Thomson-C.S.F., principalement au sein des divisions et filiales regroupées à mi-1986 dans la Branche équipements aéronautiques, a largement contribué au succès de la famille des Mirage et au développement d'une industrie des équipements entièrement française.

Rappelons que la Branche équipements aéronautiques regroupe, en particulier, les activités suivantes :

Divisions Radars – Contre-Mesures – Electronique de missiles

Radars de conduite de tir

Radars de surveillance maritime

Détection E.M.

Reconnaissance Electronique (ELINT)

Brouilleurs offensifs aéroportés

Brouilleurs défensifs aéroportés

Autodirecteurs actifs et semi-actifs

Fusées de proximité pour missiles

Division Avionique générale

Viseurs électroniques

Visualisations couleurs multifonctions

Instruments de planche de bord (ligne de produits Jaeger)

Optronique de bord

Systèmes de désignation de cibles et guidage laser

Autodirecteurs laser associés

Thomson-Lucas avec ses filiales

ABG SEMCA

- Systèmes de conditionnement d'Air

- Systèmes de pressurisation

- Système de refroidissement

- Démarrages de réacteur

AUXILEC

- Générateur et conversion d'énergie électrique

. Bronzavia-Air Equipement

- Systèmes asservis hydrauliques, électrohydrauliques ou électromécaniques, en particulier pour commandes de vols.

- Equipements de régulation et circulation carburant.

Divisions simulateurs

Simulateurs de pilotage et de combat aérien

Simulateurs d'essais civils et militaires

Simulateurs de centre opérations

Systèmes de génération synthétique d'images.

Thomson-C.S.F. – RADANT

Antennes à balayage électronique bord et sols

LCT/AR

Radars de surveillance du champ de bataille

Il serait présomptueux de vouloir, en quelques pages, retracer toute l'histoire et l'évolution de l'ensemble des équipements étudiés et fabriqués par ces sociétés.

Il faut cependant souligner l'importance du savoir-faire acquis depuis 30 ans par les équipes techniques responsables de chacun de ces équipements. En effet, comme pour les cellules et les réacteurs, chaque nouveau modèle, chaque génération de matériels sont apparus plus performants, plus complexes et plus intégrés afin de mieux répondre à l'évolution de la demande des utilisateurs.

On s'attachera principalement à rappeler les caractéristiques principales et les évolutions des systèmes d'armes de la famille des Mirage par celles des matériels suivants :

Radar de conduite de tir,

Viseurs,

Visualisations de planche de bord.

Evolution des systèmes d'armes aéroportés en France

Les premiers avions opérationnels construits après la guerre (Ouragan, Mystère II, Mystère IV A, Super Mystère SMB2), étaient des avions très simples du point de vue des équipements et il n'est pas possible de parler à leur propos de systèmes d'armes.

Les radars de conduite de tir

Avec le Vautour, apparaissent des équipements dont les fonctions sont beaucoup plus élaborés, et le V2N incorporait deux innovations importantes :

- un radar de conduite de tir tous temps (C.S.F. DRAC 25 puis 32 A),

- un missile air-air (Matra R 511).

Le DRAC 25 était le premier radar de conduite de tir tous temps et préfigurait déja les radars des générations actuelles : détection dans tout le secteur avant, poursuite des objectifs détectés ou désignés, calcul du domaine de tir canon soit à vue, soit en aveugle.

Le Vautour N disposait d'une place relativement importante et ce radar utilisait une technologie en bidons pressurisés et ventilés par doubles parois.

En 1958, l'Administration choisit l'avion Dassault Mirage III C.

Cet avion, dont la mission principale est l'interception, est le premier avion français auquel peut s'appliquer la notion de systèmes d'armes : c'est la première fois, en effet, que l'on adopte des solutions techniques de regroupement de fonctions, augmentant sensiblement par-là, les interactions entre constituants du système. Deux radars sont en compétition, le Super Aïda de E.S.D. et le Cyrano de C.S.F. C'est ce dernier qui est choisi amorçant le début d'une lignée qui a conduit aujourd'hui à la réalisation de plus de 2 000 radars aéroportés.

La famille « Cyrano »

Le Cyrano I prototype, puis le radar de série 1 bis, est parfaitement adapté à l'intercepteur pur, monoplace. Il est capable d'assurer le guidage du missile téléguidé Nord 5 104 grâce à une double chaîne de réception, et du missile Matra 530 à autodirecteur, en illuminant le but.

La nécessité de tout intégrer dans la pointe avant conduit à revoir complètement la technologie, aussi bien pour l'aspect volume que pour les conditions thermiques. Mais de plus, l'indicateur doit être visible en plein soleil par le pilote, ce qui nécessite le développement d'un tube spécial à entretien d'images.

