[Dossier] Le Tupolev PAK DA

PAK DA; c’est sous cet acronyme légèrement (sic) barbare que se cache en réalité le programme de création d’un nouveau bombardier stratégique destiné à remplacer les Tu-95MS et Tu-22M3.

Le projet PAK DA (перспективный авиационный комплекс дальней авиации) fait partie de la galaxie des « PAK » Russes; ces derniers étant un ensemble de projets destinés à renouveler les principaux appareils employés au sein des forces aériennes Russes. Le PAK FA étant bien évidemment le plus connu puisqu’il est amené à assurer la relève des Su-27 et variantes.

Le PAK DA (Dal’ney aviatsii = aviation à long rayon d’action) fut lancé dans le but de disposer d’un appareil unique pour remplacer l’intégralité de la flotte de bombardement stratégique Russe. Ce projet a évolué avec le temps et au vu des annonces très récentes sur la finalisation du design de l’appareil; il est temps de se pencher sur le programme et sur ce que l’on en sait actuellement.

PAK DA, rétroactes

En 1984 l’OKB Sukhoï lança les premières études portant sur un nouveau bombardier moyen supersonique amener à remplacer le Tu-22M3. Ce projet, portant le code T-60S, envisageait un appareil à géométrie variable capable d’emporter, au choix: 6 missiles de croisière Kh-101/102, 6 missiles Kh-15/Kh-55, des bombes conventionnelles ou enfin des charges nucléaires.

Le projet fut abandonné peu après la chute de l’URSS mais certaines technologies développées ont été réemployées pour d’autres appareils (le radar V004 pour le Su-34 notamment). En 1999, des études préliminaires sont lancées pour définir ce que devrait être le futur bombardier stratégique lourd Russe mais vu le contexte financier de l’époque, elles ne furent pas suivies d’effets.

Durant les années 90, la flotte de bombardement stratégique russe reposait sur un triptyque assez simple: Tu-160, Tu-95MS et Tu-22M3. Si les appareils n’étaient pas spécialement vieux, ils n’ont plus été mis à jour et modernisés ce qui a eu pour effet de créer un déficit « technologique » immense comparativement aux évolutions des autres forces aériennes.

De plus, les aléas de l’histoire font que certains appareils n’étaient disponibles qu’en quantités marginales; le Tu-160 en étant un exemple flagrant. Vu l’importance de l’arme nucléaire et le poids de l’aviation en tant que vecteur de cet arme, il devenait urgent de prendre des décisions.

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Un Tu-160 en plein vol… On peut penser ce que l’on veut, mais les ingénieurs Russes savent comment dessiner un bel avion! Photo@Russianplanes.net

Une première demande d’informations fut envoyée à différents bureaux de design en avril 2007 avant de déboucher en décembre 2007 sur la publication par les forces armées Russes d’un ensemble de prérequis techniques et tactiques sur ce que devrait être leur prochain bombardier stratégique. C’est à partir de ce moment que le projet reçu le nom de PAK DA, ce nom étant annoncé par le commandant des forces aériennes Russes; Alexander Zelin.

Le but de ce nouveau programme étant de pourvoir au remplacement, progressif, des Tu-160, Tu-95MS et Tu-22M3: soit trois types de bombardiers aux caractéristiques très différentes. Il paraissait donc évident que la nouvelle plate-forme serait constituée d’un ensemble de compromis vu qu’elle ne pourrait pas offrir les mêmes performances que les trois plate-formes à remplacer.

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Le seul et unique Ours Russe: le Tu-95MS « Bear« . Photo@theaviationist.com

Un appel d’offres pour la mise au point de l’appareil fut lancé et après avoir reçu des réponses de Tupolev, Sukhoï, Ilyushin et Myasishchev; c’est l’OKB Tupolev qui fut sélectionné en 2009 pour créer et mettre au point le PAK DA tandis que l’usine KAPO (Kazan) est sélectionnée pour construire l’appareil.

