Les avions des générations précédentes sont dotés pour détecter leurs cibles de radars dans lesquels l'onde à rayonner en direction des cibles recherchées est amplifiée dans un émetteur de puissance, puis dirigée dans la direction voulue par un déplacement mécanique de l'antenne. A l'inverse le Rafale est équipé d'un radar à antenne fixe dont le faisceau est commandé électroniquement. Le faisceau peut changer instantanément de direction, ce qui permet notamment de rendre indépendante la fonction « recherche » de la fonction « pistage » et de traiter un grand nombre de cibles quelles que soient leur localisations. Plus généralement, l'agilité de déplacement du faisceau radar permet la mise en oeuvre simultanée de fonctions qui nécessitent chacune des types d'équipements dédiés dans le cas de radars à balayage mécanique.

De l'antenne à balayage électronique passif à l'antenne à balayage électronique actif

Les premières générations de radars à balayage électronique ont utilisé des antennes de technologie dite « passive » (Passive Electronically Scanned Array, PESA). Dans cette architecture, comme dans un radar classique, un émetteur produit l'onde électromagnétique de forte puissance qui est ensuite orientée dans la direction voulue par une lentille électronique. La rapidité du dispositif électronique élimine le délai de changement de direction induit par le mouvement mécanique de l'antenne. Néanmoins, l'orientation du faisceau dans l'espace étant réalisée en aval de la génération de puissance, les pertes ohmiques liées au dispositif de déphasage électronique impactent l'efficacité énergétique du radar.

L'antenne à balayage électronique actif repose sur un panneau composé de plusieurs centaines de modules actifs. L'application des déphasages appropriés à l'intérieur de chaque module oriente virtuellement le faisceau de l'antenne dans la direction désirée, avant que le signal à transmettre ne soit amplifié au sein des différents modules par des amplificateurs à état solide, et rayonné dans l'atmosphère. La localisation des étages d'amplification au sein même de l'antenne supprime l'impact des pertes ohmiques et a conduit au qualificatif « active » attribué à cette nouvelle génération. Ce principe garantit une augmentation des distances de détection des cibles, une fiabilité très haute par l'emploi d'étages d'amplification à état solide répartis sur un grand nombre de modules indépendants, une souplesse accrue dans les stratégies de recherche et de pistage des cibles, ainsi que la capacité de mettre en oeuvre de multiples fonctions simultanées. Elle nécessite toutefois la maîtrise d'un ensemble de technologies très spécifiques.

Le RBE 2 AESA, fruit d'une longue expérience radar chez THALES

Après avoir développé depuis le début des années 80 les radars à balayage mécanique équipant les différentes versions du Mirage 2000, Thales s'est lancé, avec le soutien de la Direction générale de l'armement (DGA), dans les travaux d'étude et de développement du radar à balayage électronique RBE 2 qui équipa au début des années 2000 le standard F1 de l'avion Rafale déployé dans l'aéronavale, puis les Rafale aux standards F2 et F3 aujourd'hui en service.

En parallèle au développement du RBE 2 PESA, Thales investit sur les nouvelles technologies nécessaires pour doter le RBE 2 d'une antenne active. Le premier vol sur Rafale du radar RBE 2 équipé d'un démonstrateur d'antenne active a lieu en 2002 et, après des travaux amont de levée de risque, la DGA lance fin 2006 le développement et l'industrialisation du RBE 2 AESA destiné à équiper la 4e tranche de production du Rafale. Ce développement a mobilisé plusieurs centaines d'ingénieurs de différentes spécialités allant de la conception de composants hyperfréquences au traitement de signal temps réel, en passant par les bureaux d'étude capables de maîtriser les technologies d'intégration mécanique et thermique de haute densité imposées par l'environnement contraint de l'avion de combat. Grâce à une collaboration étroite de Thales avec les meilleures entreprises technologiques européennes (plus de 100 PME travaillent pour la fabrication du RBE 2), l'antenne active du RBE 2 est entièrement assemblée à partir de composants européens.