L'utilisation du radar est particulièrement étudiée au point de vue ergonomique, et toutes les commandes opérationnelles du radar sont concentrées sur un petit manche à balai auxiliaire. De plus, c'est le premier radar monopulse aéroporté. Enfin, il comporte un calculateur incorporé permettant de guider l'intercepteur pour qu'il se présente suivant les meilleures conditions dans le domaine de tir du missile. Il permet, bien entendu, le tir au canon à vue et en automatique.

Ce radar sorti en série en 1960 a été produit en série à 234 exemplaires pour 3 pays.

L'évolution du Mirage III vers un système multifonctions capable d'effectuer la pénétration à haute et basse altitude, l'attaque au sol, en plus de la fonction interception et police du ciel, conduit C.S.F. à développer le Cyrano II. L'avion n'est plus seulement équipé de missiles Matra 530 et de canons, mais peut aussi emporter des roquettes et des bombes. Le radar doit donc s'adapter à ces nouvelles demandes par l'adjonction de fonctions air-sol. Ce radar, produit à partir de 1963, a été vendu à 640 exemplaires et équipe les armées de l'Air de treize pays.

Le volume du nez de l'avion étant resté sensiblement constant, l'augmentation des performances, la multiplication des fonctions et l'intégration plus poussée au système d'armes ont été obtenues par des innovations techniques et des efforts technologiques importants.

Cette politique de continuité dans la conception générale, associée à des innovations techniques multiples sur chaque sous-ensemble (URP) et à l'introduction dans les matériels des possibilités offertes par les nouvelles technologies sera appliquée dans les générations suivantes de radars Cyrano IV A, M, MR, et R.D.M.

Ceci a permis, grâce à l'expérience acquise et développée, de réaliser successivement dans des délais courts, des matériels parfaitement intégrés aux SNA des avions et offrant des caractéristiques opérationnelles adaptées aux exigences des pilotes dans toutes les fonctions classiques air-air, combat, attaques air-sol et air-mer.

Le Cyrano IV A a été étudié pour le Mirage F-1, avion polyvalent, successeur du Mirage III E.

Rappelons que le premier exemplaire de série du Cyrano IV A, dont le premier marché prototype avait été notifié en 1967, a été livré en février 1972.

La structure du radar a été complètement rajeunie. L'antenne est du type Cassegrain inversée. Le miroir mobile permet de dévier le faisceau d'un angle double, ceci sans joint tournant, et avec une structure extrêmement légère donc très mobile, utile tant pour la cartographie que pour la recherche des objectifs aériens ; de plus :

Les circuits entièrement transistorisés, utilisant de nombreux circuits intégrés, sont placés sur des portions de galettes enfichables ;

Des drains thermiques assurent l'évacuation de la chaleur au travers de la structure parcourue par circulation d'un fluide de refroidissement.

Ce radar apporte un doublement des performances par rapport à celles des générations précédentes. D'abord, plus particulièrement optimisé pour la fonction air-air et le combat, il a été développé en 5 types et 17 versions afin de répondre aux exigences de polyvalence des différents clients.

On peut citer parmi ces versions :

- le Cyrano IV M qui présente de grandes améliorations dans la fonction air-air (PSID) et en moyens de protection électronique. Ce radar, dont le marché prototype a été notifié en 1977, a été livré à partir de janvier 1980,

- le Cyrano IV MR, radar polyvalent air-air, air-sol, étudié à partir de 1980 et produit en série à la mi-1982.

La famille des Cyrano IV a fait l'objet de 843 commandes pour 11 pays différents.

Le R.D.M., premier radar Doppler français, développé à partir de 1976 et produit en série en 1973 incorpore de nombreuses innovations techniques et technologiques.

Il a été développé pour la version polyvalente du Mirage 2 000.

Il possède l'ensemble des fonctions opérationnelles et des modes associés des radars précédents auxquels s'ajoutent des modes nouveaux.

Il permet :

- l'interception air-air à haute et moyenne altitudes, à grande distance, et l'interception à basse altitude à distance plus réduite, quelle que soit la présentation de la cible,

- le tir des engins Matra 530 équipant actuellement le Mirage F-1, mais également des Magics, missiles équipés d'autodirecteurs infrarouges ; un illuminateur continu est prévu en option pour le tir de missiles à autodirecteur semi-actif Doppler,

- la police du ciel, c'est-à-dire le ralliement pour identifier ou arraisonner un avion,

- la navigation à haute, moyenne et basse altitudes, ainsi que le bombardement ; pour cela une cartographie, encore améliorée, est fournie au pilote ainsi qu'une présentation de cartes sol à haute définition (mode affinage Doppler),

- l'attaque air-sol par roquettes ou par bombes en piqué ; les informations élaborées par le radar sont superposées à la cartographie dans cette fonction, et il possède le mode visualisation et poursuite de cibles mobiles au sol,

- l'anti-collision pour le vol à très basse altitude, les informations sur le relief apparaissant en superposition avec celles obtenues en fonction air-air,

- la recherche, la poursuite et l'engagement de cibles marines.

