[Actu] L’Izd.80 PAK DA; où en est-on?

L’actualité récente russe a fait mention du début de la construction du premier prototype de bombardier stratégique Tupolev Izd.80 PAK DA (Перспективный Авиационный Комплекс Дальней Авиации); ce programme fait partie de la galaxie des projets « PAK » visant à créer une nouvelle gamme d’appareils destinés à renouveler les forces aériennes Russes. Alors qu’initialement les russes envisageaient de remplacer l’intégralité de la flotte de bombardement stratégique avec le PAK DA, les projets ont été modifiés et ce dernier remplacera en priorité les Tu-22M3(M) et Tu-95MS(M) à partir de l’horizon 2030; le PAK DA viendra compléter les Tu-160M2 dont la production est également en cours après que la Russie ait passé une première commande de dix avions.

Lancé sous le nom de projet Poslannik (Посланник), c’est en août 2009 que le projet est officiellement lancé avec un programme de recherches et développement de trois ans signé avec le bureau d’études Tupolev visant à développer un nouveau bombardier stratégique pour rééquiper les forces aériennes russes: l’achèvement du design technique étant prévue pour 2015. Les premières ébauches du projet tablaient sur la reprise du Tu-160 comme base de travail pour créer ce nouvel appareil, cette option étant écartée par la suite: un appareil entièrement neuf étant requis pour permettre de disposer d’une plate-forme mieux à même d’évoluer sur le long-terme et de s’adapter aux menaces actuelles et futures.

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Rappel utile et nécessaire: il n’existe toujours AUCUNE illustration du PAK DA, toutes les illustrations employées sont des créations d’AvGeek ou des reprises d’autres projets.

Le concept préliminaire fut achevé en 2012 et c’est en mars 2013 que le concept technique fut approuvé par le MoD russe, le PAK DA tel qu’envisagé présenterait les caractéristiques suivantes (sans rentrer dans les détails techniques, ces derniers ayant été abordés sur le blog dans le dossier sur le PAK DA):

  • Aile volante
  • Subsonique
  • Emports d’une vaste gamme de bombes et missiles
  • Grand rayon d’action

L’achèvement du concept préliminaire permettait de passer à la phase suivante; l’établissement du design préliminaire de l’appareil (contrat signé le 23/12/2013), cette phase étant achevée en avril 2014. Le design technique sera développé entre 2014 et 2016 ceci débouchant sur la présentation de plusieurs maquettes à une échelle réduite (1/10) de l’appareil ainsi qu’une maquette grandeur nature du cockpit et de son aménagement en 2017. Cependant, face à plusieurs problématiques rencontrées durant le développement du programme, les russes vont développer un Plan B avec la relance de la production du Tupolev Tu-160 sous une forme modernisée: le Tu-160M2.

Décidé en 2015, les travaux sur cette version modernisée du Blackjack vont répondre à deux objectifs:

  • Mettre en oeuvre une option à court-terme permettant de recapitaliser la flotte de bombardiers stratégiques russes avec un mix composé par la modernisation des Tu-160 en dotation complétés par des appareils neufs au standard Tu-160M2.
  • Reconstruire une chaîne logistique complète permettant de produire des appareils neufs ainsi qu’entraîner le personnel aux méthodes de production modernes

La logique sous-jacente est pour le moins rationnelle: constatant que le programme de développement et construction de nouveaux appareils va entraîner le besoin de disposer d’outils de production en adéquation avec les besoins mais surtout de disposer d’un personnel en suffisance et correctement entraîné aux méthodes de production à mettre en oeuvre, les décideurs vont donc employer le programme Tu-160M2 pour former le personnel qui travaillera ensuite sur la production du PAK DA. Accessoirement, cette simultanéité de la production au sein de l’usine Gorbunov de Kazan (KAPO) permet de concentrer les moyens financiers pour le rééquipement dans un même lieu et donc de faire des économies d’échelles.