Le projet reçoit le numéro de code Izd.80 (le Tu-160 est l’Izd.70) et reçoit les premiers budgets pour le début du développement de l’appareil. En date du 23/12/2009, le président de l’OKB Tupolev, Aleksandr Bobrishev, annonce que les recherches initiales seront achevées en 2012 et que l’ensemble des recherches fondamentales de l’appareil seront achevées en 2017.

L’institut VNIIRA est chargé en 2011 d’assurer le développement et l’intégration préliminaire de l’avionique, cette dernière étant développée par KRET sur base de celle équipant le PAK FA.

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« Ceci n’est pas un PAK DA » mais bien la création d’un AvGeek.

En février 2012, l’OKB Tupolev annonce avoir achevé le développement préliminaire de l’appareil et c’est à ce moment qu’a été annoncé que Mikhaïl Aseev est l’ingénieur responsable du programme.

Après avoir hésité entre un appareil supersonique et un appareil subsonique; c’est en date du 06/08/2013 que le commandant en chef des forces aériennes Russes confirma que le PAK DA serait une aile volante subsonique. Cette décision étant actée par le MoD en septembre 2013.

Les études préliminaires étant achevées et le design sélectionné; le ingénieurs sont passés à l’étape suivante du programme au début 2014 après signature du contrat finançant le développement du design définitif de l’appareil en décembre 2013. C’est cette phase qui vient de s’achever en 2017.

Alors que le vol d’un premier prototype était initialement prévu pour 2019 (et certains – dont Bondarev –  annonçaient même la possibilité de le voir en 2018), il se confirme maintenant que le premier prototype devrait sortir vers 2023 pour une entrée en service à l’horizon 2025 au minimum.

PAK DA, les aspects techniques et ce que l’on en sait

Bien que l’avion en soit encore au stade de développement et que les infos relatives à ce dernier soient encore parcellaires; il y a déjà des éléments qui sont confirmés.

Le PAK DA sera un bombardier stratégique lourd, construit par KAPO et dessiné par l’OKB Tupolev, dont la plate-forme est pensée en vue de pour pouvoir remplir également des missions de bombardement tactiques et éventuellement des missions d’interception à long rayon d’action. Cette dernière option n’étant certainement pas une priorité.

D’un point de vue des missions, le PAK DA sera chargé de remplir le rôle de « camions à bombes/missiles » capable de pénétrer et de survivre dans les espaces aériens fortement défendus et ce, pour remplacer en priorité les Tu-95MS et dans une moindre mesure les Tu-22M3. Le remplacement du Tu-160 se faisant par… un autre Tu-160 (Tu-160M2)!

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« Ceci n’est pas un PAK DA » mais une illustration du concept d’aile volante développé par la NASA et Northrop Grumman. Ce dessin est souvent employée pour illustrer le PAK DA. Quelle belle ironie…

Les ingénieurs Russes avaient envisagés au départ un appareil supersonique mais en juin 2013; c’est le concept de l’aile volante subsonique qui a été retenu. Ce choix n’est guère étonnant puisque Tupolev et le TsAGI ont travaillés en étroite collaboration sur ce projet et plusieurs concepts d’ailes volantes ont été étudiés dans ce cadre depuis 2011.

Les options explorées par le TsAGi ont concernés différentes formules d’ailes volantes avec différents placements des moteurs et la présence ou non de dérives. Le TsAGI n’est pas novice en matière d’ailes volantes puisque l’institut travaille depuis presque 25 ans sur le concept pour des appareils civils. Il n’est donc guère étonnant que cette formule soit retenue pour le PAK DA.

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Un des concepts d’aile volante civile exploré par le TsAGI. Photo@militaryrussia.ru

La formule d’aile volante dispose également de deux avantages fondamentaux; premièrement elle offre à l’appareil une signature radar (Radar Cross Section) fortement réduite donc une plus grande capacité de survie dans les espaces aériens contestés et/ou très défendus et deuxièmement elle permet d’offrir une charge utile plus importante. Bien entendu, en plus de la forme de l’appareil qui lui offre une furtivité « passive », la structure de l’appareil intégrera des matériaux composites (en vue de l’alléger) et des matériaux absorbants les ondes radars.