Il a été le premier radar couplé à un système d'armes numérisé. Il possède une ligne interne numérique et un traitement de l'information numérique et offre des performances air-air très améliorées en portée par rapport au Cyrano IV, grâce en particulier à un émetteur 400 watts à TOP à double collecteur dépressé qui est un des plus compact au monde en rapport masse/puissance crête rayonnée.

Vient ensuite le R.D.I., étudié pour la version interception du Mirage 2 000 destiné à l'armée française, dont le premier exemplaire de série vient d'être livré.

C'est un radar pulse Doppler à hautes fréquences de récurrence, spécialisé pour l'interception. Il est optimisé pour la présentation de face de l'assaillant, ou tout au moins dans le secteur avant. Sa portée est très grande, quelle que soit l'attitude de l'hostile, même lorsque l'intercepteur attaque par au-dessus un assaillant volant à très basse altitude. Afin d'optimiser le rayonnement de l'antenne et de limiter les lobes secondaires, le radar est équipé d'une antenne plate à fentes ; un IFF est incorporé à l'antenne pour identifier l'hostile. Par contre, les autres fonctions sont très réduites, en particulier les fonctions air-sol.

Enfin, alors que le Rafale effectuait son premier vol, la maquette de radar R.A.C.A.A.S. (Radar de combat aérien et d'attaque au sol) qui comporte pratiquement l'ensemble des modes qui pourrait être demandés pour le futur avion de combat de l'armée de l'Air, confirmait par ses résultats en vol au Centre d'essais en vol de Brétigny la maîtrise de Thomson-C.S.F. des techniques les plus récentes, en particulier dans le mode air-air à moyenne fréquence de récurrence Doppler.

Rappelons que le R.A.C.A.A.S. est doté d'un émetteur à tube à ondes progressives offrant deux valeurs de puissance crête. Cet émetteur permet de choisir une forme d'onde appropriée au mode choisi (choix de la fréquence de récurrence, compression d'impulsion …) afin d'optimiser la détection. Il dispose de plusieurs voies de réception à grande dynamique, associées à des systèmes de traitement du signal puissants et entièrement programmables. Le traitement des informations est adapté aux différents modes air-air, air-sol et air-mer.

Actuellement, ce radar est doté d'une antenne plate à fentes de faible inertie, ce qui lui confère une grande agilité de balayage.

À l'issue de la présente phase d'essais en vol, ce radar recevra une antenne à balayage électronique, qui viendra concrétiser une série de travaux engagés dès avant le début des années 1980.

Nous avons vu ainsi en quelques années le radar suivre l'évolution des avions et des besoins dès que la technique et la technologie l'ont permis.

Dans le couple avion-radar, chacun doit s'adapter à l'autre. Le radar s'intègre à l'avion par ses fonctions, ses formes, son exploitation. Les conditions d'environnement, les contraintes de poids et d'encombrement entraînent des problèmes technologiques très difficiles à résoudre et donc des solutions adaptées aux besoins. Il en résulte, qu'en règle générale, le radar de bord est spécifique de l'aéronef.

Les visualisations aéroportées

Du Mirage IV au Mirage F-1, les informations radar étaient présentées sur un indicateur spécifique. Les indications de pilotage étaient présentées sur des instruments électromécaniques.

Vers 1970, naquit l'idée de remplacer les indicateurs de conception électromécanique par des instruments électroniques utilisant les techniques de la télévision.

À l'époque, les tubes de télévision ont des performances insuffisantes quant à leur définition, leur luminosité et leur tenue mécanique. C'est pourquoi l'équipe de Thomson-C.S.F. chargée de cette étude, envisage d'utiliser le tube couleur à pénétration de faisceau ou pénétron qui fait l'objet de recherches à la Division tubes électroniques.

Ce tube est de conception classique, donc déjà éprouvée ; seul l'écran composé de deux phosphores est différent d'un tube monochrome. Un des phosphores produit une luminescence verte, l'autre une luminescence rouge, la variation de couleur est obtenue par variation de la tension d'accélération. Ce tube présente cependant deux inconvénients :

- il n'est capable que de trois couleurs franchement discernables : le rouge, le vert, le jaune,

- pour obtenir ces trois couleurs, il est nécessaire de commuter la haute tension aux trois valeurs correspondantes.

À partir d'une première maquette « tête haute » et « tête basse » orientée sur une symbologie du type navigation – approche, il fut décidé de réaliser le collimateur électronique TC 121 pour une expérimentation sur Nord 262 à Brétigny, et de réaliser une maquette de visualisation « tête basse » transportable, utilisant un tube couleur à pénétration.

