Pendant la Seconde Guerre mondiale, les viseurs étaient un instrument indispensable, surtout sur les canons antichars ou antiaériens. Le terme "visée" n’est pas très adéquat pour la plupart des canons et obusiers. Étant donné que les soldats n’apercevaient pas leur objectif, leur "visée" était le résultat d’un calcul et de corrections données par un observateur, et non une visée au sens classique du terme. Cet article explore le fonctionnement et l'évolution des viseurs utilisés pendant ce conflit, en mettant en lumière les défis techniques et les solutions ingénieuses mises en œuvre pour améliorer la précision des tirs.
La visée dans l'artillerie
La visée dans l'artillerie diffère de la visée directe utilisée sur les canons antichars ou antiaériens. Pour les canons et obusiers, la "visée" était le résultat d’un calcul et de corrections données par un observateur, et non une visée au sens classique du terme.
Le problème de la distance
Si le cas de l’azimut est évident et se réglait avec un simple croisillon, le problème de la distance est plus ardu. Excepté à très courte portée, la trajectoire d’un obus n’est pas droite. Donc, même si l’azimut est correct, l’obus va manquer son objectif si la distance estimée est fausse. Pendant la Seconde Guerre, les seuls instruments pour estimer la distance sont les télémètres optiques. La qualité d’un télémètre dépend de la distance entre les deux oculaires: plus elle est grande, plus le télémètre est précis. Au moment du tir, l’objectif continue à avancer. Il faut viser le point où sera l’objectif au moment où l’obus arrivera à sa hauteur. Quand l’image devenait nette, c’est que le bon angle avait été trouvé et la distance pouvait se calculer. Le mouvement de la cible compliquait encore la tâche du canonnier. Le cas du tir sur un objectif en mouvement était le plus courant. Quasiment tous les tirs contre chars, avions ou navires supposaient un objectif en mouvement. Les viseurs des canons antichars ou antiaériens prévoyaient, autour du croisillon, une série de graduation qui permettait d’estimer la vitesse de l’objectif. En fonction de la distance donnée par le télémètre, on en déduisait la correction à apporter au croisillon pour viser le point où serait l’objectif.
Le mouvement du canon
Le mouvement de la cible n’est pas la seule complication possible : le canon lui-même pouvait être en mouvement. Si cela ne changeait rien à la visée elle-même (peu importe où se trouve le canon quand l’obus arrive sur sa cible, seul le moment où l’obus quitte le tube compte), par contre les mouvements anarchiques de son arme rendaient le tir précis quasiment impossible. Vers la fin de la guerre, beaucoup de chars anglo-saxons installèrent des systèmes de stabilisation en élévation du canon de leurs chars (les mouvement haut-bas étaient compensés par un système hydraulique qui relevait ou abaissait automatiquement le canon). Cela ne permettait pas vraiment un tir précis en mouvement: pour tirer, un char commençait par se stopper.
Les viseurs dans les avions de chasse
Le pilotage d’un avion de chasse repose sur des systèmes complexes. Parmi eux, les dispositifs de visée ont un rôle majeur. Ils facilitent la détection, l’identification et l’engagement d’objectifs. Au fil du temps, les ingénieurs ont perfectionné ces techniques pour gagner en précision. Ces outils servent à repérer et à suivre des cibles. Leur efficacité dépend de leur ergonomie et de la capacité à transmettre des informations utiles au pilote. Dans un contexte où chaque seconde compte, le moindre détail a son importance. Des données récentes indiquent une progression constante dans le domaine, avec des budgets conséquents. Plusieurs pays investissent des millions d’euros pour moderniser leurs flottes et renforcer leurs capacités de visée. Aux États-Unis, on parle de projets dépassant les dix milliards de dollars pour développer de nouveaux radars et capteurs. Cet ensemble englobe divers volets: optique, électronique, informatique et intelligence artificielle. Pour un vol en avion de chasse, la fiabilité de chaque module est cruciale. Avec la forte concurrence internationale, les chercheurs étudient en permanence de nouveaux concepts. Ainsi, les évolutions dans ce secteur influencent la stratégie et la doctrine d’emploi des forces armées. En fin de compte, la visée demeure un facteur déterminant.
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Composants et fonctionnement
La visée dans le cadre des avions de chasse regroupe un ensemble de systèmes optiques, électroniques et informatiques. Ces systèmes permettent au pilote d’identifier des cibles, de les suivre, et de calculer les paramètres nécessaires pour engager des projectiles (missiles, bombes ou munitions). Les systèmes de visée sont conçus pour fonctionner dans des environnements complexes. Ils doivent gérer des variables telles que la vitesse des cibles, les conditions météorologiques ou les contre-mesures électroniques déployées par l’ennemi. Dans un avion de chasse, les systèmes de visée jouent un rôle central en intégrant les données collectées par divers capteurs (radars, systèmes infrarouges ou optroniques). Ces informations sont transmises au pilote via des dispositifs comme le viseur tête haute (HUD) ou le casque de visée intégré. Ces dispositifs permettent également de gérer plusieurs cibles simultanément. Les solutions de tir calculées tiennent compte de la trajectoire, de la vitesse et de la distance de chaque cible.
