La surveillance maritime aérienne, la reconnaissance et la collecte d'informations, ainsi que les missions de patrouille ont traditionnellement été effectuées soit par des avions multimoteurs spécialisés à long rayon d'action spécialement conçus pour des vols prolongés au-dessus de la mer, soit par des plates-formes commerciales adaptées à de telles tâches. Ces avions étaient généralement utilisés pour surveiller de vastes zones de la surface de la mer, y compris la surveillance de la navigation et d'autres activités le long des voies de communication critiques et dans les zones économiques exclusives (ZEE).
Cependant, le coût d'acquisition et d'exploitation de plates-formes habitées impose une charge insupportable à de nombreux pays et aux forces aériennes et navales respectives, et par conséquent, diverses structures de sécurité maritime peuvent rencontrer des problèmes pour effectuer une surveillance systématique des eaux souveraines en raison du manque de fonds. et un petit nombre de sorties.
Le besoin d'une alternative abordable aux avions de reconnaissance navale habités contribue inévitablement à l'intérêt croissant de nombreux pays pour les systèmes aériens sans pilote (UAS) terrestres et maritimes, en particulier ceux dotés de grandes ZEE et de frontières communes protégées. Dans le même temps, d'autres pays souhaitent disposer de systèmes de capteurs embarqués capables d'accroître la connaissance de la situation des navires civils et militaires déployés en fournissant les informations nécessaires.
Les drones modernes, en particulier les drones à moyenne et haute altitude à longue durée de vol (catégories MALE et HALE), ont fait leurs preuves en tant que plates-formes de reconnaissance et de frappe à l'appui des opérations au sol, présentant des caractéristiques telles qu'une longue portée, une longue durée de mission et le capacité de transporter des charges cibles de capteurs. Si ces plates-formes de type avion sont appelées à décoller et atterrir au sol, leurs capacités inhérentes attirent néanmoins la communauté maritime à la recherche d'un moyen d'observer de vastes zones.
À l'autre extrémité du spectre se trouvent les plus petits UAV de type avion VTOL, qui ont également été largement acceptés ces dernières années. Ces équipements réguliers de surveillance et de reconnaissance peuvent être rapidement mis à l'eau et restitués, collectant des informations sur demande afin d'assurer le fonctionnement des navires.
Plateformes de classe MALE
Comme dans le cas des avions de patrouille habités de l'aviation côtière, la capacité de couvrir de longues distances et de patrouiller pendant de longues périodes est une qualité importante des UAS polyvalents de classe MALE adaptables à de telles tâches. Les développeurs ont également identifié d'autres caractéristiques souhaitables, notamment une charge utile importante, vous permettant de transporter à la fois des systèmes de communication longue distance et des équipements embarqués de différents types.
La société israélienne Elbit Systems fait la promotion d'une version spécialement configurée de son drone Hermes 900 MALE, exploité par au moins huit opérateurs. L'avion, principalement utilisé dans les opérations de surveillance au sol, est capable de recevoir des charges cibles à la fois de sa propre conception et de tiers.
Selon la compagnie, l'Hermès 900, d'une masse maximale au décollage d'environ 1180 kg et d'une envergure de 15 mètres, peut emporter jusqu'à 350 kg d'équipement cible, dont 250 kg dans le compartiment interne de 2,5 mètres de long. Dans une configuration marine, l'avion peut être équipé d'un radar de surveillance maritime spécialisé, d'un système d'identification automatique et d'un système de capteurs optoélectroniques/infrarouges stabilisés et d'équipements de guerre électronique et de reconnaissance.
Elbit Systems a noté que sa station de contrôle au sol universelle peut offrir un mode de contrôle simultané de deux drones utilisant deux canaux de transmission de données redondants. L'entreprise affirme que cela a un effet positif sur l'utilisation du système, économise des ressources humaines et des coûts d'exploitation. Le drone bénéficie également de l'intégration d'un système de communication longue distance over-the-horizon basé sur un canal satellite et de l'intégration du système de contrôle maritime automatisé propriétaire d'Elbit System.
Haji Topolanski d'Elbit Systems a déclaré:
« Bien que l'Hermès 900 décolle et atterrisse uniquement au sol, le contrôle du drone lui-même et le fonctionnement de ses capteurs peuvent être intégrés au système de commandement et de contrôle du navire. Cela permet aux navires de recevoir des informations de reconnaissance des drones en temps réel et de les utiliser à leur propre discrétion. »
Depuis avril 2019, à la demande de l'Agence européenne pour la sécurité maritime, des drones Hermes 900 sont utilisés pour patrouiller les zones maritimes. L'Islande a été le premier pays à utiliser ce service. Selon Elbit Systems, les autorités maritimes islandaises ont identifié l'Hermès 900 comme l'aéroport oriental d'Egilsstadir, à partir duquel il peut couvrir plus de la moitié de la ZEE du pays. Cette unité a également été modifiée pour résister aux vents violents et aux conditions de glace inhérentes à l'Atlantique Nord.