1970 : le premier EADI couleur

En juin 1970, cette maquette transportable est prête. Elle s'appellera le CEADI (color electronic attitude director indicator) ; c'est en quelque sorte la réplique sur écran cathodique, avec quelques informations supplémentaires, de la présentation de l'ADI électromécanique classique de l'aviation commerciale.

Le tube est un tube pénétron 6 kV – 12 kV, c'est-à-dire délivrant la couleur rouge pour une tension anode de 6 kV, la couleur jaune pour 9 kV, la couleur verte pour 12 kV. Cet équipement de démonstration présente une qualité jugée supérieure à ce qui a pu être réalisé jusqu'à cette date. En effet, mise à part la couleur qui apporte une dimension nouvelle à l'image, la symbologie est inscrite en balayage cavalier et non en incrustation TV, ce qui donne une calligraphie stable et bien contrastée.

1971 : la première planche de bord en couleur

Instrument électronique de pilotage le CEADI est bientôt victime de sa souplesse de présentation ; il s'encombre de symboles au fur et à mesure que les idées naissent. Petit à petit, la nécessité d'un nouvel écran se fait sentir. Cet écran va présenter au pilote autre chose que la symbologie type ADI. Pour simplifier, on l'appellera le CMFD (color multi function display).

C'est ainsi qu'au Salon du Bourget en 1971, Thomson-C.S.F. présente une maquette de cockpit d'avion commercial équipé d'une planche de bord électronique composée d'un CEADI et d'un CMFD. L'animation est réalisée à partir de paramètres de vol enregistrés au simulateur du CEV d'Istres. Trois phases de vol sont présentées :

- décollage-montée,

- croisière,

- approche-atterrissage.

Cette démonstration fut un événement important dans le domaine de la présentation.

1972 : la tension monte …

Pour améliorer la brillance de l'image et pouvoir l'utiliser en forte ambiance lumineuse, on réalise un tube haute brillance 11-17 kV, rectangulaire, de dimensions d'écran 4 X 5 pouces muni d'un filtre spécial capable de présenter une symbologie encore lisible en forte lumière ambiante.

Un CEADI utilisant ce type de tube à haute tension d'écran est expérimenté en 1972 sur un simulateur chez Boeing à Seattle, puis sur un simulateur Concorde de l'Aérospatiale à Toulouse. Cette réalisation fut à la base des réalisations ultérieures.

1973 : PERSEPOLIS

Le STAé décide alors de confier à Thomson-C.S.F. et AMD le programme appelé Persépolis (programme d'étude et de réalisation d'un système électronique pour la lecture d'informations synthétiques). Le but de l'étude est d'analyser l'organisation d'un poste de pilotage d'avion civil en prenant pour support un porteur, l'avion Mercure. Le programme comporte trois phases :

- une phase étude théorique,

- une phase réalisation d'une planche de bord,

- une phase d'évaluation opérationnelle.

a) Étude théorique

Elle conduit à l'organisation d'une planche de bord autour de six écrans (non compris les écrans météo et les écrans de commande des calculateurs de navigation placés hors planche de bord) :

- 2 CEADI,

- 2 CEHSI,

- 1 écran paramètres moteurs,

- 1 écran multifonctions.

Compte tenu des dimensions moyennes des postes de pilotage et des types d'informations à présenter, les conclusions aboutissent à préconiser 6 tubes identiques à écrans carrés de 5 pouces de côté.

b) Réalisation

Les CEHSI (color electronic horizontal situation indicator) ont des écrans de dimensions 7 X 7, les autres écrans ont une dimension de 4 X 5. Ces tubes sont des tubes haute brillance 11 X 17 kV munis de filtres de contraste. Comme en 1971, les figurations présentées sont cohérentes, car résultant de l'utilisation des paramètres enregistrés par ADM au cours de vols réels, puis numérisés et mis en forme. Le poste de pilotage du Mercure avec cette planche de bord électronique est présenté au Salon du Bourget en 1973.

c) Évaluation opérationnelle

Des essais sont effectués en simulation au CEV d'Istres puis à Vélizy sur le simulateur de l'avion Mercure. Ils se poursuivent ensuite pendant plus d'un an sur Nord 262 au CEV de Brétigny. Parallèlement, les aspects ergonomiques sont examinés en coopération avec l'équipe du CERMA (Centre d'étude et de recherche de médecine aéronautique).

1975-1976 : les visualisations multimodes arrivent …

En 1975, pour satisfaire à une demande des militaires, les premières visualisations multimodes font leur apparition. Elles sont capables de représenter une image TV en vert avec quelques symboles superposés de couleurs différentes, une image radar bicolore représentant les échos dangereux en rouge et la cartographie en vert, etc.