Évolution historique
Les premiers viseurs mécaniques utilisés pendant la Première Guerre mondiale reposaient sur des réticules fixes pour estimer la position des cibles. Ces outils rudimentaires nécessitaient une grande expérience du pilote pour être efficaces. Dans les années 1950, les viseurs ont évolué avec l’introduction de l’électronique, donnant naissance aux premiers radars embarqués. Ces systèmes permettaient de détecter et de suivre des cibles au-delà de la portée visuelle. Aujourd’hui, les systèmes modernes, comme l’AN/APG-81 équipant le F-35 Lightning II, intègrent des capacités de détection multi-modes et des capteurs infrarouges passifs, offrant une précision inégalée pour des engagements à courte et longue portée.
Composants optiques et électroniques
Les systèmes de visée des avions de chasse reposent sur une combinaison précise d’éléments optiques et électroniques pour fournir une vision claire et des informations tactiques au pilote. Les composants optiques comprennent des lentilles à haute résolution, des filtres polarisants et des réticules, qui permettent de visualiser précisément la cible. Le HUD projette des données critiques directement sur une surface transparente située dans le champ de vision du pilote. Ces données incluent la vitesse, l’altitude, la position des cibles et des réticules de visée. Les capteurs électroniques, tels que les caméras infrarouges et les détecteurs électro-optiques, capturent des informations sur les cibles en fonction de leur signature thermique ou visuelle. Ces données sont ensuite combinées avec celles des radars pour une analyse plus précise.
Détection et traitement des données
La détection des cibles repose sur des capteurs spécialisés, tels que les radars actifs à antenne à balayage électronique (AESA) ou les systèmes infrarouges passifs (IR). Les radars AESA, comme l’AN/APG-81, émettent des ondes électromagnétiques pour localiser les objets et calculer leur vitesse relative grâce à l’effet Doppler. Une fois les données collectées, elles sont traitées par des ordinateurs embarqués utilisant des algorithmes avancés. Ces algorithmes calculent des solutions de tir optimisées, prenant en compte des variables telles que la vitesse de l’avion, la distance de la cible, la gravité et la résistance de l’air.
Intégration des systèmes
Les systèmes de visée ne fonctionnent pas de manière isolée. Ils sont étroitement intégrés aux autres sous-systèmes de l’avion, notamment l’avionique, les commandes de vol, les systèmes d’armement et les interfaces de pilotage. Par exemple, lorsque le radar détecte une cible, les données sont immédiatement transmises à l’ordinateur central, qui les affiche sur le HUD ou sur la visière du casque du pilote via le Joint Helmet Mounted Cueing System (JHMCS). Cela permet au pilote d’évaluer la situation rapidement et de verrouiller la cible en un temps réduit.
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Technologies clés : HUD et casques de visée
Le HUD (Head-Up Display) est une technologie essentielle pour les pilotes d’avions de chasse. Il projette des informations critiques, telles que les réticules de visée, l’altitude, la vitesse et la position des cibles, directement sur une surface transparente située devant les yeux du pilote. Les HUD modernes, comme ceux équipant le F-35 Lightning II, utilisent des technologies avancées, telles que l’affichage en couleurs et la projection holographique. Ces systèmes sont capables de superposer des informations tactiques directement sur la scène observée, améliorant la conscience situationnelle. Les casques de visée intégrés, tels que le Joint Helmet Mounted Cueing System (JHMCS) ou le DAS (Distributed Aperture System), offrent une interface plus intuitive et immersive que le HUD. Avec ces casques, les pilotes peuvent verrouiller une cible simplement en la regardant. Par exemple, sur le F-35, le système DAS permet une vision à 360°, combinant des images infrarouges et des données radar pour suivre des cibles multiples, même hors du champ visuel direct.
Capteurs infrarouges et radars
Les capteurs infrarouges, comme le IRST21 (Infra-Red Search and Track), sont conçus pour détecter les signatures thermiques des cibles, notamment celles des moteurs d’avions ou de missiles. Les radars, quant à eux, utilisent des ondes électromagnétiques pour localiser et suivre des objets. Les radars AESA (Active Electronically Scanned Array), comme l’AN/APG-81, permettent une détection multi-cibles, même à longue distance. Les dispositifs de suivi automatique, également appelés Auto-Track Systems, utilisent des algorithmes avancés pour maintenir un verrouillage constant sur une cible en mouvement. Par exemple, le système LITENING ou le Sniper Advanced Targeting Pod intègre des caméras haute définition et des lasers pour suivre et désigner des cibles avec une grande précision. Ces dispositifs peuvent gérer des cibles en manœuvre rapide, permettant de guider des armes intelligentes comme les bombes JDAM (Joint Direct Attack Munition).