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Illustration d’une configuration possible du projet PAK DA. Image@Piotr Butowksi / Air&Cosmos

En outre, l’ampleur des travaux à réaliser pour créer ex nihilo un nouvel appareil de la classe du PAK DA nécessite plus de temps qu’envisagé initialement: le retour en production du Tu-160M2 permet donc à la Russie de s’acheter du temps et d’être moins pressée dans le développement du PAK DA. Ceci n’empêche pas le programme d’avancer pour autant et même si le programme Tu-160M2 mobilise actuellement une grosse partie des moyens et du personnel au sein de l’usine Gorbunov, les ingénieurs et techniciens travaillant sur le programme PAK DA ne restent pas les bras croisés. Suite à la présentation des maquettes en 2017, le ministère de la défense russe et Tupolev ont signé un contrat-cadre relatif au développement du PAK DA, ce dernier ayant été signé en date du 27/12/2017. Ce contrat-cadre est pour le moins intéressant puisque sur base de ce dernier, il est possible de suivre de manière relativement précise les contrats passés dans le cadre du développement de l’appareil et, par truchement, de déterminer l’état d’avancement réel du programme.

Le site officiel des appels d’offres en Russie

En vue de simplifier et de centraliser les appels d’offres et avis d’attributions officiels, la Russie – à l’instar des autres pays – a mis en place un site internet officiel où il est possible de suivre et consulter les appels d’offres en cours ainsi que les avis d’attributions. Certes, il est nécessaire de parler russe que pour pouvoir l’employer mais les fonctions de traductions automatiques de certains navigateurs Internet donnent d’excellents résultats lorsque la traduction est faite vers l’anglais (moins vers le français).

L’adresse du site est la suivante: Zakupki.gov.ru

Hors, vu la passation d’un contrat-cadre entre le MoD et Tupolev dans le cadre du développement du PAK DA: ce dernier a donc reçu un numéro de contrat unique qui sert de référence pour tous les contrats passés en rapport avec ce programme. Ce numéro de référence est le suivant: 1727187323191452208001130. Sur base de ce dernier, il est donc possible d’assurer un certain suivi du projet, des sous-traitants concernés ainsi que des équipements commandés dans le cadre de ce projet.

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Illustration du principe des recherches sur le site des appels d’offres/avis d’attributions. Encadré en rouge, le numéro du contrat cadre qui sert de référence aux recherches futures. Encadré en bleu, le contenu du projet « Poslannik »: il s’agit donc bien du programme PAK DA. Encadré en vert, le cadre légal: il s’agit d’un contrat-cadre étatique daté du 27/12/2017 avec son numéro.

Certes les questions administrativo-légales sont pour le moins indigestes à lire, j’en suis pleinement conscient, cependant en utilisant cette méthode de recherche: il est possible de suivre et de voir qui sont les sociétés et bureaux d’études impliqués dans le développement du PAK DA. Une image globale et complète du programme n’est pas encore possible à obtenir sur base des informations disponibles (elle ne le sera probablement jamais vu le secret entourant le programme) mais au-moins, il est possible de faire un sérieux tri entre les annonces faites par certains médias et l’avancement concret du projet.

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Une autre illustration courante du projet, ressemblant à un B-2 cette fois-ci. Image@Paralay

L’information publiée il y a quelques jours annonçant le début de construction des premiers composants du premier prototype PAK DA, outre le fait qu’elle montre que le programme en est à un stade avancé de développement, indique également que les travaux se poursuivent sur cet appareil en parallèle avec les travaux en cours sur le Tu-160M2; cependant cette information est loin d’être une réelle nouveauté puisque les travaux sont en cours depuis au-moins la fin de 2019 selon le journal de l’armée russe.

Il est nécessaire d’éclaircir un peu les informations et de préciser le calendrier des travaux réalisés tant qu’à présent sur le projet PAK DA:

  • 2009-2012: Projet de R&D attribué à Tupolev et portant sur la création des concepts préliminaires
  • Mars 2013: Approbation du concept préliminaire et choix du modèle (aile volante subsonique)
  • 2013-2014: Etablissement du design préliminaire
  • 2014-2016: Développement du design technique
  • Mars 2017: Présentation de maquettes au 1/10 de l’appareil ainsi qu’une maquette au 1/1 du cockpit
  • Juillet 2017: Approbation définitive des choix techniques par les militaires
  • 27/12/2017: Signature du contrat cadre étatique visant à construire un appareil exploitable (on passe de la phase de design théorique au design pratique visant à déboucher sur la construction d’un avion)
  • Juin 2018: Signature du contrat entre UEC (Kuznetsov) et Tupolev pour le développement du moteur du PAK DA
  • Février 2019: Approbation des documents finaux nécessaires à la mise en production des prototypes
  • Mai 2020: Annonce de la mise en production du premier PAK DA

Sur base du calendrier, on constate donc que le programme avance à un rythme régulier et au vu des annonces (et contrats) récentes: l’arrivée d’un premier prototype du PAK DA n’est plus qu’une question de mois. On parle bien évidemment d’un premier prototype, pas encore d’un avion exploitable en unités de première ligne.

