L’armée fait revivre le canon géant pour faire progresser les tests hypersoniques

L’armée américaine affirme avoir réalisé avec succès un test de tir réel d’une ogive hypersonique utilisant un système de lancement basé sur un canon à Yuma Proving Ground, en Arizona, une démonstration qui pourrait fournir un moyen moins coûteux et plus rapide d’évaluer les performances finales des futures armes hypersoniques. L’arme en question est le Heavy Artillery Test System (HATS), ou une modification de celui-ci, du Strategic Long Range Cannon (SLRC), une énorme pièce d’artillerie destinée à pouvoir atteindre des cibles jusqu’à une portée de 1 000 milles ou plus. Cela suggère que le programme pourrait encore apporter de la valeur, cette fois dans le monde des tests.

Selon le dernier numéro de L’avant-postel’organe de presse interne du Yuma Proving Ground de l’armée, le test marque la première démonstration réussie de tir réel d’une ogive hypersonique à grande échelle lancée à partir de ce qu’il décrit comme un « système de test de base de canon ». Plutôt que de s’appuyer sur un test en vol coûteux d’un missile hypersonique opérationnel, l’approche utilise un canon pour accélérer l’ogive à grande vitesse avant l’impact, permettant ainsi aux ingénieurs d’étudier sa létalité dans des conditions contrôlées. La vitesse hypersonique signifie des vitesses de Mach 5 et plus.

Le concept est en cours de développement depuis environ deux ans dans le but de créer ce que l’armée appelle « une méthode alternative à haut débit pour évaluer les effets terminaux à la vitesse et à l’échelle ». Bien que le communiqué ne divulgue pas la vitesse atteinte lors du test, ni le moment exact où cela s’est produit, l’idée sous-jacente est simple. Les armes hypersoniques tirent une partie de leur effet destructeur de l’énorme énergie cinétique qu’elles transportent vers une cible, ainsi que, du moins dans certains cas, d’une ogive relativement petite. Un canon de gros calibre offre un moyen relativement peu coûteux de reproduire au moins une partie des conditions terminales d’une arme hypersonique sans dépenser un missile entier ni tirer depuis une plate-forme de lancement aéroportée, ce qui coûte des millions de dollars.

L’effort a réuni des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory et du Army Combat Capabilities Development Command Armaments Center (DEVCOM-AC), qui ont développé un package de lancement spécialisé capable de survivre à l’accélération extrême générée à l’intérieur du canon de l’arme. Les ingénieurs ont également intégré une fusée électronique de sécurité et d’armement DEVCOM-AC tout en analysant les forces balistiques internes que l’ogive subirait lors du lancement. L’accélération extrême du tir d’un canon est une différence majeure qu’une ogive ou un article de test devrait supporter par rapport à un montage sur un missile réel et cela doit être pris en compte.

Avant l’événement de tir réel, l’équipe a effectué un tir de démonstration inerte qui a validé l’approche globale. Les responsables de l’armée ont déclaré que ces résultats avaient conduit à une série d’améliorations de conception avant de passer à une ogive réelle.

Le service a proposé une description détaillée de la séquence de tir finale.

Une fois les vérifications des instruments et la préparation des cibles terminées, les équipages ont positionné le module de lancement, armé la fusée et chargé l’ogive et la charge propulsive. Le personnel s’est ensuite retiré dans des bunkers de protection pendant que les responsables des tests surveillaient la télémétrie.

Comme le décrit l’article, le directeur des tests a donné l’ordre de tirer, suivi d’un « boom massif » qui a résonné sur Yuma Proving Ground. Une fois la poussière retombée, les ingénieurs ont examiné les images de la caméra haute vitesse avant de confirmer que le tir avait atteint tous ses objectifs. Selon l’armée, le silence a été « rapidement rompu par des acclamations bruyantes confirmant un succès complet ».

Au-delà du test immédiat, l’armée estime que cette capacité pourrait accélérer considérablement le rythme de développement des armes hypersoniques. Au lieu de s’appuyer exclusivement sur des essais en vol de missiles limités et coûteux, les ingénieurs pourraient utiliser des substituts lancés par des canons pour générer des données d’impact plus tôt et plus fréquemment pendant le développement. Le communiqué indique que la démonstration a déjà suscité l’intérêt de plusieurs programmes hypersoniques qui envisagent d’intégrer la méthodologie dans les futures campagnes de tests.

