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2040, l'odyssée du SCAF - Le système de combat aérien du futur

15 juillet 2020 : 2040, l'odyssée du SCAF - Le système de combat aérien du futur ( rapport d'information )

C. LES ÉTAPES POLITIQUES ET INDUSTRIELLES DU SCAF

La décision de lancer le programme SCAF a été initiée par la résolution du CFADS du 13 juillet 2017 par laquelle la France et l'Allemagne sont convenues de développer un système de combat aérien européen, concrétisée par la signature du HLCORD déjà évoqué et par l'annonce d'un accord de principe Dassault/Airbus en avril 2018 au salon ILA (salon aéronautique international de Berlin). Il a alors été annoncé que la France serait le leader national et Dassault le leader industriel du programme, en contrepartie du leadership allemand sur le drone MALE européen et sur le futur char de combat (MGCS).

1. L'étude de concept commun

L'Allemagne et la France ont ensuite notifié le 6 février 2019 à Dassault Aviation et Airbus une étude de concept commun (Joint Concept Study ou JCS) pour 65 millions d'euros.

Le fait de conduire une telle étude de concept commun est nouveau par rapport à la logique habituelle des programmes d'armement. La JCS précisera le HLCORD en analysant les différents niveaux opérationnels et traduira ceux-ci à grands traits en spécifications technologiques (dimensions de l'avion, nombre de drones de leurre ou de saturation, bandes passantes nécessaires pour transmettre les données...), soit des concepts de base préférentiels pour ses principales composantes que seront l'avion de combat de prochaine génération, les drones, un système de systèmes et les services associés de prochaine génération ; elle vise également à identifier les besoins technologiques et de démonstrateurs communs.

La JCS est confiée à deux équipes sous le contrôle de la DGA agissant au nom des deux États, une équipe France dirigée par Dassault qui rassemble MBDA France, Safran Aircraft engines et Safran Électronique et défense, Thales DMS et Thales SIX , une équipe Allemagne dirigée par Airbus DS avec MBDA Allemagne, Diehl, Hensolt, R&S, MTU et ESG.

La JCS se poursuivra jusqu'au premier semestre 2021. Des résultats intermédiaires sur une dizaine d'architectures sont attendus à l'été 2020 et les architectures cible les plus prometteuses seront sélectionnées en octobre puis seront affinées jusqu'à la fin de l'étude. Elles seront enfin recalées en fonction des résultats des démonstrations, jusqu'au lancement en réalisation.

Source schéma : MBDA

2. L'organisation en piliers, phase 1A du démonstrateur
a) Pourquoi un ou des démonstrateur(s) ?

Il est désormais prévu de réaliser un ou des démonstrateurs (démonstrateur du futur avion de combat, démonstrateur de moteur au sol, et plus tard, éventuellement, démonstrateur de drone de combat) à l'horizon 2025 (ou 2026 compte-tenu du retard dû à la longueur des négociations franco-allemandes en 2019).

Le fait de réaliser un démonstrateur ne va pas de soi. Traditionnellement, les programmes d'armement passent par une séquence de prototypage, qui intervient à la fin du processus. Le prototype permet d'effectuer les derniers réglages mais il s'agit d'un appareil quasiment identique à celui qui sera produit. Le démonstrateur intervient quant à lui beaucoup plus tôt dans le processus et ce n'est pas un quasi-produit fini : il représente plutôt l'appareil définitif, de manière incomplète (il n'est pas nécessairement à l'échelle 1, ni construit avec les mêmes matériaux que l'appareil définitif), en mettant l'accent sur les aspects mal connus qu'il est nécessaire d'approfondir pour éviter des erreurs : en l'occurrence, par exemple, l'aérodynamique ou les systèmes de communication. Il constitue aussi un point de passage intermédiaire, une étape de validation qui permet le cas échéant de réorienter le développement dans la bonne direction, permettant ainsi de réduire l'écart très important entre les technologies d'aujourd'hui et les technologies très avancées qui seront finalement mises en oeuvre. Le démonstrateur du SCAF devra ainsi permettre de combiner la manoeuvrabilité du Rafale et la furtivité du Neuron en un seul avion de combat.