Et donc où en est-on concrètement dans l’avancement des travaux?

En ce qui concerne le réacteur, ce dernier repris sous le code projet Izd.RF a fait l’objet de plusieurs appels d’offres relatifs à son développement et sa mise au point en 2018 qui finiront par la passation d’un contrat entre Kuznetsov (UEC) et Tupolev en juin 2018 visant à créer un nouveau réacteur dédié au PAK DA. D’un point de vue des performances, les réacteurs doivent développer environ 230 kN, pouvoir fonctionner à des plages de températures allant de -60° à +50°, pouvoir opérer dans des profils de vols neutre et des profils allant jusqu’à +/- 2,7 g (ce qui est cohérent avec une aile volante subsonique), avoir une endurance maximale de 30 heures de vol ininterrompues, offrir une durée de vie de 12 ans pouvant être étendue à 21 ans et enfin le pilotage des moteurs doit se faire via un système FADEC.

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Bien que non-représentative, cette illustration ne manque pas d’élégance. Image@?

Les délais impartis sont pour le moins réduits, on compte un peu plus de deux ans entre l’attribution du contrat et les premiers tests d’un prototype sur un IL-76LL prévus pour 2020, il se confirme donc que le réacteur destiné au PAK DA sera dérivé du NK-32-02 équipant les Tu-160M(2) dont la partie post-combustion sera enlevée (cette dernière n’ayant aucun intérêt sur cet avion). Il est clairement improbable et crédible de voir la Russie (ou n’importe quel autre pays) se lancer dans le développement intégral d’un nouveau réacteur: ce dernier étant prêt à être testé dans un délai de deux ans. Les dernières informations disponibles au sujet du réacteur indiquent que les tests préliminaires (au sol) vont démarrer en 2020 (un IL-76LL est en cours de remise en service et adaptation pour emporter le réacteur à tester) avec un achèvement de ces derniers pour la fin de 2021, ce qui permettra de passer à la phase de tests en vol. Au vu du temps nécessaire pour mettre au point les réacteurs, le système d’alimentation ainsi que l’intégration de l’ensemble au sein de la cellule qu’il est illusoire d’espérer assister à un premier vol avant 2023 au bas mot.

Au niveau des prototypes, on sait également qu’il n’y en aura non pas un mais bien trois dont la construction est en cours/prévue. C’est l’avis d’attribution récent portant sur la construction de douze sièges éjectables (pour un montant de 500 millions de Roubles) dans le cadre du programme PAK DA qui a permis d’apprendre deux informations:

  • Il y aura trois prototypes
  • L’équipage sera composé de quatre personnes

L’annonce récente de l’entrée en assemblage final concerne a priori le premier prototype dont l’achèvement est attendu pour la fin de 2021, le délai entre les deux annonces d’entrées en production (fin 2019 et mai 2020) relève fort probablement d’une différence sémantique: fin 2019, les premiers composants de l’appareil sont entrés en production tandis qu’en mai 2020, l’assemblage final de l’appareil a été entamé, ceci étant plausible d’un point de vue du calendrier, cinq mois pour produire des composants servant à assembler l’appareil étant un délai raisonnable et plausible.

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Parfois présenté comme étant le PAK DA, il s’agit en réalité d’un concept développé par la NASA et Northrop Grumman. Image@?

En ce qui concerne l’électronique embarquée, c’est le holding KRET via ses filiales Ekran et KNIRTI qui est chargé de développer la suite de guerre électronique de l’appareil cette dernière entièrement neuve dérivera néanmoins – pour partie – de la suite de guerre électronique du Su-57; les travaux sur cette dernière sont en cours depuis plusieurs années puisque la société Ekran a déjà fourni les propositions préliminaires au bureau d’études Tupolev en 2015. Un appel d’offres a d’ailleurs été passé en 2018 visant à développer les outils de modélisation mathématique (et les algorithmes) permettant de contrôler l’appareil et d’automatiser les fonctions de ce dernier, ceci se faisant via  l’emploi de software provenant de la société russe SimInTech; les travaux étant subdivisés en quatre étapes et doivent se dérouler entre le 20 novembre 2018 et le 20 novembre 2021.

