27/02/2021

Quel appareil pour remplacer le E-3 AWACS ?

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 L'US Air Force (USAF) prépare le remplacement de sa flotte d’avion d’alerte lointaine composée du Boeing E-3 Sentry Airborne Warning and Control System (AWACS). Actuellement L'USAF exploite 31 exemplaires de l'E-3, dont l’âge moyen est d'environ 42 ans.

Rappel :

La mise au point des premiers « AWACS » remonte à la Seconde Guerre mondiale avec le projet « Cadillac », mais devant le peu d’intérêt de l’époque, il faudra attendre les années 50 pour voir se concrétiser le projet avec l’EC-131 Warning Star dérivé du Super Constellation. Développé avant la mise au point des radars à effet Doppler ces avions étaient efficaces pour la détection à longue distance, mais avaient des performances faibles pour la détection vers le bas. Il faudra attendre 1964 et le Grumman E-2 Hawkeye de l’US Navy pour arriver au standard actuel des AWACS.

Le système d'avertissement et de contrôle aéroporté Boeing E-3G (AWACS) a défini un nouveau mode de guerre pour l'armée américaine lorsque le modèle original a été introduit en 1978. En centralisant la détection et le commandement et le contrôle aéroportés sur une plate-forme unique. Avec l’AWACS il est devenu possible d’improviser de nouvelles tactiques offensives et défensives en temps réel. Avec le temps, l’importance de l’E-3G en a fait une cible extrêmement précieuse pour un éventail d’armes émergentes, à longue portée appelées « tueurs AWACS ».

Aujourd’hui plusieurs modèles de systèmes radarisés aéroportés sont disponible sur le marché, notamment monté sur des jets d’affaires.

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Etude d’un remplaçant :

En conséquence, les responsables de l'US Air Force et de l'OTAN ont débutés une réflexion en vue du remplacement de leurs flottes d’avions E-3 respectives en utilisant une approche de systèmes distribués.  Toutes les options envisagées à ce stade ne sont pas encore pleinement développées. Il est important de se rappeler que la flotte E-3 remplit deux fonctions différentes : l’alerte avancée aéroportée (AEW) et le commandement et contrôle. 

La première fonction exige l'intégration d'un grand radar capable de détecter à de grandes distances. En plus de la puissance, le radar doit être incroyablement précis et discriminer les petites cibles à déplacement rapide, y compris les missiles de croisière, par rapport à l'encombrement de l'arrière-plan. Étant donné la vulnérabilité future d'une grande plateforme rayonnante dans l'atmosphère aux menaces potentielles, une option pourrait être de remplacer, ou au moins d'augmenter considérablement, la couverture AEW grâce à l'utilisation d'une constellation proliférée de petits satellites en orbite terrestre basse.

L’arrivée progressive d’avions de combat dotés de la capacité de guerre en réseau permet également de combler ce vide, du moins en partie. Une flotte d’avion engagés en réseau offre une très bonne couverture, mais encore faut-il que la dotation soit suffisante et engagée en nombre sur un territoire définis.  

Plusieurs options sont donc envisagées pour parfaire une future détection aérienne de qualité capable de faire face aux nouvelles menaces. Un nouvel appareil doté d’un radar aéroporté est également envisagé.

Et pourquoi pas l’E-7 « Wedgetail » ?

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Le chef d'état-major de l'US Air Force, le général Charles Brown, a refusé de commenter ce qui devrait remplacer l'E-3, mais a déclaré lors du Symposium sur la guerre aérospatiale de l'Air Force Association le 25 février dernier que toutes les possibilités devaient être étudiées. L’une des propositions concerne le choix potentiel du Boeing E-7 « Wedgetail ». Ce dernier est exploité par l'armée de l'air sud-coréenne, la Royal Australian Air Force et l'armée de l'air turque. La Royal Air Force britannique a également commandé l'avion. Plus petit, car monté sur une cellule de B737, il n’en reste pas moins très efficace, car doté des dernières technologies de capteurs. De plus, le système « Wedgetail » est mature et peut être disponible très rapidement. Il offrirait un nœud central capable de fonctionner en réseau et avec une constellation de satellites.

Boeing E-7 « Wedgetail » :

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Basé sur le Boeing 737-700 « Next-Generation » commercial, l'AEW&C E-7A « Wedgetail » est conçu pour fournir la surveillance de l’espace aérien et la gestion de celui-ci grâce à son radar à balayage électronique radar qui retransmet à l’équipage de la mission l’ensemble des cibles aériennes et maritimes en temps réel. L'équipage de mission peut diriger les forces offensives et défensives tout en maintenant une surveillance continue de la zone opérationnelle.

