Le développement de technologies hypersoniques par le Groupe Astronautique amène à devoir évaluer la faisabilité de munitions capables d'atteindre ces vitesses, voir d'être déployés depuis un vecteur atteignant ces vitesses. Les contraintes sont fondamentalement différentes des équivalents supersoniques et nécessitent un lot d'expérimentations et prototypes mettant en avant les contraintes rencontrés et évaluant les solutions proposées.
De manière à tester le lancement de munitions depuis un chasseur hypersonique, le Groupe Astronautique travail sur la conception et production de plusieurs prototypes d'appareils hypersoniques armés. Pour le moment, les expérimentations se basant uniquement sur les contraintes induites par le tir à ces vitesses, les prototypes seront des évolutions des drones hypersoniques déjà produits pour intégrer une charge utile supplémentaire dans une soute à armement. S'il est prévu de travailler sur un prototype de chasseur autonome dans le décollage et atterrissage, propulsé par un statoréacteur à cycle combiné basé sur turbine, le gros des travaux sur le largage de munitions depuis des soutes internes à des vitesses hypersoniques se feront via des drones lancés depuis des avions-cargos, avec un statoréacteur à cycle combiné basé sur fusée.
Trois contraintes en particulier sont déjà étudiées par les expérimentations. La première concerne l'intégration de la géométrie des soutes à munition dans l'aérodynamique de l'appareil à ces vitesses. Il s'agit non seulement de gérer l'ouverture de la trappe, mais aussi le "creux" qui en résulte et dans lequel se propagera l'onde de choc. La trappe en elle-même s'orientera soit sur une version à ouverture externe, exigeant une certaine conception aérodynamique ne perturbant pas la trajectoire et minimisant les contraintes thermiques et mécaniques face à la résistance de l'air. La seconde proposition de trappe serait à ouverture interne rétractable en repliant la paroi dans un compartiment interne pour éviter une exposition excessive aux flux d'airs externes. Les deux options font chacune des compromis différents en termes de performances aérodynamiques, complexité technique et gestion de l'onde de choc entrant dans la soute. Il convient également de noter que les trappes devront continuer d'intégrer le dispositif de refroidissement actif sur les points les plus sensibles (notamment le tranchant contre lequel s'appliquera le gros de la pression).
La deuxième contrainte concerne l'onde de choc qui se propagera à l'intérieur de la soute à armement lors de l'ouverture de la trappe. Il conviendra d'adapter sa géométrie pour éviter que ne soient générés des pressions et températures excessives à l'intérieur tout en conservant les propriétés aérodynamiques de l'aéronef. Une géométrie variable de la soute au niveau des parois avant et arrière, qui pourraient basculer sur des espaces dédiés, constituerait une aide importante pour adapter l'écoulement de l'onde de choc en fonction de la vitesse à laquelle sera opéré le tir. La difficulté réside avant tout dans la gestion de cette onde de choc quand une munition est intégrée dans la soute et n'est pas encore larguée. Il semble évident que les munitions employées dans ce type d'appareils devront être spécifiquement conçues conjointement avec les soutes pour être déployées à des vitesses hypersoniques, non seulement pour un supporter les contraintes, mais également pour s'adapter avec l'écoulement de l'onde de choc générée.
La troisième et plus importante contrainte concerne l'éjection de la munition à des vitesses hypersoniques. L'exercice d'ouverture de la soute est déjà délicat compte tenu des deux éléments précédemment développés, mais la gestion de la trajectoire de la munition à cette vitesse et l'évolution de l'écoulement de l'onde de choc dans la soute à mesure que se retire son emport constituent des exercices très délicats. Trois risques en particulier se manifestent : la collision entre l'aéronef et sa munition si cette dernière remonte brutalement après éjection, la destruction immédiate de la munition si le largage est mal opéré et qu'elle opère un tangage incontrôlable, et finalement une perturbation de la trajectoire de l'aéronef une fois modifié l'écoulement de l'onde de choc dans la soute. Ce sont là des points supplémentaires qui amènent à devoir réfléchir spécifiquement à la conception des munitions tirées depuis des vitesses hypersoniques.
Au-delà des contraintes d'intégration des munitions dans une soute apte à opérer à des vitesses hypersoniques, il convient aussi de se pencher sur le fonctionnement desdites munitions pour supporter et maintenir ces vitesses, voir les atteindre de manière autonome après un lancement à une vitesse supersonique voir subsonique.