Ces visualisations sont expérimentées à Brétigny avec les radars Antilope et Cyrano II. Il s'agit des visualisations multimodes couleur :

- VMC 170, écran 4 X 5,

- VMC 210, écran 5,5 X 5,5.

Leur électronique est conçue pour exécuter du balayage TV, du balayage radar type B, radar, et balayage cavalier indépendamment de la couleur choisie.

Pour étudier les conditions réelles d'utilisation, un simulateur d'ambiance lumineuse Thomson-C.S.F. est construit au Centre du Haillan. C'est grâce en partie à cette installation que les performances nécessaires au système de visualisation du Mirage 2 000 ont pu être déterminées et vérifiées.

1977 : les visualisations deviennent des produits

À la suite de tous les essais qui précèdent, les services officiels songent à utiliser ces techniques de visualisation pour les programmes Mirage 2 000 et Atlantic nouvelle génération (ANG).

C'est ainsi que le Mirage 2 000 sera équipé d'une visualisation multimode couleur VMC 180 capable de présenter les images du radar et une symbologie appropriée à l'exploitation du système d'armes. La présentation des contre-mesures étant faite sur un écran particulier, le VMC 65. Avec le système ANG, la visualisation embarquée devient un instrument interactif d'exploitation d'un système d'armes.

Toujours dans le domaine militaire, Thomson-C.S.F. réalise la visualisation VRT 150, destinée à remplacer le vieil indicateur à tube à entretien d'image pour les visualisations des radars de la famille des Cyrano (Cyrano IV MR).

1979 : le tube « shadow mask »

L'arrivée du tube « shadow mask », de petites dimensions, de performances compatibles avec les exigences du domaine aéroporté (définition, brillance …) va élargir le champ d'utilisation des visualisations couleur, aidé en cela par le démarrage des programmes Airbus A 310 et A 300-600 en France et Boeing 767 aux U.S.A. où l'utilisation de planches de bord électroniques couleur est envisagée.

Ce tube de technologie, analogue aux tubes couleur TV classiques « shadow mask », est capable de présenter des images avec toutes les couleurs du spectre visible sans nécessiter de commutations de haute tension comme sur les tubes à pénétration.

Thomson-C.S.F., retenu pour la planche de bord de l'Airbus, réalise un système appelé EFIS (electronic flight instrument), ECAM (electronic centralized aircraft monitoring) où les tubes de présentation sont des tubes couleur « shadow mask » de 5 X 5 de dimension d'écran. La planche de bord Airbus comprend six écrans FCD 55 (full color display) :

- 2 PFD (primary flight display),

- 2 ND (navigation display),

- 1 WD (warning display),

- 1 SD (system display).

Ces visualisations de haute qualité d'image vont reléguer au second rang le pénétron. Ainsi, certains programmes d'expérimentations militaires ou civils qui avaient débuté avec des visualisations à tube pénétron vont se poursuivre avec des visualisations à tube « shadow mask ». C'est le cas des programmes d'essais de la Caravelle Alis (avion laboratoire d'intégration système) et du radar Antilope sur Vautour 358 au CEV de Brétigny qui actuellement sont équipés de visualisation VSM 55.

Conclusion

Les progrès réalisés en une dizaine d'années dans le domaine des visualisations aéroportées sont dus, bien entendu pour une bonne part, aux progrès réalisés dans la qualité des tubes cathodiques et des filtres placés devant les écrans, permettant une utilisation dans toutes les conditions d'éclairement. Mais il ne faut pas oublier que pendant cette même période, l'électronique a fait d'énormes progrès et a permis une mise en œuvre optimisée dans des volumes et des poids compatibles avec ce qu'il est raisonnable de demander à un matériel aéroporté.

Avec, en particulier, les programmes Airbus, Mirage 2 000 et ANG, la visualisation aéroportée atteint sa majorité.

Les viseurs

Avec les Mirage, apparaît une nouvelle génération d'avions. À cause de leur vitesse élevée, ils nécessitent un accroissement important des distances de tir et des facteurs de charge. Et l'utilisation d'un missile et d'un radar entraîne l'organisation de l'armement en systèmes. Le viseur, tel qu'il était conçu à la fin de la Seconde Guerre mondiale, devait se modifier profondément dans les années suivantes. Il devient alors un constituant des systèmes d'armes. Les premiers viseurs de cette génération équipèrent le Mirage III C et l'Etendard IV M.

Le viseur type 92 équipa l'Etendard IV M (prototypes de 1959 à 1961 série de 1961 à 1963). Ce fut le premier viseur de série où les réticules étaient utilisés à des fins plus larges que la stricte visée.

Le réticule mobile était asservi, à grande distance, à recopier la direction du but indiquée par le télémètre, ce qui facilitait l'acquisition à vue sur cible aérienne et aussi sur cible marine (pour le tir canons ou roquettes) et permettait l'approche et le tir en aveugle (pour les engins) ; le réticule fixe comportait un cercle limite de dépointage avant décrochage du radar et une échelle de chiffres défilante (distance avion-but aérien ou avion-sol apportant une aide au pilotage).