Selon les dirigeants du programme entendus par la mission, le même niveau de confiance dans les technologies ne pourrait pas être obtenu par l'utilisation de la seule simulation informatique. Seul le démonstrateur permettra de « dérisquer » le projet en testant les technologies pour un coût raisonnable alors que des erreurs peuvent se payer très cher si elles ne sont découvertes qu'au moment de la finalisation du produit, à la fois pour les industriels eux-mêmes qui se seraient engagés sur les spécifications qu'ils ne peuvent remplir et pour les États qui voient le programme déraper. Là encore, les errements de l'A400M sont souvent donnés en exemple, mais l'on peut également évoquer le F35 qui rencontre par exemple aujourd'hui des problèmes de tenue de son revêtement furtif à vitesse supersonique16(*).

b) Un retard de quelques mois en raison de difficultés dans la négociation franco-allemande

À l'occasion du salon du Bourget de juin 2019, le président de la République et les ministres allemand, français et espagnol de la défense ont assisté à la cérémonie de présentation de la maquette d'un concept de NGF de 18 mètres de long (échelle 1) sur le stand de Dassault aviation. Deux remote carriers, l'un fabriqué par Airbus, l'autre par MBDA, ont été également montrés à cette occasion. À l'issue de la cérémonie, plusieurs accords-cadres étatiques et industriels ont été signés. Ainsi, les ministres chargés de la défense des trois pays ont signé un accord-cadre, qui a notamment permis de formaliser définitivement la participation de l'Espagne. Dassault Aviation et Airbus ont en parallèle signé un accord industriel et déposé à la DGA une offre industrielle commune pour la phase initiale de démonstration du SCAF (phase 1A), prévue pour 2020-2021.

La notification du contrat de développement des démonstrateurs n'a pu être effectuée au moment du Salon en raison de difficultés sur la question de l'organisation industrielle pour la réalisation du moteur du NGF entre Safran et MTU (cf. ci-dessous). L'organisation décidée au niveau gouvernemental (Safran en chef de file et MTU en partenaire principal) a en effet été remise en cause par les acteurs allemands, contestant le leadership du motoriste français au motif qu'il aurait pénalisé l'industrie allemande. Des négociations difficiles ont cependant permis d'arriver à un nouvel accord début 2020, avec la création d'une join-venture Safran/MTU.

Une difficulté supplémentaire est venue du lien établi par des députés du Bundestag entre le SCAF et le MGCS (cf. encadré ci-dessous), ces députés estimant que la place réservée aux industriels d'outre-Rhin dans ce dernier projet pouvait être améliorée.

La difficile négociation sur l'organisation industrielle du char du futur MGCS (main ground combat system)

Dans le domaine terrestre, la France et l'Allemagne travaillent depuis 2012 sur une vision partagée sur leurs besoins de remplacement des chars de combat (projet Main Ground Combat System - MGCS), pour succéder aux chars Leclerc et Léopard. La lettre d'intention signée le 19 juin 2018, lors du séminaire ministériel de Meseberg, a ainsi confirmé la volonté commune de lancer la préparation d'une nouvelle phase de coopération, sous leadership allemand, en vue de préparer un démonstrateur du futur MGCS en 2024, devant conduire à une première livraison en 2035.

Initialement, les autorités franco-allemandes avaient transmis aux trois industriels concernés (Nexter, Krauss-Maffei Wegmann et Rheinmetall) un document proposant un partage des tâches : 50 % pour Nexter, 25 % pour Krauss-Maffei et 25 % pour Rheinmetall. Toutefois, la direction de Rheinmetall a souhaité prendre le contrôle de KNDS (la holding résultant de la joint-venture entre Krauss-Maffei Wegmann et Nexter), menaçant ainsi l'équilibre franco-allemand. La commission du budget du Bundestag, qui a la possibilité d'autoriser ou non tout projet s'élevant à 25 millions d'euros, a dès lors bloqué le programme MGCS.

Finalement, un accord a été conclu entre les trois industriels. Le ministère de la Défense allemand a ainsi annoncé le 28 avril 2020 la signature de deux accords par les deux partenaires : un accord-cadre (framework agreement) puis un accord de mise en oeuvre (implementing agreement), qui permet de passer un contrat pour une étude de définition de l'architecture du futur système. La notification du premier contrat d'études d'architecture, qui durera 18 mois, s'élève à 30 millions d'euros : 15 millions d'euros pour l'industrie française (Nexter étant tête de file) et 15 millions d'euros pour l'industrie allemande. Si la France garde bien 50% de la charge de travail sur le MGCS, les trois industriels vont se partager à parts égales les responsabilités du char du futur. Ainsi, le contrat sur l'étude d'architecture va être découpé en neuf lots, qui seront attribués à parts égales entre les trois industriels.