Le premier RBE 2 AESA de série a été livré pour l'intégration à l'avion par Dassault Aviation en 2011. La livraison des premiers Rafale équipés intervient en 2012 au CEAM, puis dans les Forces à partir de 2013.

Grâce aux efforts conjoints de Thales, de la DGA et de Dassault Aviation, le Rafale devient alors le premier avion de combat européen équipé d'un radar à antenne active, avec des performances du meilleur niveau mondial qui confèrent au système d'armes du Rafale une efficacité inégalée.

L'obtention du contrat Rafale Egypte et les perspectives d'autres contrats à l'export vont permettre à Thales et à l'ensemble de ses sous-traitants de conserver cette avance technologique, d'investir pour rester au meilleur niveau de compétitivité et de préparer ainsi les enjeux futurs de l'électronique aéronautique militaire.

THALES À BORD DU RAFALE Un concentré de hautes technologies

Les équipements de Thales fournissent aux équipages du Rafale les capacités de perception, d'analyse et de représentation de leur environnement, indispensables à la réalisation des missions qui leur sont confiées :

- le RBE 2 AESA (radar à balayage électronique 2 plans), premier radar d'avion de combat européen à antenne active ;

- le système d'autoprotection SPECTRA en co-traitance avec MBDA. A noter que le Rafale est le premier avion au monde équipé d'un système d'autoprotection aussi complet, ne mettant en ?uvre que des technologies à état solide et sans emport extérieur à la cellule avion ;

- les systèmes électro-optiques tels que l'OSF (optronique secteur frontal) ainsi que les pods de reconnaissance AREOS ou de désignation laser Damocles ou Talios ;

- la suite de communication, navigation et d'identification ;

- l' EMTI, Equipement Modulaire de Traitement de l'Information ;

- la majeure partie des systèmes d'affichage présents dans le cockpit ;

- les autodirecteurs de missiles et les fusées de proximité ;

- les systèmes de génération électriques.

L'avenir du RBE 2 se prépare dès aujourd'hui

Les évolutions futures du radar devront satisfaire les besoins opérationnels toujours croissants en termes de menaces traitées ou de règles d'engagements toujours plus strictes (identification positive des cibles, maîtrise des dégâts collatéraux...). A plus long terme, l'introduction de nouvelles technologies encore plus compactes permettra d'adjoindre de nouveaux panneaux d'antennes à différents emplacements sur l'avion et de repenser l'ensemble des capacités de détection embarquées. Ces nouvelles technologies permettront de fédérer des capteurs ou équipements aujourd'hui dédiés et de réaliser des fonctions dépassant le radar, telles que la guerre électronique ou les communications, pour passer d'un radar polyvalent à une suite de senseurs multifonction intégrée. 

THALES À BORD DU RAFALE Un concentré de hautes technologies

Les équipements de Thales fournissent aux équipages du Rafale les capacités de perception, d'analyse et de représentation de leur environnement, indispensables à la réalisation des missions qui leur sont confiées :

- le RBE 2 AESA (radar à balayage électronique 2 plans), premier radar d'avion de combat européen à antenne active ;

- le système d'autoprotection SPECTRA en co-traitance avec MBDA. A noter que le Rafale est le premier avion au monde équipé d'un système d'autoprotection aussi complet, ne mettant en ?uvre que des technologies à état solide et sans emport extérieur à la cellule avion ;

- les systèmes électro-optiques tels que l'OSF (optronique secteur frontal) ainsi que les pods de reconnaissance AREOS ou de désignation laser Damocles ou Talios ;

- la suite de communication, navigation et d'identification ;

- l' EMTI, Equipement Modulaire de Traitement de l'Information ;

- la majeure partie des systèmes d'affichage présents dans le cockpit ;

- les autodirecteurs de missiles et les fusées de proximité ;

- les systèmes de génération électriques.

Le radar RBE 2 AESA à bord du Rafale - Eric Raz © Thales

Thales à bord du Rafale - ©Thales