Sur le plan aérodynamique, ces missiles reprendront très probablement une architecture en fuselage porteur avec des ailerons de dimensions très réduites pour minimiser la trainée et les contraintes induites. Le fuselage sera sûrement dépourvu de dispositifs de refroidissement actif au profit d'un renfort ablatif sur les points les plus soumis aux contraintes thermiques. Ledit renfort sera constitué de tuiles céramiques qui vont progressivement s'évaporer sous la chaleur tout en protégeant les éléments internes. Un tel système doit être remplacé régulièrement sur une navette réutilisable mais, considérant l'usage unique du missile, cela n'est pas un problème dans ce cas-ci. Pareillement, la durée de vol de ces missiles étant raisonnablement courte, il est possible de rester sur un blindage thermique relativement léger et à faible durée de vie, plus abordables que le refroidissement actif.
La propulsion devra être disponible en deux versions de statoréacteur à cycles combinés : une première classique pensée pour fonctionner uniquement à partir de mach 3 dans le cas de largage depuis un avion de chasse hypersonique, et une seconde version basée sur fusée (RBCC) pour pouvoir atteindre ces vitesses depuis un aéronef volant à des vitesses supersoniques/subsoniques. Si un statoréacteur à cycle combiné basé sur turbine (TBCC) serait plus efficient, il serait excessivement couteux pour une munition classique à usage unique. De plus, le lancement depuis une vitesse et altitude déjà raisonnable avec un avion de chasse réduit l'importance technique du gain de performance alloué par un TBCC, qui n'aurait qu'un emport de carburant sensiblement inférieur au RBCC pour atteindre la même vitesse.
Il est envisageable de concevoir des missiles exclusivement en conception statoréacteur à cycle combiné classique sans appoint interne d'une turbine ou fusée, mais de penser ce missile pour optionnellement intégrer un étage à poudre supplémentaire en cas de lancement à des vitesses non supersonique. Cela permettrait d'harmoniser et standardiser la conception, au prix de l'encombrement, avec son étage supplémentaire pour les tirs à des vitesses moindres.
Le guidage des missiles constitue un autre point délicat, tant sur le plan radar (fox 3) que thermique (fox 2) à cause de la formation d'une couche de plasma à l'avant du missile lors des vitesses les plus extrêmes. Dans ces conditions, le missile est aveugle durant la phase de vol aux vitesses les plus élevées et doit être guidé par un opérateur tiers par liaison de donnée (la formation de plasma occultant les informations venant de l'avant, mais pas l'arrière et à un degré moindre sur les côtés) pour rectifier sa trajectoire jusqu'à la phase terminale. Durant cette phase, la vitesse doit alors être réduite (bien que restant à un régime hypersonique) afin de limiter la formation du plasma suffisamment pour rompre l'aveuglement du missile et lui permettre d'opérer un guidage autonome. Même si l'aveuglement sera réduit, les senseurs embarqués (très probablement radar, mais possiblement infrarouges) devront malgré tout être adapté aux bruits parasites qui pourront être générés. Expérimentés selon un ensemble très large de facteurs ces missiles permettra d'établir une cartographie du "brouillage" issue de cette formation de plasma que la tête chercheuse pourra alors estimer en fonction de sa vitesse et altitude. Dès lors, seront pris en compte ces bruits parasites qui pourront être déduits des informations rapportées par les capteurs pour maintenir la vision.
Concernant la trajectoire de vols, celle-ci serait très certainement balistique avec une phase à haute altitude pour minimiser la trainée et atteindre rapidement un point éloigné, avant de perdre en altitude pour se rapprocher de la cible durant la phase terminale. C'est en grande partie durant cette phase descendante que la vitesse diminuera suffisamment pour permettre l'usage des senseurs du missile.
Les missiles hypersoniques seront ainsi utilisables contre l'aviation adverse. Tel que relevé à plusieurs reprises précédemment dans ce rapport et dans les rapports précédents, la vitesse élevée d'un missile air-air augmenterait non seulement sa portée, mais aussi sa zone de non-évasion où il serait impossible pour l'appareil ciblé d'éviter le missile. La vitesse élevée limitant en effet le temps de réaction de la cible, cette dernière en a moins pour faire demi-tour et fuir de la zone d'effet du missile. Pire encore pour elle, le missile conservera une énergie cinétique élevée qui en fera une menace même en fin de course, d'autant plus quand la modularité du statoréacteur permet de conserver une réserve de propulsion pour la phase terminale lorsque se feront les manœuvres d'évasions les plus agressives.