« Il est évident qu'un drone de type avion naval, opérant à partir d'une base côtière et contrôlé depuis une station au sol, devrait avoir des performances et une charge cible différentes d'un système d'observation terrestre. En particulier, le besoin d'une reconnaissance de zone étendue dicte l'intégration d'un puissant radar multimode avec imagerie pour détecter et classer les objets à longue portée et des systèmes OE/IR à longue portée et haute résolution pour une identification et une imagerie positives. »
- a expliqué Topolanski.
« En outre, des canaux de transmission de données en visibilité directe et un canal satellite pour les communications à l'horizon sont en cours d'intégration dans les LHC marins. Le fait qu'un drone marin ait parfois besoin de descendre pour une identification positive d'objets à l'aide de sa station de surveillance et de voler au-dessous de l'horizon des radiofréquences augmente l'importance du canal large bande sur l'horizon. »
Pendant ce temps, Israel Aerospace Industries (IAI) a livré des versions navales de son drone Heron 1 MALE aux flottes indienne et israélienne.
Le drone Heron 1 développé par sa division Malat a une masse au décollage de 1100 kg et une charge utile allant jusqu'à 250 kg. Sa charge utile standard est la charge utile stabilisée optronique multimission montée sur la proue d'IAI Tamam, qui comprend une caméra haute résolution, une caméra infrarouge et un pointeur laser / télémètre.
Selon la société, l'avion est propulsé par un moteur à quatre temps Rotax 914 de 1 211 cm3 qui fait tourner une hélice propulsive à deux pales à pas variable qui développe jusqu'à 100 ch. puissance continue maximale à des altitudes allant jusqu'à 4500 mètres. Cela permet de flâner à une vitesse de 60 à 80 nœuds et d'atteindre une vitesse maximale de 140 nœuds avec une durée de vol allant jusqu'à 45 heures, en fonction de la charge transportée. Un canal de transmission de données en visibilité directe dans une version mobile ou fixe permet un contrôle dans un rayon d'environ 250 km, bien que lors de l'installation d'un kit de communication par satellite, la portée soit portée à 1000 km.
Les ingénieurs de l'IAI notent que le Heron 1 dispose de deux compartiments de chargement internes d'un volume total allant jusqu'à 800 litres - les compartiments avant et central d'un volume de 155 et 645 litres, respectivement.
La distance entre le point le plus bas du fuselage et le sol est de 60 cm, ce qui permet à l'appareil d'être équipé de charges cibles externes, tandis que la production d'électricité à bord jusqu'à 10 kW donne à la plate-forme le potentiel de mises à niveau, et permet également l'installation de systèmes puissants, par exemple le radar de surveillance maritime IAI Elta EL. / M-2022U ou le radar de surveillance modulaire pour la reconnaissance de cibles mobiles au sol EL / M-2055.
Selon le manuel C4ISR & Mission Systems - Air de Jane, le radar de surveillance marine EL / M-2022 peut suivre une variété de cibles à des distances allant jusqu'à 200 milles marins. Lorsqu'il est utilisé en mode radar à synthèse d'ouverture inverse, le radar est capable de capturer des objets suspects et de déterminer leur type.
En plus de la station de surveillance standard et du radar marin, le Heron 1 naval peut également transporter des systèmes de renseignement électronique, par exemple les systèmes IAI Elta ELK-7071 ou ELK-7065. Le cycle typique de détection et d'identification d'objets de surface suspects commence par la détection de la cible, après quoi les systèmes de reconnaissance électroniques sont activés pour déterminer la direction et l'appartenance de l'objet via le système d'identification automatique, puis lors de l'approche suivante, la station de reconnaissance des espèces est utilisé pour la vérification visuelle.
Plateformes HALE
"Le summum de la pensée technique dans le domaine des drones marins est le drone de reconnaissance MQ-4C Triton de l'US Navy de la catégorie HALE (vol de longue durée à haute altitude), qui devrait être prêt à être mis en service en avril 2021, et complet la production à grande échelle commencera deux mois plus tard."
