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Le radar
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Le radar:
Voici quelques mots
sur ce système qui a révolutionné l'aviation (civile et militaire),
qui permet de détecter des aéronefs, des cibles au sol à plus ou
moins plongue distance: le radar!
Présentation:
Le radar est un équipement
qui émet et reçoit des ondes électromagnétiques utilisé pour localiser
des objets dans l'espace et en déterminer leur distance. Le mot
radar
est à l'origine un nom de code utilisé par la marine américaine
pendant la seconde guerre mondiale signifiant: "radio
detecting
and
ranging".
Ce qui en français pourrait se traduire par: système de détection
et de télémetrie par ondes radio.
Ces appareils radar permettent
d'une part de détecter des objets mais aussi de déterminer leur
éloignement, leur taille, leur direction et leur vitesse. A l'origine
conçu comme un équipement militaire, le radar est aujourd'hui très
employé dans l'aviation civile (trafic aérien) mais aussi
dans la météo, la navigation, la radio astronomie, ... et depuis
quelques temps sur le bord de nos routes...
Principe de fonctionnement:
Le radar émet une onde quand un objet passe dans le faisceau de l'onde il en revoit une partie au radar. Le temps mis entre l'émission et la réception permet de connaître la distance entre le radar et l'objet.
Un peu d'histoire:
Le concept de base du radar est basé sur les équations régissant les ondes électromagnétiques établies le physicien James Maxwell en 1864. En 1904 l'ingénieur allemand Heinrich Hertz fut le premier à suggérer l'utilisation des échos des ondes radio dans la détection dans le domaine de la navigation pour éviter les collisions.
Au cours des années 1920 plusieurs expérimentations de détection ont été menées avec succès, elles débouchent au milieu des années 30 sur des applications concrètes grâces aux progrès de l'électronique. C'est ainsi qu'on installe des radars en France sur la ligne Maginot d'une portée de 10km, puis sur le paquebot Normandie afin de détecter les icebergs dans le brouillard.
A partir de 1935 l'armée française reçoit ses premiers radars , dans le même temps l'Allemagne installe son propre système. Mais la stratégie du IIIème Reich est basée sur l'offensive, les allemands laissent donc un peu de coté cette technologie pour se concentrer sur des systèmes de navigation embarquée. En parallèle, des lignes de stations sont installées le long des cotes sud et est de l'Angleterre dans le but de prévenir toute attaque navale ou aérienne. Equipements qui se révéleront cruciaux lors de la bataille d'Angleterre (août-octobre 1940), ils ont permis sans aucun doute permis à l'Angleterre de gagner cette bataille aérienne contre la Luftwaffe.
Petit à petit avec les progrès technologiques les radars sont embarqués sur les aéronefs.
La révolution du balayage électronique:
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Le radar a été progressivement amélioré, il sait détecter des cibles de plus en plus nombreuses et de plus en plus lointaines. Mais après un demi-siècle d'évolution, des contraintes technologiques ont limité son évolution. En particulier dues au balayage mécanique de l'antenne, c'est à dire que l'antenne s'oriente vers le secteur du ciel à surveiller (on a tous en tête une antenne radar qui tourne sur elle-même). |
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Détail
de l'antenne mécanique d'un APG-68 |
.jpg)
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Le grand tournant
a donc été l'apparition du balayage électronique, c'est-à-dire
que l'antenne reste fixe et c'est les faisceau d'onde
qui est orienté dans la direction voulue. L'avantage?
Cette orientation de faisceau se fait de façon presque
instantanée à la vitesse de calcul des éléments électroniques.
Ainsi
des secteurs du ciel très éloignés peuvent être balayés
simultanément. Cette technologie a été inaugurée sur
le Mig31 et son radar Zaslon optimisé pour l'interception
Air. Elle a été reprise sur les bombardiers américains
B-1B et B-2 avec des radars utilisés pour la navigation
et le bombardement.
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Détail de l'antenne électronique du radar Jouk-AE-FGA29 équipant le Mig-35 |
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L'antenne active:
Si l'apparition du balayage
électronique a constitué une première révolution, celle de l'antenne
active en sera une deuxième.
De quoi s'agit-il?
Il s'agit
d'une antenne unique placée dans le nez de l'avion qui se décompose
en une multitude de modules émetteurs récepteurs (de petites antennes
en fait) autonomes qui partagent leurs informations. Ainsi
l'efficacité du radar est décuplée. Grâce à la miniaturisation des
modules il est possible d'en placer un grand nombre sur l'antenne
de nez, mais il est aussi envisageable d'en placer dans les ailes,
le fuselage, ... L'idée à terme serait de doter l'appareil d'une
"peau intelligente" capable de surveiller à 360° ce qu'il
se passe autour de l'avion. Mais pour le moment les ingénieurs butent
sur des difficultés: l'intégration de ces modules dans la structure,
la puissance de calcul pour gérer toutes ces informations.
Un tel système équipe 18 F-15C américains basés en Alaska, des F/A-18E Super Hornet, les F-35 et F-22.