Le radar MESA de Northrop-Grumman peut détecter jusqu’à 1’000 objets volants dans le même temps. Lorsque le degré de surveillance est en mode 360°, il peut détecter les avions ennemis dans un rayon de 370 km, et lorsqu’il concentre le faisceau dans une direction, il peut détecter des cibles à des distances allant jusqu'à 500 km. Avec les différents modes, le radar peut même détecter des cibles en mer. 

Le radar MESA est conçu pour un avion à réaction de taille moyenne, profitant de vitesses et d'altitudes plus élevées. Des altitudes de fonctionnement allant jusqu'à 40’000 pieds (par rapport aux altitudes typiques de 20’000 à 25’000 pieds des autres systèmes AEW) offrent un avantage de portée et de ligne de vue de 20 à 50% contre les missiles et les avions volant à basse altitude sur divers terrains. Ainsi, les temps d'alerte précoce et de réaction sont considérablement améliorés lorsque le temps presse. MESA est opérationnel quelques minutes après le décollage, à partir de 5 000 pieds et avec un fonctionnement à pleine puissance à 10’000 pieds. En tirant parti des fonctions de balayage électronique entrelacées, une image combinée de l'air et de la mer est rapidement développée. Les opérateurs de système et les commandants de combat ont désormais la flexibilité d'orchestrer les opérations aériennes et les mesures défensives avec un système radar / IFF facilement commandé via la console système. L'équipage de la mission peut diriger les forces offensives et défensives tout en maintenant une surveillance continue de la zone opérationnelle.

Photos : 1 Boeing E-3 AWACS@ USAF 2 Saab GlobalEye @ Saab 3 Boeing E-7 Wedgetail @ RAAF

 

Commentaires

@pk
Savez-vous si airbus a proposé des solutions équivalente par exemple avec le A-321 XLR .

Écrit par : Herciv | 27/02/2021

@Herciv: Il existe bien une solution basée sur une cellule d'A320, mais pas de contre-proposition officielle pour l'instant au sein de l'Otan.

L'Inde réfléchit de son côté à un système AEW&C basée sur une cellule d'A320 d'occasion d'Air India, mais rien de concrêt pour l'instant.

Écrit par : PK | 27/02/2021

On peut effectivement se poser la question de savoir si les solutions actuelles sont toujours les plus adaptées.

Une dissociation des fonctions de détection et de contrôle pourrait être intéressante.

Outre l'hypothèse de satellites en orbite basse, on peut se poser la question de savoir si des solutions sans pilote ne pourrait pas assurer la partie détection, par exemple en "dronisant" des business jet. Ou à la limite en limitant fortement l'équipage à 1 ou deux pilotes, éventuellement assis sur des sièges éjectables, les AWACS et autres appareils du genre étant de véritables cibles volantes...

La fonction de commandement pouvant elle soit être déportée à terre/mer, soit dans un avion type 737 ou autres, situé en retrait, et ne disposant pas forcément d'un radar, pour être moins facilement détectable (ou alors n'utiliserait son radar que dans des conflits de faible intensité où la menace est plus faible, ce qui éviterait alors de devoir engager deux appareils au lieu d'un seul).

Cela permettrait aussi de combiner les moyens. Un avion de commandement pourrait gérer plusieurs drones AEW voir des variantes remplaçant les E-8 JSTAR et les RC-135, qui commencent aussi à se faire vieux...

Écrit par : chris2002 | 27/02/2021

Et pourquoi ne pas utiliser une cellule d'A330 ?

Écrit par : Le Parisien | 28/02/2021

Au Parisien,
Premier point, il s'agit d'un appel d'offre américain, donc acheter Airbus serait compliqué. Avec l'A330 MRTT qui était en service sans problème, ils ont préféré favoriser Boeing en créant un appel d'offre conçu pour faire gagner le B767 (KC-46) qui aujourd'hui montre des problèmes dans la qualité de la production, et des éléments à mettre au point dans la conception.

Mais il faut aussi voir que la situation a changé, 2 lignes d'assemblage d'Airbus sont présentes aux USA. Il est donc possible qu'un concurrent de Boeing s'associe à Airbus pour mettre au point un appareil pertinent. Mais cela limite le choix aux gammes A220 et A320. Il y a l'A321 XLR qui serait possible dans une version à "long rayon d'action". Mais si c'est le choix effectué par les Américains, les systèmes seront de LM ou Northrop Grumman.

