Les systèmes d'armes hypersoniques de demain

Les missiles hypersoniques ont fait leur apparition dans le paysage de la défense en tant que tendance technologique militaire depuis 2020. Ces missiles sont rapidement devenus une solution vitale dans l'arsenal de nombreuses armées modernes.

La définition de base du missile hypersonique reste inchangée : un missile se déplaçant à une vitesse de Mach 5 voire plus et doté d'une manœuvrabilité très précise. Cependant, la technologie aérodynamique qui permet ces caractéristiques continue d'évoluer et d'offrir de nouveaux avantages.

Dans le cadre d'une stratégie de défense multicouche, les missiles hypersoniques se concentrent sur la surveillance persistante, la détection des cibles et la dissuasion des menaces. Afin de se concentrer efficacement sur autant d'éléments, un puissant réseau de sous-systèmes doit être connecté de manière fiable et fonctionner conjointement en toute simplicité dans le cadre d'un système d'arme hypersonique complet. Ces sous-systèmes sont les suivants :

• Lancement
• Capteur de l'autodirecteur
• Traitement des données
• Communication
• Navigation
• Commandes de vol

Le sous-système de lancement fournit la propulsion et l'aérodynamique nécessaires pour assurer la vitesse du missile hypersonique. La vitesse s'accompagne d'un autre avantage recherché : la distance. En volant 10 à 15 fois plus rapidement que la vitesse du son, un missile hypersonique peut parcourir 10 000 miles en moins d'une heure, ce qui lui confère une portée intercontinentale.

Les missiles hypersoniques sont également polyvalents en termes de méthode de lancement : ils peuvent être tirés depuis des avions, d'un appareil au sol ou d'un sous-marin, permettant ainsi des réponses air-air, air-sol, sol-air et sol-sol.

Les composants de connectivité, tels que les connecteurs, les boîtiers de commande, les faisceaux, les interfaces et les assemblages, doivent être intégrés dans le sous-système pour un lancement réussi. Les sources d'énergie dans les systèmes d'armes plus larges, telles que
les générateurs entraînés par moteur, les unités de puissance auxiliaires, les batteries et l'alimentation externe, peuvent être contrôlées à l'aide decontacteurs légers et de haute puissance. 

En tant que centre de contrôle du système d'armement, le processeur de guidage (GPU) utilise un cache d'informations en temps réel recueillies par d'autres sous-systèmes, tels que les capteurs de l'autodirecteur, les communications et la navigation. Les données relatives à l'identification, à l'emplacement et à la trajectoire du parcours de vol d'une cible doivent être reçues et traitées immédiatement par le GPU pour permettre au missile de réagir instantanément. Le GPU doit ensuite envoyer rapidement les informations relatives à cette décision aux sous-systèmes de lancement et de commande de vol afin d'exécuter la manœuvre attendue.

Le calcul et l'analyse de telles quantités de données en temps réel pendant le vol sont des tâches complexes. Les systèmes de guidage hypersoniques requièrent une électronique à haute vitesse et à faible latence qui peut envoyer et recevoir des informations via plusieurs méthodes de liaison de données, telles que le GPS, la radiofréquence ou le satellite. Toutes ces informations vitales doivent également être connectées et communiquer de manière transparente avec tous les autres sous-systèmes situés dans le compartiment étroit du missile, en utilisant des connecteurs micro et nano-miniatures
, ainsi que des fils et câbles haute performance.

Afin de détecter les cibles et de dissuader les menaces, la technologie de guidage s'appuie sur des capteurs sensibles et suffisamment sophistiqués pour reconnaître la signature distincte d'une cible offensive ou d'une menace imminente.

Positionnés dans la tête des missiles, les capteurs doivent regrouper les relais, le câblage et les connecteurs afin de disposer d'une large bande passante dans un espace restreint pour traiter des signaux complexes.

Les capteurs des missiles peuvent tirer parti de différentes technologies, notamment la détection optique des faisceaux laser, la détection physique d'une signature infrarouge ou la détection radar. Chacune de ces options requiert des branchements et un câblage importants, ainsi que des circuits flexibles et plusieurs points d'interconnexion pour transmettre les données vitales du capteur au GPU.

Une fois que le GPU a analysé les données et pris la décision de lancer un missile vers une cible, il communique cette décision et la trajectoire de vol nécessaire au sous-système de commandes pour permettre l'exécution de la manœuvre. Au lieu de la trajectoire parabolique observée dans les missiles balistiques intercontinentaux (ICBM) traditionnels, les missiles hypersoniques peuvent prendre une trajectoire de vol brouillée. De plus, la plupart des programmes militaires modernes utilisent plusieurs missiles à la fois. Un essaim de missiles hypersoniques sur une trajectoire de vol non conventionnelle rend presque impossible toute prévision ou interception par les forces adverses.

Cette maniabilité extrêmement contrôlée à grande vitesse dépend d'un moteur puissant et d'une direction de précision qui travaillent conjointement.

Au fur et à mesure que les technologies militaires hypersoniques se généralisent dans les systèmes de défense multicouche, les méthodes d'observation, de détection et de réaction doivent être adaptées. L'une de ces améliorations sera probablement les capacités de liaison de données avec les satellites en orbite terrestre basse (LEO) et en orbite terrestre moyenne (MEO). Cela permettra aux systèmes de défense de tirer parti de la résolution visuelle élevée des LEO, ainsi que de la capacité d'ouverture plus large des MEO. Cela signifie également qu'une électronique encore plus rapide et à plus faible latence sera nécessaire pour envoyer de manière fiable des informations de qualité entre différents types de satellites et les systèmes d'armement.

Afin d'améliorer les capacités d'observation et de surveillance persistante, les capteurs devront être dotés de capacités de reconnaissance de signature plus sophistiquées pour éviter de confondre un objet non menaçant avec une véritable menace. De plus, cet afflux de données doit être traité suffisamment rapidement pour permettre le contact avec la cible visée, ainsi que pour contrecarrer les menaces hypersoniques entrantes des forces adverses.

Tous ces éléments aux performances avancées exigent que tous les composants de connectivité (antennes, câbles et fils, circuits, pinces, connecteurs, sertissages, électronique, faisceaux, cartes de circuits imprimés (PCB), capteurs, joints de soudure, etc., doivent être encore plus petits et plus légers, tout en conservant la robustesse nécessaire pour la durabilité. En associant son expertise dans les domaines de l'espace et de la défense, TE Connectivity (TE) peut guider les fabricants dans la conception de connecteurs robustes offrant une vitesse, une bande passante, une durabilité et une fiabilité suffisantes pour répondre aux besoins d'une industrie militaire et de défense en pleine évolution.

• La technologie aérodynamique des missiles hypersoniques évolue rapidement pour devenir un élément essentiel d'une stratégie de défense multicouche.
• Un réseau robuste de sous-systèmes intégrés – lancement, capteur autodirecteur, traitement des données, communication, navigation et commandes de vol – forme des systèmes d'armes hypersoniques complets.
• Des capacités avancées de liaison de données avec les satellites LEO et MEO, ainsi que des capacités améliorées de reconnaissance de signature, propulseront la prochaine génération de la technologie hypersonique.
• TE équilibre à la fois les considérations SWaP et de durabilité lors de la conception de composants pour des projets de systèmes d'armes hypersoniques.