électronique 2 plans) de 270 kg permet de suivre plusieurs cibles simultanément grâce à son antenne électronique passive (Passive Electronicaly Scanned Array ou PESA) qui n'est plus limitée par la vitesse du balayage mécanique :

• en déphasant les signaux émis, le faisceau d'onde mobile permet de suivre jusqu'à 40 pistes très éloignées les unes des autres (dont 8 avec poursuite renforcée à 100 km de distance) avec identification Friend or Foe (IFF) automatique et de basculer presque simultanément du mode air-sol au mode air-air ;
• en évitant le terrain, il est capable 10 km en amont et sur 120 °, de mettre en œuvre les fonctions de navigation, cartographie 2D et 3D, recherche et attaque de cibles terrestres ou maritimes, fixes ou mobiles.
• La DGA a passé commande en 2006/2007 à Thales afin de développer un radar de cinquième génération possédant une antenne dite active (Active Electronicaly Scanned Array ou AESA) . Elle espère pouvoir intégrer cette dernière (RBE2-AA) à l'horizon 2012 dans une configuration post-F3 du Rafale.

L'Optronique secteur frontal

L'Optronique secteur frontal (OSF) est un système visuel passif composé :

• d'une voie infrarouge Sagem Défense Sécurité bi-bande (3-5µm et 8-12µm) tous temps capable de poursuivre les cibles à plus de 100 km. Elle sera supprimée à cause de son obsolescence lors du passage au standard F3.
• d'une voie télévision Thales capable d'identifier une cible, d'en détecter l'armement, etc à plus de 50 km. Le capteur TV est couplé à un télémètre laser de faible portée et peu discret.

Ce système présente le grand avantage de permettre une identification visuelle à 50 kilomètres, donc le tir d'un missile MICA à 50 kilomètres en respectant les règles d'engagement strictes qui s'appliquent dans les guerres modernes, alors que la plupart des autres avions imposent à leur pilote de s'approcher pour identifier à vue, ce qui impose de ne tirer les missiles qu'à quelques kilomètres au risque d'être eux-mêmes pris pour cible.

Le capteur SPECTRA

Le capteur de guerre électronique Thales-MBDA SPECTRA (Système de Protection et d'Evitement des Conduites de Tir pour RAfale) de 250 kg est le système d'autoprotection du Rafale. Complètement intégré dans la cellule et passif, il assure une veille dans tous les spectres sur 360° :

• en détectant une source avec une précision de moins de 1° ;
• en l'identifiant par comparaison des signaux à une banque de données ;
• en hiérarchisant et en localisant les menaces en mode interférométrique ;
• en les présentant au pilote et en les fusionnant avec les pistes détectées par d'autres capteurs (radar, OSF) ;
• en proposant au pilote des contre-mesures.

La liaison 16

Si elle n'est pas à proprement parler un capteur, la liaison de donnée tactique OTAN L16 utilise un terminal MIDS-LVT (Multi-function Information Distribution System-Low Volume Terminal) de 29 kg qui permet au Rafale d'échanger, sans l'utilisation de la voix, des données tactiques complexes entre unités militaires aériennes, terrestres et maritimes dans le cadre d'une Network Centric Warfare (« guerre en réseau infocentrée »), le tout à 100 kbits/s. Le Rafale est doté d'une fusion de données complètement intégrée au système d'arme. Elle fusionne les informations L16 (pistes des équipiers, messages PPLI (Precise Participant Location and Identification), pistes de surveillance provenant d'un centre de commandement et de contrôle) aux pistes des capteurs internes (RBE2, OSF IR ou TV, SPECTRA).

Le Rafale est donc interopérable avec toutes les plateformes Liaison 16 et peut s'insérer dans n'importe quel théâtre d'opération interallié OTAN.