La furtivité regroupe l’ensemble des diverses techniques permettant de retarder au maximum la détection et l’acquisition d’un appareil par un système de défense adverse. Elle combine aussi bien des techniques “ traditionnelles ” que des technologies de pointes, et son évolution va de pair avec l’évolution des systèmes de défenses.

A l’origine, il y a l’art du camouflage, qui apparaît durant la Première Guerre mondiale. De loin, un avion se voit comme un point noir : il faut savoir équilibrer la luminosité de l'appareil avec celle du ciel.

Spitfire (photo Franck Cabrol)

Pendant la Grande Guerre, des essais avaient été effectués, notamment en Allemagne, portant sur des avions entoilés de transparents : on pouvait voir le ciel à travers les ailes. Malheureusement, le revêtement reflétait le soleil, rendant l’avion visible de très loin. Il a été essayé aussi d’éclairer le côté de l’avion à l’ombre des spots lumineux.
Moyen plus simple, et bien plus généralisé, la peinture. Les intrados des avions sont peint généralement en bleu, pour se confondre avec le ciel. Les différents tons des extrados servent à “ casser ” les lignes de l’appareil, et sont souvent choisis en fonction de la région où il est basé : différents jaunes ou marrons pour les avions de l’Afrika Korps ou blanc pendant l’hiver russe, par exemple. Les couleurs évoluent aussi en fonction de la mission attribuée à l’appareil : les appareils en mission de nuit sont peints en noir (B-2) ou en bleu très foncé, tout comme les avions volant à très haute altitude (U-2, SR-71). Les Mirage 2000C d’interception sont couverts de plusieurs tons de bleu, alors que les Mirage 2000N de pénétration basse altitude sont peints en vert et gris.

Mirage 2000-5 (photo Franck Cabrol)

Le camouflage évolue aussi en fonction de la position de son camp : lorsque l’USAAF détient la supériorité aérienne au dessus de l’Europe, elle ne juge plus nécessaire de peindre ses avions, qui restent en livrée “ alu ” portant juste des bandes noires pour éviter les reflets gênants pour les pilotes. Les avions gagnent ainsi quelques kilos et leurs performances s’en ressentent.
Désormais, des peinture à cristaux liquides pourraient même changer la silhouette et la couleur d’un avion !

Aujourd’hui, la furtivité se base principalement sur la discrétion radar. Les radar (Radio Detection And Ranging) de défense aérienne ont été utilisés pour la première fois sur la côte anglaise en 1938, et servaient à prévenir des bombardements allemands. Le principe est basé sur la réflexion des ondes électromagnétiques : le radar émet une onde qui est peut être réfléchie par une cible. L'onde réfléchie dépend de la "surface équivalente radar" (SER / RCS : Radar Cross Section) de la cible. La SER dépend de nombreux paramètres, comme la face éclairée par le radar, la position du radar... et surtout la forme de la cible éclairée.
La première parade trouvée, dès la Seconde Guerre mondiale, fut l’utilisation de nuages de paillettes d’aluminium larguées par des bombardiers, saturant les écrans radar. Mais c’est au début des années 70 que des études sur la capacité de la réduction de la réflexion radar d’un avion sont entreprises aux Etats-Unis, avec le programme Harvey lancé par le DARPA. Lockheed et Northrop décrochent le premier contrat portant sur un démonstrateur “ à forte survavibilité ”. Tous deux utiliseront la technique des facettes pour rendre discrets leurs appareils : les ondes radar reçues sont dispersées dans toutes les directions, par le nombre important de faces différentes de l’appareil.

le F-117 sur sa base à Holloman (photo USAF, Tech. Sgt. James D. Mossman)

En fait, la faible puissance des ordinateurs de l’époque nécessitait des avions aux formes “ basiques ” afin de pouvoir calculer et corriger correctement la surface équivalente radar. L’augmentation de la puissance informatique a permit de donner des avions furtifs aux lignes beaucoup plus pures, comme le B-2 et feu le projet A-12.
Pour réduire les ondes récalcitrantes qui repartiraient tout de même vers leur radar, les avions sont également couvert de matériels absorbant une partie des ondes radar (Radar Absorbant Materiel : RAM).

De nombreux points faibles à la discrétion radar sont présents sur les avions. Les entrées de moteurs par exemple. Les aubes des réacteurs sont de véritables miroirs. Diverses solutions ont été adoptées, comme placer les entrées d’air sur l’extrados (XST, Tacit Blue, F-117, B-2), cacher les entrées d’air derrière des persiennes (F-117), ou utiliser des entrées d’air en chicane (B-2, F/A-18E/F). Les chargements militaires ont sont placés en soute (F-117/B-2/F-22/JSF) avec toutefois la possibilité de fixer des pilonnes sous les ailes, lorsque les impératifs de furtivité ne sont pas indispensables (F-22/JSF).
Des contre-mesures électroniques extérieures (EA-6 Prowler / EF-18 Growler...) peuvent également rendre encore plus difficile la localisation d’un avion.
Un avion furtif se doit encore d'utiliser un radar passif, ce qui ne facilite pas l'acquisition de ses cibles. Le FLIR (Forward Looking Infra-Red) peut être une solution pour guider ses missiles, à condition de connaître un peu la position visée : il n'est pas adapté à la recherche sur de larges secteurs. Le furtif peut également être appuyé par un radar laser aéroporté. Une autre solution consiste en l'utilisation d'informations provenant de satellites de reconnaissance.