L'intégration de munitions hypersoniques dans des appareils sylvois en feraient des menaces bien plus conséquentes et étendues, aptes à agrandir les zones d'exclusion aérienne et de représenter une véritable force de dissuasion contre les appareils adverses qui se sauront mortellement menacés sur des distances estimées allant jusqu'à 500 km. Le chasseur devient ainsi le vecteur d'un arsenal bien plus stratégique et une escadrille de taille réduite peut en toute autonomie assurer la couverture d'une zone bien plus vaste tout en assurant sa propre survie de par l'incapacité de l'adversaire d'atteindre un tireur aussi éloigné. Pour assurer l'efficacité optimale de telles munitions, il conviendra d'étendre la portée de détection des appareils adverses, soit avec l'intégration de patrouilleurs étendus (drones, avions furtifs plus légers ou AWAC) ou alors avec en coopération interarmées avec des systèmes de détection au sol.
L'amélioration du système de ciblage des missiles pourra aussi être améliorée pour ne plus nécessiter le verrouillage depuis le tireur, mais se contenter d'une simple détection. Cette amélioration des têtes chercheuses permettra de se contenter de guider le missile vers la zone où se trouve la cible par liaison de donnée et détection via des radars basse fréquence à longue portée et faible précision, puis laisser durant la phase terminale le radar haute fréquence courte portée et précision élevée du missile prendre le relais. Dans ce cas de figure, intégrer un dispositif de fusion de donnée via des radars transhorizons permettrait à une escadrille seule d'assurer la défense étendue aux alentours du territoire sylvois, ou de n'importe quels autres pays alliés disposant d'un système de radars transhorizons.
À partir de là, il est attendu que les appareils adverses adoptent deux tactiques :
- Usage massif de systèmes de leurrage et brouillage pour compliquer la désignation à longue portée ou amener le missile à verrouiller durant sa phase terminale un leurre plutôt que l'appareil initialement visé.
- Minimiser la détection avec des approches de vol à faible altitude, des opérations de hit en run avec replis rapide ou encore l'usage de la furtivité.
Dans les deux cas, l'objectif adverse est de retarder ou empêcher la détection et verrouillage, et la solution est naturellement de se prémunir de ces contre-mesures. Notons toutefois que ces solutions en elle-même sont déjà une victoire pour les missiles hypersoniques en exigeant à l'adversaire de déployer davantage de moyens et de réduire le nombre de profils de missions disponibles. Dès lors, sa liberté d'opérer est compromise, témoignant d'une première réussite stratégique pour le missile hypersonique. De plus, des solutions existent pour que l'armée sylvoise puisse maintenir sa capacité à menacer ces appareils même dans ces cas de figure, que ce soit en prolongeant ses systèmes de détection telle qu'énoncé précédemment, ou en se contentant de neutraliser un appareil adverse après que ce dernier ait tiré pour que le pilote ennemi soit mis en danger dans la phase finale de sa mission. En effet, une fois repéré même après son approche, il ne peut pas durablement maintenir un leurrage ou brouillage et sera aisé à rattraper pour le missile. En représentant une menace permanente, les missiles hypersoniques réduisent ainsi le champ des possibles de l'aviation adverses. Sur le plan défensif, une zone d'exclusion aérienne peut ainsi contraindre l'adversaire à éviter les manœuvres trop agressives, d'autant plus si le Duché peut aligner un système de détection et verrouillage étendu, mettant à défaut les contre-mesures classiques. Sur le plan offensif, l'aboutissement d'une mission d'exclusion aérienne dépendra de la capacité du Duché d'assurer l'extension de ses moyens de détection (avec des drones ou chasseurs en reconnaissance par exemple). Même sans ces moyens de détection, l'adversaire en posture défensive déjà contraignante est obligé d'adopter des profils de mission d'autant plus restrictifs (vols à basse altitude assez peu favorables à l'interception des hostiles en approche). Les chasseurs dotés en missiles hypersoniques peuvent ainsi couvrir la progression d'appareils tiers chargés des missions d'attaque ou de prendre l'avantage sur la chasse adverse. Point capital, les missiles hypersoniques deviennent des armes particulièrement décisives en mettant en danger les cibles stratégiques comme les avions radars ou ravitailleurs. Normalement à bonne distance des combats, ceux-ci sont maintenant contraints de s'éloigner d'autant plus, les empêchant d'opérer efficacement (les chasseurs adverses doivent faire de plus grands allez-retour pour se ravitailler, réduisant leur disponibilité, et les AWACs ne sont plus capables de détecter de manière aussi étendue l'aviation sylvoise).