Intelligence artificielle et réalité augmentée
L’intégration de l’intelligence artificielle (IA) dans les systèmes de visée des avions de chasse marque une évolution majeure. L’IA permet de traiter de grandes quantités de données en temps réel, avec une vitesse et une précision supérieures à celles des systèmes traditionnels. Un exemple concret est le système de reconnaissance automatique des cibles (ATR, Automatic Target Recognition), qui analyse les données des capteurs pour différencier un avion allié d’un avion ennemi. Ce processus, autrefois manuel, est désormais automatisé grâce à des réseaux neuronaux profonds. En outre, l’IA est utilisée pour fournir des recommandations tactiques au pilote. Par exemple, elle peut prioriser les cibles selon leur niveau de menace ou proposer des trajectoires de vol alternatives pour éviter les zones dangereuses. La réalité augmentée (RA) transforme l’expérience du pilote en superposant des informations critiques directement sur son environnement visuel. Grâce à la RA, les pilotes bénéficient d’une conscience situationnelle accrue, même dans des conditions de visibilité réduite. Par exemple, les capteurs embarqués peuvent générer une vision synthétique du terrain ou des cibles, superposée à la scène réelle observée par le pilote. La RA permet également une interaction intuitive. Les pilotes peuvent, par des mouvements simples de la tête ou des commandes vocales, sélectionner des cibles ou activer des systèmes sans détourner leur attention du champ de bataille. Ces avancées technologiques ont un impact significatif sur les performances des avions de chasse. L’intégration de l’IA et de la RA permet des engagements multi-cibles simultanés, augmentant les chances de succès dans des scénarios complexes. De plus, ces technologies offrent une meilleure capacité d’adaptation aux menaces modernes, telles que les drones autonomes ou les missiles hypersoniques. En termes opérationnels, ces technologies réduisent la dépendance du pilote à des systèmes manuels, lui permettant de se concentrer sur la prise de décision stratégique.
Impact sur les tactiques militaires
Les systèmes de visée avancés ont révolutionné les tactiques militaires en permettant des engagements plus précis et coordonnés. Grâce aux technologies modernes, comme les radars AESA (Active Electronically Scanned Array) et les capteurs infrarouges à longue portée, les pilotes peuvent identifier et suivre plusieurs cibles simultanément, même à des distances de plusieurs dizaines de kilomètres. Ces systèmes permettent également des frappes de précision à longue distance, minimisant les dommages collatéraux. Les bombes guidées par laser, comme les GBU-12 Paveway II, utilisent les systèmes de visée pour ajuster leur trajectoire en fonction des mouvements de la cible. La coordination en réseau, intégrant les données des systèmes de visée avec celles des autres unités (avions, drones, satellites), permet une approche collaborative des missions.
Défis et coopération internationale
La complexité croissante des systèmes de visée pose des défis importants en matière de maintenance et de formation. Les capteurs modernes, comme les caméras infrarouges refroidies et les radars AESA, nécessitent des inspections régulières et un entretien minutieux pour maintenir leur performance. La formation des pilotes est également un aspect clé. Les interfaces sophistiquées, comme le Joint Helmet Mounted Cueing System (JHMCS), exigent une familiarisation approfondie. Les pilotes doivent maîtriser l’interprétation des données affichées en temps réel et les procédures de verrouillage des cibles. Le personnel de maintenance, quant à lui, doit recevoir une formation technique spécialisée pour diagnostiquer et réparer les dysfonctionnements. Le développement et l’acquisition de systèmes de visée impliquent souvent une coopération internationale, en raison des coûts élevés et des exigences technologiques. Ces partenariats facilitent le transfert de technologie, permettant aux pays partenaires de bénéficier des innovations les plus récentes. Cependant, ces collaborations nécessitent une harmonisation des normes et des protocoles.
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Le viseur Norden
En effet dès 1942 les bombardiers américains Boeing B-17 sont équipés d’un viseur mis au point par Carl Norden. Ce Viseur grâce à son calculateur analogique, de son télescope et de ses gyroscopes de stabilisation permet de calculer précisément la vitesse de déplacement de l’avion (Calcul de la vitesse par rapport à un point fixe au sol, ce qui permet également dans déduire les vents contraires et donc de savoir quand précisément larguer les bombes par rapport à l’altitude indiquée sur les instruments de bord). La précision attendue est de l’ordre d’une trentaine de mètres ! Ces résultats étant peu convaincants, il est décidé de l’utiliser avec un « Master bomber » : le bombardier de tête est le seul à utiliser le viseur Norden et des lors qu’il largue ses bombes, les autres bombardiers en font de même sans autre vérification… Tout repose donc sur ce maitre bombardier, mais si une erreur est commise ou un problème technique se produit, les conséquences peuvent être terrible pour les « gens d’en bas » !