On apprend également que l’institut TsAGI (spécialisé dans l’aérodynamique) a passé plusieurs appels d’offres dans le cadre de ce projet: notamment un appel d’offres daté du 21 février 2020 et portant sur des appareils de mesure et des composants dans le cadre du projet PAK DA, ceci pouvant indiquer notamment que l’institut travaille à la réalisation de tests de résistance sur la cellule ou l’aile de l’appareil. En outre, l’institut a également passé un appel d’offres en 2019 pour de la mousse structurelle ainsi que, toujours en 2019, pour des produits en métal noir sans plus de détails pour autant.

Et pour la suite des opérations, à quoi peut-on s’attendre?

Même si le calendrier dans un projet de cette ampleur est toujours susceptible d’évoluer (« décaler vers la droite » est l’expression régulièrement employée pour décrire les retards et changements de calendrier), l’actuelle crise du Coronavirus et ses effets actuels et futurs jouant également un rôle non-négligeable dans les retards éventuels, les prochaines étapes du projet sont les suivantes:

  • Fin de l’assemblage final du premier prototype en 2021 (fin de l’année?)
  • Présentation de l’appareil dans le courant de l’année 2021
  • Essais au sol de l’avion et de ses systèmes entre la fin de 2021 et le début de 2023
  • Premier vol en 2023
  • Essais préliminaires entre avril 2023 et l’automne 2025
  • Essais étatiques entre le 1er février 2026 et le 31/07/2027
  • Entrée en production de série après 2027 (2028?), selon les résultats des tests

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Ce calendrier prévisionnel est bien évidemment théorique et il faut plus que probablement s’attendre à des glissements dans ce dernier en fonction des tests, de leur déroulement ainsi que des résultats de ces derniers. Il n’empêche que l’on se rapproche de plus en plus de la sortie d’usine du premier appareil sur lequel et il est pour le moins utile de rappeler que rien (ou presque) ne filtre en ce qui concerne son aspect final, ses performances techniques attendues ainsi que les performances opérationnelles attendues. La Russie a réussi le tour de force pour la troisième fois (après le Su-57 et le S-70) à garder un silence quasi-absolu sur le PAK DA avant que ce dernier ne soit présenté officiellement; il est par contre fort probable qu’une fois que les essais de ce dernier débuteront, on puisse en apprendre plus sur celui-ci: les essais devant se dérouler à Zhukovski (au début tout du moins) et non à Akhtubinsk, il sera possible de suivre une partie de ces derniers.

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Un premier aperçu du futur de l’aviation russe; le Su-57 et le S-70 qui seront complétés par le PAK DA par la suite. Image@mil.ru/index.htm

Enfin, d’un point de vue industriel et capacitaire, la Russie aura mis environ 20 ans entre le lancement des études préliminaires (2009) et une entrée en service en première ligne (date théorique 2029) du PAK DA: pour un pays qui n’a pour ainsi dire aucune expérience concrète antérieure en matière de technologie furtive, le délai est loin d’être mauvais (surtout au regard de la réalité budgétaire russe) et on voit une certaine évolution linéaire avec le Su-57 qui a ouvert la voie de la furtivité, suivi du S-70 (bien que n’étant pas encore dans sa forme définitive) qui a ouvert la voie de l’aile volante et enfin le PAK DA qui combinera ces deux aspects et qui est pensé et conçu comme bombardier stratégique tout en étant susceptible d’évoluer vers d’autres missions. Il est vrai qu’en faisant le choix de développer un Plan B sous la forme du Tu-160M2 la Russie limite (en partie) le risque industriel pris avec le PAK DA tout en lissant les coûts qui sont pour partie partagés avec le Tu-160M(2) et elle se garde de la marge de manoeuvre pour mettre au point le PAK DA.

Il ne reste plus qu’à patienter encore un peu pour pouvoir enfin connaître l’aspect final que présentera le PAK DA.