Il s'agirait de véritables missiles balistiques miniatures tirés depuis des avions. Ils auraient des profils de mission assez semblables à la différence qu'ils seraient projetables de plus loin par avion et à moindre coût. Dans la continuité des développements précédents, la portée et capacité de pénétration dans des environnements hautement défendus seraient grandement augmentés. Cela permet en particulier à chaque avion d'attaque ou chasseur-bombardier de devenir un potentiel bombardier stratégique capable de frapper au cœur des infrastructures adverses avec force, sans s'exposer aux défenses adverses. Centre de commandement, nœuds logistiques, relais de communication et aéroports militaires deviennent des cibles sous pressions pouvant être frappées rapidement de manière précoce sans que les systèmes de défense ne soient aptes à agir. Il est également possible d'intégrer cette technologique dans des munitions plus classiques comme les missiles anti-radiations pour la SEAD/DEAD ou encore de l'antichar. Toutefois, seul un usage contre les systèmes de détection longue portée semble réellement intéressant, laissant la neutralisation de cibles tactiques isolées à des missions dédiées une fois la domination aérienne assurée.
Dès lors, deux types de missions sont mis en évidence pour ces missiles air-sol : frappe stratégique et SEAD/DEAD. Dans les deux cas, l'intérêt sera de frapper depuis une distance sécurisée à travers des défenses importantes. Les frappes stratégiques nécessiteraient une combinaison de systèmes de guidage inertiel (suivis approximatifs de la trajectoire durant la phase "aveugle") et GPS (suivis plus précis) voir une désignation finale avec des senseurs internes (repérage photo, radar) ou via désignation laser par un tiers. Considérant que les cibles sont statiques, il est possible de s'appuyer sur un dispositif visant un point précis prédéterminé sans nécessité d'adaptation particulière en cours de route.
Le cas des missiles destinés à des missions de SEAD/DEAD est plus complexe et assez contraignante d'emploi. L'envoie de missiles leurres permettraient toujours de mettre en évidence les radars mobiles pour permettre leur neutralisation à distance sécurisée, mais le risque est que l'extinction des radars mobiles après détection du missile en approche, voir activation de leurres radars en supplétifs, fausse le verrouillage des missiles durant leur phase terminale. Il est toujours possible de palier à ces contraintes via une fusion des données entre des appareils faisant le suivi de la position des radars et les missiles par liaison directe, simplement qu'il faut prendre en compte un dispositif complet et pas uniquement les vecteurs des missiles (d'autant que si un missile peut de manière relativement autonome verrouiller un chasseur après avoir été guidé à proximité, ce n'est pas aussi simple de verrouiller un véhicule au sol).
Quoi qu'il en soit, l'usage de missiles air-sol hypersoniques permettrait aux appareils sylvois d'opérer en toute impunité à des distances sécurisées pour opérer des frappes préalables ouvrant la voie au reste d'une campagne aérienne de plus grande ampleur. Une frappe massive permettrait la destruction du dispositif militaire adverse (chaine de commandement et communication, défense anti-aérienne, aéroports) avant que n'interviennent des intercepteurs pour conclure la domination aérienne et permettre le lancement d'opérations d'attaque au sol plus ciblées.
L'analyse ci-jointe conforte les conclusions précédentes de l'État-Major sur une doctrine favorisant l'emploi d'intercepteurs classiques avec des missiles hypersoniques. Les chasseurs-Bombardiers Cyclone et Busard constitueront des appareils parfaitement adaptés à l'usage de missiles hypersoniques tandis que les Éperviers et avions radars Tantale pourront assurer la détection des cibles à longue distance. La conception et emploie de drones de reconnaissance hypersonique sont quant à elles toujours programmé pour appuyer le ciblage. Parallèlement, la conception d'un bombardier stratégique hypersonique n'est pas exclue, mais ne constitue pas un élément prioritaire, considérant que les munitions hypersoniques classiques permettent déjà d'atteindre une bonne part des performances requises pour un investissement technique moindre. Les chasseurs supersoniques ne seront pas capables de se projeter sur un théâtre éloigné de manière rapide à la manière des appareils hypersoniques, mais pourront toujours représenter une menace stratégique décisive si équipés de missiles hypersoniques.
Dès lors, la programmation des effectifs est la suivante :
- Constituer des escadrilles de frappe stratégique aptes à neutraliser les infrastructures décisives adverses pour ouvrir la voie à des campagnes aériennes. Ces frappes seraient guidées par des drones hypersoniques (potentiellement traités comme des consommables) pour assurer la localisation des cibles les plus importantes.
- Mettre en place des escadrilles de domination aérienne pour la défense du territoire nationale ou l'exclusion aérienne en zone ciblée pour garantir une campagne aérienne.
- Intégrer un système étendu avec des radars mobiles, radars transhorizons et avions de patrouille pour permettre une exclusion aérienne efficace du territoire nationale.