Au niveau des vitesses de l’appareil, même si aucune donnée précise ne peut-être connue pour l’instant; on sait qu’il sera subsonique. La mise au point d’une aile volante supersonique est du domaine du techniquement réalisable mais financièrement intenable. Les Russes ont préférés jouer la carte de la prudence au profit des capacités d’emport et de « discrétion » au détriment de performances de vitesses.

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Interprétation de ce que pourrait être le PAK DA. Image@Paralay.ru

D’un point de vue de la motorisation, les Russes ont décidés de repartir sur un moteur connu avec le Kuznetsov NK-32 comme base. Ce dernier équipant déjà le Tu-160 et à terme le Tu-160M2 est décliné en une version modernisée: le NK-32 « série 2 ». C’est sur la base de ce moteur que sera développé le moteur du PAK DA. La partie post-combustion sera enlevée (inutile sur un appareil subsonique) et le moteur sera modifié en vue d’améliorer son rendement (le NK-32 est un moteur qui a déjà 30 ans mine de rien). Le moteur sera donc une remise aux goûts du jour du projet NK-56.

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Moteur Kuznetsov NK-32. Photo@leteckemotory.cz

Plusieurs options sont actuellement évaluées pour le PAK DA et il n’est pas encore possible de savoir si l’appareil aura 2 ou 4 moteurs même si une version à 4 moteurs semble plus plausible. Cependant, il sera intéressant de voir comment les moteurs vont être intégrés dans la structure de l’appareil parce que ces derniers ont un diamètre important (1,46m).

D’un point de vue des capacités offensives de l’appareil; le PAK DA devrait disposer d’une masse maximale au décollage tournant à 200 tonnes. Avec une masse à vide de 110-120 tonnes, une capacité de carburant de 50 tonnes et 30 tonnes de charge offensive.

L’autonomie estimée (espérée) serait de 12.500-13.000 Km avec un rayon d’action à pleine charge variant de 6.000 à 9.000 Km (avec ravitaillement possible, bien entendu). La vitesse maximale devrait tourner autour de mach 0,88.

D’un point de vue de l’armement, le PAK DA devrait bien évidemment emporter les actuels missiles Kh-101/102 auxquels s’ajouteront la panoplie complète des bombes guidées et non-guidées en dotation, ainsi que le futur missile Kh-BD dont le développement vient de débuter.

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Dessin représentant le missile « furtif » Kh-101. Dessin@Militaryrussia.ru

De plus, il est question d’une nouvelle génération d’armes hypersoniques qui viendront équiper – à terme – le PAK DA. Aucune information n’est disponible sur ces nouvelles armes tant qu’à présent. Il semble par contre être de plus en plus évident que le PAK DA sera également à même d’emporter des missiles air-air pour assurer son auto-défense.

Les armements seront emportés en interne dans deux soutes montées en parallèle.

D’un point de vue des équipements électroniques embarqués; il y a plusieurs éléments qui se confirment:

Le cockpit, développé par KRET, sera fortement similaire à celui développé pour le Tu-160M2. Il s’agit d’un cockpit « tout écrans » (Glass Cockpit) composé de 5 écrans LCD multifonctions. Bien évidemment, cette disposition est toujours susceptible d’évoluer.

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Cockpit du futur Tu-160M2, ce dernier donnant une idée de ce qui sera celui du PAK DA. Photo@Izvestia.ru

La suite électronique embarquée sera dérivée de la suite Sh121 mise au point pour le PAK FA. Cette suite comprenant notamment le radar N036 « Byelka » (AESA) développé par NIIP Tikhomirov et le système de contre-mesures électroniques L402 « Himalaya« . Les ingénieurs Russes reprennent donc les équipements développés pour le PAK FA; ces derniers étant déjà conçus pour un appareil à faible signature radar, ils constituent le « state of the art » des productions nationales.