Demain, des techniques électro-aérodynamiques permettraient de transformer un avion en un “ condensateur géant ” : Les bords d’attaque chargés en électricité positive et les flux de combustion en électricité négative. La différence de potentiel ainsi créée entre l'avant et l'arrière suffirait à perturber les propriétés électromagnétiques de l'air ionisée par les bords d'attaque chargés positivement. Des "fenêtres" électromagnétiques pourraient alors s'allumer ou s'éteindre. Cette technique modifierait le retour de l’onde radar ainsi que les informations qu’elle porte comme la taille, la vitesse d'approche, la distance relative... Des rumeurs font même état de l’utilisation de ce procédé sur le B-2.
La furtivité des B-2 et F-117 vient d’être récemment remise en question : la transformation du nuage de signaux émis par les réseaux de téléphonie mobile en détecteur radar passif pourrait rendre visible n’importe quel avion, même furtif. Quel avenir pour la furtivité radar ?

l’équipe furtive de l’USAF (photo USAF)

D’ailleurs, la discrétion radar n’est pas tout : de nombreux missiles sont guidés grâce à la signature infrarouge (SIR) ou thermique de leur cible. La SIR provenant des réacteurs peut être atténuée en utilisant des tuyères plates sur les avions (comme sur le F-117), ou bien en dirigeant les flux chauds vers les pales sur les hélicoptères (comme sur le RAH-66). Mais plus l'avion vole vite, plus il chauffe. Les russes ont depuis longtemps remarqué cette faiblesse potentielle dans la furtivité. En effet, les MiG-29 et Su-27 disposent de dispositifs IRST (Infrared Search and Track Systems / systèmes de recherche et de pistage infrarouge) : la différence d'un seul degrés centigrade entre un avion et son environnement le rend immédiatement visible. Une contre-mesure aux systèmes IRST existe : des capteurs peuvent reproduire la température de l'environnement sur la cellule de la machine. La technique devrait notamment être appliquée pour les chars.

La discrétion sonore peut également être utilisée. On se souvient des planeurs utilisés lors du débarquement en Normandie le 6 juin 1944. Pour certaines missions, reconnaissance par exemple, il est possible d’utiliser des petits avions avec de petits moteurs, ce qui réduit d’autant le bruit. Un moteur peut aussi être rendu silencieux. Les moteurs du F-117 sont placés dans des chambres anéchoïdes étouffant leur bruit.

La Marine s’intéresse aussi aux techniques furtives. On peut rappeler la légende de “ l’Expérience de Philadelphie ” ou “ Projet Rainbow ”, qui se serait déroulé en 1943. Se basant sur la théorie des champs unifiés d’Einstein, l’expérience aurait eu pour but de rendre un destroyer invisible au radar, voir même à l’œil ! La génération d'un champ magnétique intense autour du destroyer causerait la réfraction de la lumière ou des ondes radars ! Durant l’expérience, le bateau aurait disparu puis serait réapparu plusieurs fois, avant de se “ téléporter ” à Norfolk, à 640 km de Philadelphie !
Plus concrètement, l’US Navy a mis à l’eau un bateau expérimental discret au radar dès les années 80, le Sea Shadow, construit par Lockheed. Les bateaux furtifs rentrent peu à peu en service... On peux noter l’apparition des destroyers américains de la classe Arleigh Burke, les frégates françaises de la classe Lafayette et les futures corvettes suédoises de la classe Visby. Mais en mer, la discrétion au sonar est primordiale. La cavitation, le bruit généré par les pales des hélices, permet d’identifier chaque bateau ou submersible. Depuis longtemps déjà, des efforts sont mené dans le but de réduire la cavitation, portant notamment sur le nombre et la forme des pales, le type de moteur...

Sea Shadow : Le premier bateau furtif (photo US Navy)

La conception d’un furtif est un compromis entre les différents impératifs de la future mission assignée à l'appareil. Du fait de la course entre technologies et contre-mesures, qui s’est tout de même ralentie depuis la fin de la guerre froide, l'avion peut même souffrir de la furtivité. La manœuvrabilité et la stabilité de l'appareil sont souvent mis à mal par les formes imposées par la furtivité : sans ses commandes de vol électriques, le F-117 aurait été impossible à piloter ! Opérationnellement, un appareil furtif nécessite une maintenance très contraignante, des installations qui lui sont propres, en raison notamment des matériaux utilisés. Cette contrainte rend très difficile l'utilisation de furtifs par l'US Navy. A l'origine, la couche de RAM des B-2 supportait mal le soleil et l'humidité du Missouri, alors que penser de l'air marin ? Finalement, sans leur capacité furtive, les F-117 et B-2 ne sont que des jouets très coûteux, à l’emport et aux capacités aériennes réduites, et à l’entretien difficile, mais sont toutefois réputés “ invincibles ” !