Du côté de Boeing, les choix possibles sont le B737 MAX, le B767 et le B787. Pour le B767, il faudra aller suffisamment vite, la ligne d'assemblage va arriver à son terme dans les 5 prochaines années au plus tard.
Le B767-400ER avait été utilisé comme base par Northrop Grumman et Boeing en 2003 pour remplacer les E-3, E-8, E-4, RC-135. L'appareil était le E-10 MC2A.

Caractéristiques de l'E-3:
- 46.40 m longueur
- 44.40 m envergure
- 3.760 m diamètre fuselage
- 83.90 t à vide
- 156.0 t MTOW
- 7'400 km distance franchissable
- 08:00 h d'autonomie

A noter qu'il s'agit d'appareils "nus" donc sans tout le frottement et le poids généré par le radar, qui coûtera en consommation !
1. B737 MAX (parait trop faible en capacité pour le remplacer)
6'570 km, MTOW 89.7 t, diamètre fuselage similaire
2. B767 (basé sur caractéristiques KC-46)
11'800 km, MTOW 188 t, 48.1 m longueur, 5.03 m largeur fuselage
3. B787-8 (probablement trop cher, et trop d'attente à la prod)
13'620 km, MTOW 228 t, 56.7 m longueur, 5.77 m largeur fuselage
Côté Airbus
1. A321 XLR
8'700 km, MTOW 101 t, 44.5 m longueur, 3.70 m largeur fuselage
2. A330-800 NEO
15'100 km, MTOW 251 t, 58.8 m longueur, 5.64 m largeur fuselage
3. A220-300
6'200 km, MTOW 69.9 t, 38.7 m longueur, 3.28 m largeur fuselage
...
A vous de vous faire une idée. L'idéal pour moi est le NMA de Boeing mais il risque d'être trop cher. Mais comme Boeing a bcp d'ennuis, ça pourrait être une solution pour subventionner un nouvel appareil... Je ne serais pas surpris.

Écrit par : Fab | 01/03/2021

Je pense que les principales questions à se poser à ce sujet sont :

1) quel est le poids et la demande électrique du radar qu'on veut monter. Pour l'E-7 cela doit être environ 9 tonnes d'équipement si on compare les masses à vide des 737-700 et E-7. A comparer aux 15 tonnes et quelques de passagers et de bagages embarqués dans un 737 à pleine charge...
2) combien d'opérateurs on veut avoir à bord (question de la place disponible à bord).

L'idéal est ensuite, à la différence des avions commerciaux, de prendre l'appareil le plus petit possible en fonction des besoins (au niveau de la surface utile notamment, et de la masse de l'équipement à embarquer), tout en cherchant à maximiser sa capacité d'emport en carburant.

Alors que sur les avions commerciaux, il faut trouver un équilibre en capacité d'emport qui dépend aussi de la surface utile (allonger un appareil rajoute du poids "mort" mais permet d'augmenter le nombre de passagers) et rayon d'action utile.

D'une certaine manière, une base idéale serait, par exemple :
un A321 XLR mais avec une longueur de cabine similaire à celle d'un A319 ou d'un A320, suivant l'espace à bord nécessaire pour y installer les équipements requis. Réduire la longueur de la cabine, si elle n'est pas utile, permettant d'économiser plusieurs tonnes qui pourront ensuite être utilisé pour embarquer plus de carburant, à MTOW équivalente.

Un 767-200 ou un A330-800 a une cabine probablement beaucoup trop grande vis à vis des besoins.
Cf. par exemple cet article de ce blog où on voit l'intérieur d'un E-767 japonais :
http://psk.blog.24heures.ch/archive/2014/10/30/le-japon-modernise-ses-e-767-857331.html

Ce qui au final fait que les avions coûtent plus cher à l'achat, plus cher à la maintenance, plus cher en carburant, sans forcément apporter un avantage significatif au niveau de la durée de la patrouille (qui peut être prolongée via un ravitaillement en vol, au pire, les E7 faisant régulièrement des missions d'une dizaine d'heure).

Surtout qu'au final avoir un rayon d'action trop élevé peut même être "contre-productif", vu que les hommes embarqués ont aussi des limites physiologiques, et "dédoubler" le personnel embarqué veut aussi dire qu'en cas de guerre, au lieu de perdre 10 hommes, on en perdra 20 si l'avion est abattu.
Or l'avion le plus vulnérable dans un conflit de haute intensité est probablement l'AWACS...

Écrit par : chris2002 | 01/03/2021

@fab et @chris2002

Merci de vos réponses.

Écrit par : le Parisien | 02/03/2021

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