II.A. La forme des avions furtifs

1. Principe de la furtivité :

La furtivité est l’art pour un objet de ne pas être détecté sur un écran RADAR. Ici nous prendrons l’exemple de l’avion furtif, qui se confond avec les échos et le réfléchissements naturel d’ondes.
L’avion doit avoir une surface équivalente radar (ou SER) la plus petite possible. La SER d’une cible (ici un avion) quantifie le pouvoir réflecteur de cet objet quand il reçoit un signal RADAR (onde électromagnétique).

Plus précisément: La grandeur qui caractérise le degré de réflectivité d’une cible soumise à un
champ électromagnétique est appelée SER. En d’autres thermes, c’est la capacité d’un avion à être plus ou moins détecté.

Pour en revenir aux principes de la furtivité, l’avion doit être doté de matériaux spéciaux, lui permettant de réfléchir les ondes ou de les renvoyer (bien sur, ailleurs que sur le récepteur du RADAR).

Avant les matériaux, il est très important d’optimiser la forme des avions, nous verrons donc dans notre première partie pourquoi les avions furtif ont-ils une telle forme.

2. La forme des avions furtifs :

Certes, la forme des avions n’est qu’une contribution minime à la furtivité de ces derniers, mais tous de même très importante. Nous allons donc étudier la forme de ces 4 avions :

Premièrement, nous ne pouvons pas passer à coté de la géométrie principale de ces 4 avions (ils seront nos avions de référence tout au long du TPE), ils sont en forme de triangle au niveau des ailes (certains appareilles sont appelés ailes volantes). Ce type d’ailes est appelé « Ailes Delta ». Mais pourquoi ce choix ?

Qu’est ce qu’une aile delta ?

Présentation du Blackbird :

C’est un avion espion de haute altitude, prédécesseur du A-12 Oxcard, il est doté de Radars de haute technologie. Il n’est plus en service de nos jours, il fut
conçu en 32 exemplaires pour l’armée américaine entre 1968 et 1990. Il permettait ainsi aux américains d’être extrêmement discrets pour détecter leurs ennemis.

Présentation du F-117:

C’est un bombardier américain, qui est à la retraite depuis 2008. Dès sa conception, il était pensé pour avoir une SER la plus petite possible. Il fut gardé dans le plus grand secret durant 18 ans et beaucoup de rumeurs on courues sur le faite d’observation d’OVNI du fait de sa forme. C’est aussi une aile volante.

Après cette petite présentation des appareils, nous allons revenir à notre sujet d’ailes Delta. À la base elles étaient en forme de triangle isocèle, mais depuis, différentes variantes ont été créées. Cette forme permet une meilleure résistance des matériaux, le poids et les efforts étant mieux répartis.

Ces 4 aéronefs ont tous des points communs, elles sont dites supersoniques. C'est-à-dire qu’ils volent tous à une vitesse supérieure à celle du son qui est de l’ordre de 1 224 km/h (mach 1). Bien sûr cette vitesse varie selon le milieu dans lequel il se trouve.

Nous allons donc voir le rapport entre le mur du son et les ailes delta :

Cette forme unique en W a été conçu par Boeing pour une réflexion des ondes optimale. En effet nous voyons que les mêmes mesures sont respectées partout pour une uniformité de l’appareil. Il peut ainsi être divisé en deux parties, l’inférieure (bords d’attaques et entrée d’air) et la supérieure (bords de fuites et sortie des réacteurs).

On ne passe pas à coté de la géométrie pour le moins particulière de cet avion, car il est entièrement craquelé. En élaborant un tel appareil, l’avionneur pensait à une sorte de boule à facettes, comme celle que l’on peut trouver en boîte de nuit, pour renvoyer les OEM émises par le radar. On peut modéliser cette idée par une expérience toute simple :

Quant au SR-71, on peut lui retrouver les caractéristiques du B2. Tout deux on un bord d’attaque non pas en forme de goutte mais pointu, ainsi que leur nez. Pour éviter toute réflexion sur une surface plane. Toute surface qui dépasse est arrondie et pointue pour réfléchir les ondes. Il est doté d’une grande qualité, étant donné qu’il vole à une altitude de 24000 m avec un plafond à 25 000, il n’apparaît donc pas sur certains RADAR.