Le drone MQ-4C Triton développé par Northrop Grumman a une longueur de 14,5 mètres et une envergure de 39,9 mètres, une portée déclarée de 2000 milles marins et une durée de vol pouvant aller jusqu'à 24 heures. Le drone a été développé sur la base de la version navale Block 30 RCMN du drone RQ-4 Global Hawk de l'US Air Force dans le cadre du programme Broad Area Maritime Surveillance Demonstrator afin de fournir à la flotte une surveillance continue des zones maritimes.
Bien que la conception de base du MQ-4C soit très similaire à celle du RQ-4B, il comporte toujours des modifications importantes visant à optimiser les performances pour les missions de surface à long terme. Par exemple, l'avion comportera un contrôle actif du centre de gravité du système de carburant, un radôme d'antenne amélioré avec une résistance accrue et un aérodynamisme amélioré, un système d'admission d'air anti-givrage, ainsi qu'une structure d'aile renforcée avec protection contre les rafales d'air., entrée de grêle et d'oiseau, protection contre la foudre et un fuselage renforcé pour augmenter la charge cible interne. … Ensemble, ces améliorations permettent au drone MQ-4C de descendre et de monter si nécessaire, ce qui est nécessaire pour vérifier les navires et autres objets en mer.
Sous le fuselage, le radar de recherche en mer principal AN / ZPY-3 de la bande X avec un réseau d'antennes actives en phase est installé, dans lequel le balayage électronique est combiné à une rotation mécanique de 360 ° en azimut. Northrop Grumman affirme que la durée de vol du MQ-4C et le rayon de couverture du capteur ZPY-3 permettent au MQ-4C de surveiller plus de 2,7 millions de pieds carrés en un seul vol. milles. Le radar est complété par la station de capteurs Raytheon AN / DAS-3 MTS-B, qui fournit des images jour / nuit et une vidéo haute résolution avec suivi automatique des cibles, ainsi que le système de reconnaissance électronique AN / ZLQ-1 de Sierra Nevada Corporation..
Alors que le drone est encore en développement, le gouvernement australien s'est engagé à acheter deux plates-formes MQ-4C pour l'armée de l'air du pays sur le projet Air 7000 Phase IB. Le premier avion devrait entrer dans l'armée de l'air à la mi-2023. D'ici fin 2025, l'achat de six plates-formes, d'une valeur de 5 milliards de dollars, devrait être déployé sur la base aérienne d'Édimbourg en Australie-Méridionale.
Le gouvernement américain a également approuvé la vente de quatre drones MQ-4C à l'Allemagne en avril 2018 pour 2,5 milliards de dollars. Les aéronefs sous la désignation locale Pegasus (Persistent German Airborne Surveillance System) doivent être modifiés conformément aux exigences nationales.
RÉSERVOIR embarqué
Les drones embarqués ou basés sur le pont ont attiré l'attention des militaires ces dernières années. On notera en particulier les complexes bien connus, par exemple l'avion de type ScanEagle développé par Boeing-Insitu et l'hélicoptère de type Fire Scout de Northrop Grumman, déployé par l'US Navy. Dans le même temps, le groupe Boeing-Insitu a également livré le véhicule ailé Integrator au Marine Corps sous la désignation RQ-21A Blackjack.
Avec le manque d'espace existant sur les ponts de la plupart des navires modernes, l'intérêt pour le LHC à décollage et atterrissage verticaux, semble-t-il, ne fait qu'augmenter dans d'autres flottes. Par exemple, la société suisse UMS Skeldar cherche à reproduire son récent succès avec son tout nouveau giravion V-200B, qui a été acheté par les flottes canadienne et allemande.
La plate-forme la plus récente de la société, le V-200 Block 20, avec une masse au décollage de 235 kg, possède un fuselage de 4 mètres, qui est très probablement fait de fibre de carbone, de titane et d'aluminium; il est équipé d'une hélice bipale d'un diamètre de 4, 6 mètres, d'un compartiment ventral et d'un train d'atterrissage à deux skis non rétractable. Le drone UMS Skeldar a une vitesse de pointe de 150 km/h et un plafond de service de 3000 mètres.
Les améliorations apportées au moteur et au système de gestion du carburant ont permis de réduire le poids de 10 kg par rapport au modèle précédent V-200B, tout en augmentant le temps de vol à 5,5 heures avec une charge cible de 45 kg ou plus en réduisant le temps passé dans les airs. Parmi les autres améliorations, citons une nouvelle liaison de données, une mise à jour de la configuration électrique du véhicule et un système à huit caméras pour la détection visuelle et la télémétrie pouvant suivre des cibles jusqu'à 20 milles dans chaque direction. Il peut également être équipé d'antennes multiéléments qui permettent à l'opérateur de transmettre des images en temps réel.