Le viseur de l'avion Reggiane 2002
Viseur (ou "collimateur") de l’avion Reggiane 2002, modèle S George type C n°7684, série n°8702, fabriqué à San Giorgio Genova-Sestri en Italie. Avec un mécanisme électrique 24 volts de visée SITE et AZIMUTE, il se réglait avant le décollage à cause de l'hélice. Ce modèle de viseur ne fut qu'adopté en 1943, monté sur châssis, sur un affut ou sur un support pour réglage sur les mitrailleuses légères Beretta, sur certains avions de chasse. Il remplace le viseur type B "à plongeon" qui était doté d'un réticulum additionnel pour colmater l'objectif pendant le piqué. Ce viseur a été découvert dans la maison de Paul Reméniéras à Chateauneuf-la-Fôret (Haute-Vienne). Mécanicien devenu résistant, il avait démonté le viseur après que l’avion soit tombé à Jumeau-le-Grand, commune de Saint-Méard (Haute-Vienne), le 16 juin 1944. Paul Remenieras était mécanicien. Le maquis l'avait contacté pour ses qualités professionnelles. Il a démonté le viseur quand l'avion est tombé.
Les appareils de vision nocturne
La priorité d'utiliser les appareils de vision nocturne les plus avancés appartient toujours aux militaires. En fait, les États leaders stimulent la recherche scientifique dans cette industrie. Les systèmes de vision nocturne existent depuis les années 1930. Les troupes allemandes les ont utilisées pendant la Seconde Guerre mondiale sur des chars et par des tireurs d'élite. Mais de telles unités nécessitaient un éclairage infrarouge pour que les appareils de vision nocturne puissent voir quelque chose. Cela a changé dans les années 1960 lorsque des systèmes modernes ont été développés pour l'armée américaine. Les scientifiques allemands ont été les premiers au monde à obtenir des résultats tangibles en créant une technologie de vision nocturne. Déjà en 1939, l'armée allemande disposait des premiers échantillons de NVD. On pense qu'à la fin de la Seconde Guerre mondiale, les Allemands n'avaient pas produit plus d'un millier d'appareils de vision nocturne, dont 50 NVD fixes pour les chars Panther et 310 complexes Vampire portables pour les fantassins de la Wehrmacht.
Évolution des générations de vision nocturne
Selon les appareils utilisés, les spécialistes divisent les appareils de vision nocturne en générations. Il s'agit d'une classification conventionnelle due au développement de la technologie. Le principe de fonctionnement reste le même - amplification de la lumière faible à partir de sources faibles. Il existe maintenant trois générations d'appareils de vision nocturne et la quatrième génération. La comparaison des générations de vision nocturne est difficile car chaque génération a le plus souvent sa propre application pratique. Chacun d'eux, à l'exception de zéro, a évolué et s'est amélioré indépendamment. Cependant, les dispositifs dits de quatrième génération utilisent des photocathodes à l'arséniure de gallium et un système sophistiqué de synchronisation de tension. En fait, ce sont des convertisseurs de troisième génération, qui ont des caractéristiques améliorées en enlevant le film barrière ionique. De plus, l'augmentation de la sensibilité a considérablement réduit la durée de vie du grossissement optique - jusqu'à mille heures. Cette technologie est appelée Filmless Gen 3 ou sans film.
Innovations récentes
Maintenant, la technologie continue de se développer très activement. Par exemple, en mai 2021, le fabricant américain de vision nocturne a publié une vidéo montrant le fonctionnement de sa nouvelle technologie de vision nocturne. Les lunettes de vision nocturne de génération 3, précédemment utilisées par l'armée, montraient tout en lumière verdâtre. Maintenant, la nouvelle technologie montre tout sous une lumière très similaire au néon. Un autre développement est le système de vision nocturne IRWAY. Le moniteur du système agit comme un projecteur et affiche une image dans le champ de vision sur le pare-brise de la voiture. Le système vous permet de voir jusqu'à 50 mètres avec les feux de croisement et 150 mètres avec les feux de route. À l'apogée du progrès à ce jour se trouvent les dispositifs de dernière génération, offrant un gain de luminosité cinquante mille fois supérieur grâce à l'utilisation de photocathodes en arséniure de gallium (AsGa) coûteux. En 90 ans, la vision nocturne a fait un énorme bond en avant, passant d'énormes appareils montés sur des réservoirs aux super-télescopes. Il ne reste plus qu'à attendre le rêve des écrivains de science-fiction - des lunettes d'apparence ordinaire qui permettent de voir dans l'obscurité totale. Mais, même une telle technologie est déjà en développement.
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