Le viseur type 95 équipa le Mirage III C (prototypes en 1959 et 300 exemplaires de série de 1960 à 1963). Ce fut le premier viseur de série à utiliser le réticule comme indicateur de pilotage à partir d'informations fournies par le Cyrano I bis pour l'approche en tir aérien, et par une centrale gyroscopique Bezu pour la fonction horizon. Une centrale aérodynamique Crouzet fournissait l'altitude aux circuits de calcul.

Le viseur type 295 monté en série sur le Mirage III B (55 exemplaires du mois de septembre 1961 au mois d'avril 1968) était destiné à l'entraînement aérien, à l'interception (en simulant les ordres que donnerait le radar en approche) et au pilotage d'après les ordres présentés. Il comprenait notamment deux têtes de visée type 95 et les boîtes annexes nécessaires, notamment l'une de ces boîtes comportait un mécanisme à jeux de cames interchangeables faisant dérouler des séquences d'ordres différentes (à la demande) par positionnement mécanique de palpeurs en regard du jeu de cames sélectionné.

Peu de temps après, naquit le viseur type 97 qui équipa en série le Mirage III E (série de 360 exemplaires de 1962 à 1972). Il est très semblable aux viseurs 95 mais comporte une visualisation de l'écart de route pour la navigation et le bombardement (pour lequel il possède des fonctions complémentaires) et fonctionne avec le radar Cyrano II. C'est le premier viseur à brillance des réticules asservi (par une cellule externe OMERA).

Des variantes de ce viseur ont été réalisées en série pour l'exportation (près de 700 viseurs adaptés à des Mirage III et V pour l'exportation). Chaque pays a son adaptation particulière suivant les missions désirées. Citons l'Australie, l'Afrique du Sud, le Pakistan, le Liban, la Libye, l'Espagne, l'Argentine, le Brésil, Israël, le Pérou, la Belgique, la Colombie et dernier mais non le moindre, le Japon.

En parallèle avec les viseurs types 92, 95 et 295, naissaient les simulateurs de tir d'engins 92, 95 et 295 respectivement. Ces matériels avaient pour but l'entraînement en vol des pilotes au tir des engins à télécommande manuelle (sans tir réel). Le principe de ces appareils était de faire surgir devant les yeux du pilote un point brillant (comme dans le tir réel est vu l'engin) qui se déplace en fonction des conditions initiales d'apparition, des ordres donnés par le manche de télécommande de l'engin et des mouvements de l'avion (déplacement sur la trajectoire et mouvements angulaires autour du centre de gravité).

À cet effet, une tête à ligne de visée gyrostabilisée fut créée : le gyroscope à miroir commandé en précession réalisait la dernière intégration des équations du mouvement relatif avion-engin. Un calculateur complétait le matériel qui équipa, sous la variante 92 douze Etendard, sous la variante 295 seize Mirage III B.

À peu près à la même époque, la C.S.F., devant la nécessité de fournir des images comportant un nombre de degrés de liberté de plus en plus élevé et compte tenu de la place disponible toujours restreinte sur le tableau de bord, mit au point un viseur comportant une tête optomécanique uniquement répétitrice : c'est le collimateur C.S.F. type 190 (prototypes en 1963 et 1964). La tête comporte un mélangeur à prismes à plusieurs entrées et une micromécanique asservie réalisant les sept mouvements indépendants nécessaires. Le pilote a ainsi en superposition une croix fixe, deux échelles défilantes graduées : cap ou distance, hauteur ou vitesse de rapprochement, l'assiette et le roulis, et enfin, trois ordres ou indications de pilotage en site, gisement et roulis.

Ces ordres permettent la présentation convenable pour le tir et le bombardement ou pour l'atterrissage par mauvaise visibilité. Pour un meilleur confort de visée, les catégories d'images sont distinguées par des couleurs différentes (blanc-jaune, orange et vert) ; c'est le premier collimateur trichrome et la brillance des réticules est asservie à la luminosité ambiante par cellule incorporée. Il sera le point de départ d'une descendance variée. Par exemple, toujours dans le domaine militaire, le collimateur 195 (prototypes sur Mirage III F2 en 1966) et le collimateur 196 fournissant au pilote le vecteur vitesse. Il équipera en série 240 Mirage F-1 (France) et 330 Mirage F-1 (export) à partir de 1972. Dans cette dernière version, la tête optomécanique est complétée par un « calculateur de tir air-air canons 190 » qui, à base de technologie analogique, effectue les corrections de tir canons air-air. Le cœur de ce matériel est le gyroscope à précessions commandées déjà cité à propos des simulateurs de tir d'engins mais, cette fois, la direction de son axe est utilisée électriquement.