Le V-200, a déclaré un porte-parole d'UMS Skeldar, "inclut un moteur à fioul lourd Hirth Engines qui peut fonctionner avec les carburants Jet A-1, JP-5 et JP-8, l'un des principaux avantages pour l'industrie maritime".
"La configuration du moteur à deux temps offre également un MTO long ainsi que l'assurance supplémentaire d'atterrir et de décoller dans un environnement où les carburants conventionnels sont interdits, ce qui est très important pour les opérations maritimes."
Selon lui, la plate-forme V-200 nécessite moins de maintenance matérielle et technique et possède une flexibilité fonctionnelle comparable à d'autres options de type avion et hélicoptère dans la même catégorie de poids. « L'UAV V-200 est compatible avec la norme STANAG-4586, qui pré-qualifie l'UAC pour une utilisation militaire et une intégration avec d'autres systèmes », a-t-il ajouté. « Nous avons également bien réfléchi à une intégration facile avec divers systèmes de gestion de combat, y compris le système de combat naval Saab 9LV, qui fournit des capacités de commandement et de contrôle pour les plates-formes offshore de toutes tailles, des bateaux de combat et patrouilleurs aux frégates et porte-avions. »
Parallèlement, la société autrichienne Schiebel a développé un Camcopter S-100 UHC de type hélicoptère, équipé d'une hélice bipale d'un diamètre de 3,4 mètres et doté d'un fuselage profilé en fibre de carbone de dimensions 3, 11x1, 24x1, 12 m (longueur, largeur, hauteur, respectivement).
L'appareil avec une masse maximale au décollage de 200 kg peut transporter jusqu'à 50 kg de fret avec 50 kg de carburant. Le moteur rotatif vous permet de voler à des vitesses allant jusqu'à 102 km/h avec un plafond pratique de 5500 km. Avec une masse utile de 34 kg, la durée de vol est de 6 heures, mais avec l'installation d'un réservoir de carburant externe, elle passe à 10 heures.
Selon Schiebel, une charge utile de surveillance maritime typique comprend la station optoélectronique L3 de Harris Wescam, la caméra Overwatch Imaging PT-8 Oceanwatch pour balayer de grandes zones et détecter de petits objets, et un récepteur de reconnaissance automatique.
« La plate-forme S-100 est idéale pour les environnements offshore en raison de sa logistique et de sa taille minimales », a déclaré un porte-parole de la société. "Sa taille compacte et son poids léger signifient qu'il peut être facilement manœuvré, stocké et entretenu dans des hangars à navires… un hangar de frégate typique peut accueillir jusqu'à cinq drones S-100 ainsi qu'un grand hélicoptère habité conventionnel." La plate-forme a également été intégrée à 35 types de navires différents, ayant effectué plus de 50 000 heures de vol.
L'hélicoptère Camcopter S-100 a été acheté dans le cadre du programme Australian Navy Minor Project 1942, qui vise à répondre aux besoins de la flotte du pays pour un UHC embarqué intermédiaire. En outre, selon un programme distinct, un UAV approprié sera sélectionné pour être intégré à 12 navires de patrouille côtière, dont les deux premiers sont en cours de construction dans les chantiers navals d'ASC. Ensuite, un autre type de drone sera sélectionné pour équiper neuf frégates du projet Hunter, qui seront construites pour la marine australienne.
Schiebel a annoncé en novembre 2015 qu'il avait terminé les tests d'un moteur à carburant lourd pour l'hélicoptère Camcopter S-100. La modification du système de propulsion S-100 basé sur un moteur commercial à pistons rotatifs a entraîné une réduction de poids grâce à la modernisation du système d'échappement, une nouvelle unité de contrôle du moteur et de nouvelles batteries. Le moteur permet au S-100 d'utiliser du carburant JP-5, qui a un point d'éclair plus élevé que l'essence d'aviation.
L'entreprise modernise la plate-forme S-100 principalement en tenant compte de l'interaction (interaction) des plates-formes habitées et inhabitées et de la livraison sur la dernière section. En avril 2018, il a été annoncé qu'il collaborait avec Airbus Helicopters dans le cadre d'une démonstration conjointe impliquant l'hélicoptère avec équipage H145 et le drone S-100. Selon Schiebel, une station de contrôle au sol pour le drone a été installée à bord du H-145, permettant d'atteindre une interopérabilité de niveau 5 en transférant le contrôle total du drone à l'opérateur à bord de l'hélicoptère, y compris le lancement et le retour.