A l’instar du PAK FA, l’implantation d’antennes supplémentaires (couvrant des fréquences complémentaires au radar principal) réparties sur l’ensemble de l’appareil est à prévoir vu les besoins de détection requis par l’appareil. Le radar N036 sera adapté et optimisé pour des missions air-sol, celles-ci étant la priorité du PAK DA.

On doit bien évidemment s’attendre à un radar plus puissant vu la taille de l’appareil et sa capacité plus importante de production d’électricité et donc de refroidissement. De part les missions envisagées la suite électronique et les moyens de protections (et donc d’augmentation de la survie en milieu hostile) du PAK DA devront être les plus pointus possibles.

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Radar N036 « Byelka » du PAK FA.

En ce qui concerne l’équipage, si il ne fait aucun doute que l’appareil disposera d’un pilote et d’un co-pilote; il n’y a encore aucune information sur le nombre de personnes embarquées. Bien que l’appareil sera beaucoup plus automatisé que ses prédécesseurs; la présence – au minimum – d’un troisième homme pour gérer les systèmes d’armes et la batterie de capteurs embarqués semble être une évidence. A voir si les Russes feront le choix, à l’instar du Tu-160, de disposer de 4 membres d’équipage à bord.

Le PAK DA sera construit dans l’usine KAPO (Kazan), cette dernière s’activant sur la relance du Tu-160M2 et étant la mieux positionnée et équipée pour produire le nouveau bombardier lourd Russe. Le Tu-160M2 et le PAK DA partageant en partie des systèmes communs et certaines pièces de structure, l’usine sera déjà prête à produire les deux appareils ce qui permettra de réduire les coûts et d’employer un main d’oeuvre déjà entraînée.

Il est bon de rappeler que contrairement à beaucoup d’informations qui circulent actuellement sur Internet; il n’existe actuellement AUCUNE représentation du PAK DA qui ne soit liée de près ou de loin à la « réalité » du projet. Toutes les illustrations du projet ne sont que des reprises du projet de bombardier T-4MS ou des créations de férus d’aviation qui n’ont rien à voir avec le design final. Il faudra encore attendre avant de pouvoir commenter et jauger l’appareil.

En conclusion

Le PAK DA suit un schéma de développement qui est certes long et parfois tortueux à suivre mais il « garde le cap ». Alors que l’arrivée du Tu-160M2 semble rebattre les cartes des priorités au sein des DA, on voit que les Russes ont pris conscience que ce type de programme est ambitieux et nécessite du temps. Non pas qu’ils n’aient pas les compétences et capacités techniques de mener ce projet mais les technologies et leur intégration sont des processus longs et complexes.

Cependant, la flotte de bombardiers lourds ne rajeunissant pas: il était nécessaire de prendre des décisions à même de palier aux retards du PAK DA; l’option Tu-160M2 se révélant être la plus pertinente en matière de finances et timing pour permettre aux Russes d’éviter un trou capacitaire au niveau de leur force de dissuasion atomique. Le timing initial de mise au point et l’indécision sur le concept de base du PAK DA semblent avoir été beaucoup trop optimistes à tous les niveaux. Les Russes ont donc pris le parti de faire « bien naître » le PAK DA, le Tu-160M2 leur permettant « d’acheter du temps ».

De plus, grâce à la relance du Tu-160M2 et la mutualisation d’une partie des technologies entre les programmes: les Russes pourront diminuer (un peu) le coût total tout en disposant de deux avions complémentaires capables de remplir un large panel de missions. Dans le contexte financier actuel Russe, ce n’est certainement pas une mauvaise chose…

Nous reviendrons sous peu sur l’articulation entre les programmes PAK DA et Tu-160M2.

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