Bien que cela ne soit pas mentionné dans l’article, le « système de test de base de canon » visible sur la photo ci-jointe est le système de test d’artillerie lourde (HATS) qui a été développé dans le cadre du programme Strategic Long Range Cannon (SLRC) avant que celui-ci ne soit supprimé, lorsque le Congrès a ordonné à l’armée de cesser de financer l’arme dans sa loi de crédits pour l’exercice 2022.

À l’époque, le service avait déclaré vouloir transférer les fonds vers un compte plus général qu’il pourrait utiliser pour aider à faire évoluer diverses technologies avancées.

L’armée a également déclaré qu’elle prévoyait d’achever diverses recherches, développements et tests de composants SLRC au cours de l’exercice 2021. Cela comprenait des travaux sur le très gros projectile assisté par fusée qui était censé donner au canon sa portée de plus de 1 600 milles, ainsi que « l’intégration du système et la maturation technologique pour le SLRC afin d’inclure la conception de prototypes à longue avance qui seront utilisés dans les prochaines démonstrations majeures au niveau du système ».

Pour en revenir aux tests hypersoniques, d’autres alternatives aux vols de missiles de bout en bout incluent les traîneaux-fusées, qui ont longtemps été utilisés pour reproduire des vitesses élevées afin de tester différentes technologies.

En 2022, comme vous pouvez le lire ici, l’US Air Force a réussi à récupérer un traîneau-fusée réutilisable après avoir voyagé à une vitesse enregistrée de 6 400 pieds par seconde, soit à peu près Mach 5,8, au-delà du seuil hypersonique, à la base aérienne de Holloman, au Nouveau-Mexique.

C’était la première fois que l’Air Force réussissait à récupérer un traîneau-fusée réutilisable après avoir voyagé à une telle vitesse. Être capable de récupérer des traîneaux réutilisables après avoir voyagé à des vitesses hypersoniques permet de collecter des données post-test critiques, ce qui est particulièrement important pour les tests d’armes hypersoniques.

D’une longueur d’environ 16 km, la piste d’essai à grande vitesse Holloman (HHSTT) est la seule piste capable de récupérer des traîneaux qui atteignent une vitesse hypersonique via un freinage à grande vitesse.

L’Air Force a également lancé le programme Hypersonic Readiness (HSR) en 2020, qui se concentrait principalement sur la mise en œuvre d’un test de traîneau monorail hypersonique de neuf pouces avec une capacité de freinage à grande vitesse.

De manière générale, les tests hypersoniques, une priorité majeure de l’armée américaine, visent à pousser les armes et leurs composants aux limites de ce à quoi ils peuvent résister. Les articles testés sont soumis à la chaleur, à la pression et aux charges mécaniques extrêmes associées à un vol soutenu à des vitesses supérieures à Mach 5 pour déterminer si les matériaux, les structures et les sous-systèmes peuvent survivre à l’environnement opérationnel.

Si la nouvelle approche basée sur les armes à feu s’avère largement applicable, elle pourrait offrir une réponse à un défi persistant du développement hypersonique : générer des données significatives sur les effets terminaux sans consommer de prototypes de missiles rares et coûteux.

On ne sait pas exactement dans quelle mesure les tests de lancement de canon reproduisent les conditions rencontrées lors du vol réel d’une arme hypersonique, ni quelle enveloppe de vitesse l’armée a atteinte. Ces détails pourraient en fin de compte déterminer la valeur de la nouvelle capacité de test dans le portefeuille croissant d’armes hypersoniques du Pentagone. Dans le même temps, toute aide visant à accélérer le développement d’armes hypersoniques serait probablement d’une grande valeur, dans la mesure où la Chine, en particulier, a acquis une nette avance dans ce nouvel ensemble de capacités critiques.

Un merci spécial à l’utilisateur X @lfx160219 de nous avoir alerté sur cette histoire.