Nouvelles charges cibles
De nouvelles charges cibles pour les drones élargissent l'éventail des tâches des drones navals et vont au-delà des opérations de reconnaissance et d'observation. Par exemple, L3 Harris développe le SDS (Sonobuoy Dispenser System), qui est conçu pour réutiliser rapidement divers types d'avions pour des missions anti-sous-marines.
SDS s'appuie sur l'expérience de la création de systèmes pneumatiques SRL (Sonobuoy Rotary Launch) et SSL (Sonobuoy Single Launch) pour l'avion de patrouille anti-sous-marin et anti-navire polyvalent P-8A Poseidon de Lockheed Martin.
Le SDS est basé sur le tube de lancement modulaire (MLT), que la société décrit comme "une station de lancement individuelle pour lancer une bouée de taille A à partir d'une cartouche de lancement LAU-126 / A standard". La société a également développé un kit de mise à l'eau en tandem de modernisation qui permet au conteneur LAU-126/A de taille A d'accepter des bouées de deux tailles F ou G.
MLT est un système de charge externe avec une serrure à baïonnette rotative pour attacher une bouée avec un poids mort d'environ 4,5 kg. Il est équipé d'un capteur de présence de bouée pour assurer une capture et un lancement en toute confiance; les bouées sont éjectées sous une pression de chargement dans le système de 70 à 105 kg/cm2.
Selon L3 Harris, le système SDS peut se composer d'un nombre quelconque de rails MLT, d'un déclencheur pneumatique à charge au sol et d'une unité de commande électronique avec une interface universelle de type 1/2 sur une interface MIL-STD-1760. Tous ces composants peuvent être intégrés dans un conteneur externe dédié.
La société constate un intérêt croissant dans le monde pour les UAV pour les patrouilles maritimes à longue distance et à long terme en tant que remplacement abordable des avions de patrouille coûteux, par exemple les avions P-8A. Cependant, ils notent les limites potentielles du concept SDS, étant donné que les avions anti-sous-marins, tels que le R-3 et le R-8A, peuvent transporter respectivement 87 et 126 bouées.
"Il est impossible de charger un système SDS en vol, contrairement à un avion piloté, donc idéalement, nous voyons de nombreux drones équipés de SDS travailler ensemble en groupes ou en troupeaux pour créer une solution acceptable à partir d'un nombre suffisant de bouées sonar."
Uttra Electronics développe également son propre concept de largage SMP (Sonobuoy Mission Pod), qu'elle propose aux aéronefs sans pilote et avec pilote.
Selon la société, le SMP peut être monté sur un point de suspension externe MIL-STD-2088, ce qui permettrait de remodeler les plates-formes existantes pour des missions anti-sous-marines. Le système SMP peut accueillir de 25 à 63 bouées de tailles G et F pour accueillir de petites et grandes plates-formes.
Le système est conçu pour fonctionner à des altitudes allant jusqu'à 10 km à des vitesses de vol allant jusqu'à 150 nœuds. Il peut larguer des bouées à des intervalles de 2,5 secondes et est compatible avec plusieurs modèles de bouées ultra électroniques, notamment ALFEA (Active Low Frequency Electro-Acoustic) et HIDAR (High-Instantaneous-Dynamic-Range) et mini-HIDAR.
Bien que les LHC terrestres soient assez courants de nos jours, l'utilisation de tels systèmes dans la sphère maritime se fait aujourd'hui à plus petite échelle. Cependant, la situation semble évoluer progressivement, à mesure que les flottes, les garde-côtes et autres structures de sécurité maritime comprennent de plus en plus comment des drones MALE et HALE efficaces peuvent compléter les plates-formes habitées dans les patrouilles maritimes et d'autres opérations, ou, si possible, être utilisés comme fonds distincts..
Il existe un intérêt croissant pour les capacités de patrouille aéroportées établies pour les navires, mais plusieurs défis restent à relever. Par exemple, sur les petits navires, il n'y a pas assez d'espace sur le pont, l'utilisation de tels aéronefs en conjonction avec des hélicoptères avec équipage est généralement limitée à la situation « soit - soit », lorsque le processus de lancement et de récupération doit être soigneusement programmé et convenu en afin que les drones ne restent pas en l'air plus longtemps qu'il n'est nécessaire en attendant que le pont se dégage. Il est également difficile de récupérer les plates-formes endommagées lorsque le pont est occupé et ne peut pas être vidé en cas d'urgence.