En parallèle à ces réalisations à des fins militaires, C.S.F., avec l'appui du secrétariat à l'aviation civile, des pilotes des compagnies aériennes et du Centre d'essais en vol de Brétigny, a mis au point des collimateurs, dérivés également du type 190, pour aider le pilotage et l'atterrissage tout temps. Il s'agissait de présenter les informations et ordres nécessaires à l'atterrissage en superposition avec le paysage, et notamment l'assiette, le roulis, le cap, la vitesse, l'altitude, les écarts glide et localizer du système d'atterrissage ILS, le vecteur vitesse aérodynamique (incidence), des repères de pente, des ordres de pilotage (éventuellement). Dans cet esprit furent réalisés :

Le collimateur CSF type 191 expérimenté sur Caravelle de janvier à juillet 1965, comportant la figuration trichrome précédemment décrite mais sans la piste ni l'incidence.

Les collimateurs CSF type 192 (projet export) et le collimateur CSF type 193 installé en série sur le Mercure (15 collimateurs de juin 1967 à 1972). Ce dernier matériel comporte une figuration analogue au CSF type 191 et les ordres de roulis-facteur de charge s'appliquent au pilotage en vol, au décollage et à l'atterrissage et au roulage au sol. Avec ce collimateur, la sécurité fait l'objet d'une analyse poussée : contrôle automatique intégré et comparaison automatique des capteurs redondants de l'avion. Pour la première fois, la tête collimatrice est installée au plafond de la cabine avec montage escamotable sur rail et glace rétractable.

Le collimateur CSF type 200 expérimenté sur Nord 262 dès 1966 comportant une figuration très complète : outre le repère fixe les échelles défilantes (cap, vitesse, altitude), un horizon très complet, les indications d'ILS (où est l'avion), le vecteur vitesse (où va l'avion), les ordres de pilotage (où doit aller l'avion) et surtout les contours de la piste, vue en perspective (et obtenus par le mouvement des barrettes de quartz entre les polarisateurs croisés).

À cette époque, les viseurs à gyroscope incorporé à la tête de visée ne sont pas pour autant abandonnés. Ils donnent naissance en 1967-1968 à une famille à grande pupille de 120 mm : ce sont les viseurs type 121. Ils sont caractérisés par une tête de visée comportant un réticule fixe et deux réticules mobiles (dont un par le gyroscope de base du GGS). Le gyroscope et les circuits de calcul associés assurent les corrections de tir air-air (pour lequel on utilise la croix fixe et le réticule mobile avec diamants de stadimétrie). L'autre réticule mobile fournit une visualisation de l'horizon (en approche) et, en tir air-sol, sert de réticule de visée. Un calculateur de largage Thomson-C.S.F. type 31, puis 32 (technique numérique, micro-ordinateur programmé) permet un calcul continu du point d'impact et du point de largage pour le bombardement. Dans ce cas, la figuration matérialise la direction de pointage du télémètre laser (tir avec visée sur le but) et le réticule « épée » donne le point d'impact (hausse, dérive et plan vertical contenant la trajectoire de l'avion). Un télémètre Thomson-C.S.F. type TAV 38 à laser CGE-Cilas, donne la mesure de distance (sauf sur les 80 premiers Jaguar), ce qui constitue une étape fondamentale dans l'amélioration de la précision des tirs air-sol. Diverses versions de ce viseur ont été proposées. Retenons seulement celles ayant abouti à une série : le viseur type 121 (280 viseurs de 1970 à 1980 sur Jaguar A) et les types 121 Z et 121 D (70 viseurs de 1973 à 1975 sur le Mirage F-1 d'Afrique du Sud et de Libye).

Les viseurs électroniques

Le regroupement des possibilités des viseurs types 121 et 196, conduisait en 1970 et 1971 aux prototypes de viseurs type 198 (pupille de 90 mm) et 121 RS (pupille de 120 mm) qui comportaient les fonctions de tir air-air calculé, air-sol calculé et navigation-approche pour l'atterrissage.

Cela impliquait une très grande complexité des réticules et entraîna la mise au point du premier viseur à tube électronique en 1971 : c'est le viseur Thomson-C.S.F. 121 comportant un tube monochrome vert (expérimenté sur Nord 262).

En parallèle, est mise au point une tête de visée de laboratoire trichrome, le TC 123 ; elle sera utilisée au Centre d'essais en vol d'Istres pour des études ergonomiques sur simulateur.

Enfin, en 1972, apparaît le viseur électronique VE 120, le premier viseur à tube cathodique à être monté en série sur avion d'armes Super Etendard de 1973 à 1979 (90 viseurs sur Super Etendard), pour l'Aéronavale française et l'Argentine. Ce viseur comporte une tête collimatrice à tube cathodique monochrome vert (à déflexions magnétiques et haute brillance), à balayage cavalier commandé par un générateur de symboles (micro-ordinateur programmé). Sur Super Etendard, cet ensemble est alimenté, d'une part par un calculateur air-air Thomson-C.S.F. AA 120 (comportant un gyroscope de base dont le miroir est remplacé par un détecteur électro-optique de position et calculant les corrections de tir) pour les fonctions air-air et, d'autre part par les données d'un calculateur central SAGEM pour les fonctions air-sol.

Une variante du viseur précédent est le viseur électronique VE 120 export mis au point en 1977-1978, très voisin du précédent, mais avec glace double augmentant la pupille pour un meilleur confort de visée. La figuration est plus complète car elle inclut la fonction navigation et approche pour l'atterrissage, aussi le générateur de symboles est-il un microprocesseur numérique plus puissant (130 viseurs VE 120 export ont été montés sur Mirage F-1 pour le Maroc, l'Irak, la Jordanie, Kyos, de 1978 à 1981).

Une autre variante du VE 120 à optique de 110 mm, le VE 110, a vu le jour en 1976 pour l'équipement « en rétrofit » des avions (taille réduite de la tête collimatrice par déport d'éléments dans le générateur de symboles). Depuis 1976, 40 viseurs de série ont été livrés pour la Yougoslavie sur l'Arao, 50 pour le Pakistan sur Mirage V, 25 pour l'Égypte sur Alphajet et Mirage V.

Enfin naît, en 1978, une autre variante étudiée pour le Mirage 2 000 et en essais en vol depuis 1978 : le viseur électronique VE 130 (optique de 130 mm) très semblable au viseur 120 export. Le calculateur associé assure le calcul continu de la trajectoire des obus et, dans la tête collimatrice, est visualisé le passage relatif des obus et l'instant propice pour le tir. Le viseur VE 130 est installé aussi sur le F-1 CR.

Plus de 6 000 viseurs et collimateurs

Finalement, de 1950 à 1981, 6 000 viseurs et collimateurs ont été étudiés et fabriqués.

Pour l'avenir, les multiples possibilités des optiques diffractives (holographie) donnent lieu actuellement à d'importantes recherches et réalisations (en particulier sur le Rafale) préfigurant les viseurs des avions d'armes de la prochaine décennie.

Quant à la maintenance, elle a profondément évolué depuis 1945. À cette époque, sur le GGS Mark IV E, la recherche des pannes relevait du domaine du flair des techniciens, l'interchangeabilité électrique (cosses à vis, potentiomètres à régler) et mécanique (réharmonisation de la tête sur avion) était laborieuse.

Ensuite, les valises de maintenance manuelles apparaissent (viseur type 97), puis les valises de maintenance programmables automatiques (viseur type 196) puis le contrôle automatique incorporé indiquant l'élément en panne (collimateur 191) et, enfin, la compatibilité aux essais complets de diagnostic sur banc ordinateur programmé (auto-test équipment computer). Parallèlement, l'interchangeabilité électrique et mécanique sur avion est assurée.

Naturellement, la gamme des équipements aéroportés appelés à fonctionner en liaison avec les viseurs et collimateurs et fabriqués au sein du même centre (AVG) de la société Thomson-C.S.F., s'est considérablement élargie depuis 1945 et comprend aujourd'hui une panoplie très variée : viseurs de casque, visualisation tête basse, indicateurs cartographiques, répétiteurs de visée, autodirecteurs d'engins (autodirecteurs laser Ariel fabriqués en série pour AS 30) ou de bombes (Eblis), etc. Le plus beau fleuron de ces équipements est la nacelle Atlis qui permet l'éclairage laser d'une cible pour le tir d'engins munis d'autodirecteurs.

Trente ans de succès

L'analyse du développement de ces équipements, radars de conduite de tir, visualisations et viseurs montre une évolution parallèle à celle des avions. Depuis la naissance du Mirage III C, premier avion français auquel peut s'appliquer la notion de systèmes d'armes, la politique menée par l'avionneur reposant sur les « évolutions » de la demande plutôt que sur des « révolutions » a permis à celui-ci d'acquérir un savoir-faire et de constituer des équipes expérimentées. De même, les équipementiers, par une politique identique, ont su étudier et réaliser très rapidement, à chaque génération, des matériels opérationnels et répondant au besoin du client.

Espérons que ce savoir-faire reposant sur des succès considérables puisse s'appliquer au développement des équipements du Rafale … et de ses successeurs.

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Bibliographie

Cet article est constitué, pour sa plus grande part, par des extraits du livre édité par le Groupement des Industries Françaises Aéronautiques et Spatiales : l'Industrie aéronautique et spatiale française 1907 – 1982 – tomes 2 et 3.