Enfin, FMCS, fédération de constructeurs allemands (regroupant le missilier Diehl, Hensolt, ex-division d'Airbus spécialisée dans les radars et les capteurs, ESG et Rhode & Schwartz) a également souhaiter être davantage impliquée dans le projet, se considérant lésée par le choix d'Airbus comme chef de file dans les domaines Remote carrier et Cloud.

c) Les 7 piliers du démonstrateur

Début 2020, le Bundestag a finalement donné son accord sur le financement du premier contrat de R&T (phase 1A17(*)) du programme pour un montant de 155 millions €, financé à parité par la France et l'Allemagne (77,5 millions € chacun ; environ 90 millions € pour l'avion, 18 millions € pour le moteur, 20 millions € pour les remote carriers, 15 millions € pour le cloud) et d'une durée de 18 mois. Le contrat-cadre de lancement de cette phase 1A a été signé en février 2020 par la DGA et les industriels concernés.

L'étude de recherche et technologie (R&T) prévoit une organisation en cinq piliers, avec pour chaque pilier un industriel leader et un industriel partenaire principal, celui-ci étant davantage qu'un « simple » sous-traitant. En 18 mois de travaux, cette phase doit permettre d'établir les spécifications des démonstrations à venir et de les justifier sur la base de concepts opérationnels et des analyses technico-opérationnelles de la Joint Concept Study.

Après la définition d'une enveloppe de besoins communs aux pays, cette étape a ainsi permis de mettre en place un aspect essentiel du programme : la désignation pour chaque pilier et pour l'ensemble du projet d'un véritable maître d'oeuvre industriel. Il s'agit d'une organisation qui veut tenir compte des erreurs et des échecs du passé, les pays participants à un programme d'une telle ampleur ne pouvant plus se permettre une dérive des coûts et du calendrier comparable à celle de l'A400M :

1er pilier : Avion de combat NGF (leader Dassault et partenaire principal Airbus DS) ;

2ème pilier : Moteur (SAFRAN et MTU) ;

3ème pilier : « Remote carriers » (Airbus et MBDA) ;

4ème pilier : Cloud tactique ou de combat (Airbus et Thales) ;

5ème pilier : « simlab », cohérence d'ensemble (Airbus, Dassault, Safran et MTU, ainsi que MBDA et Thales en sous-traitants) ;

S'ajouteront à ces 5 piliers 2 nouveaux piliers au cours de l'année 2020 : « capteurs » et « furtivité ».

Cette organisation du projet vise à respecter le principe du « meilleur athlète » (Best Athlete) : chaque entreprise est en charge du domaine pour lequel elle a déjà démontré ses compétences lors de programmes antérieurs (et non du ou des domaines dans lequel elle souhaiterait développer de nouvelles compétences et conquérir de nouveaux marchés).

En réalité, l'organisation ainsi décidée n'est pas totalement homogène d'un pilier à l'autre. Elle varie selon le contenu spécifique de chacun des accords passés entre les industriels et reflète aussi un équilibre des pouvoirs en partie politique :

· En ce qui concerne par exemple la coopération entre Dassault et Airbus sur le premier pilier (avion de combat), elle se fonde sur un accord de référence conclu entre les deux industriels en 2018. Ceux-ci s'étaient accordés sur un leadership de Dassault Aviation sur la partie NGF, tandis qu'Airbus a revendiqué le leadership sur l'aspect « système de système », entendu à l'origine davantage comme englobant le projet dans son ensemble que comme l'un des piliers. Désormais, dans l'organisation validée en février 2020, Dassault est donc chef de file et Airbus le partenaire principal sur le pilier Avion de combat. Les deux industriels ont mis en place un plateau virtuel pendant la crise du coronavirus, plateau devenu « physique » au cours du mois de juin 2020. La coopération s'effectuera par le biais d'outils numériques partagés entre la France et le site d'Airbus à Manching en Allemagne et des appels d'offres seront passés vers la supply chain, les deux industriels rendant compte régulièrement à la DGA et au ministère de la défense allemand.

Alors que les représentants d'Airbus soulignent la longue expérience de leur entreprise dans les programmes en coopération internationale, ceux de Dassault se prévalent pour leur part de la coopération menée sur le démonstrateur de drone de combat « Neuron » (2012-2015), qui a rassemblé six pays et a précisément permis, selon l'industriel, d'expérimenter une collaboration efficiente grâce à un leadership clairement assumé et accepté par les partenaires. L'Alphajet constitue également selon l'avionneur un exemple de coopération réussie.

· Sur le pilier « moteurs », le chef de file est donc Safran et le partenaire principal MTU.

L'entreprise allemande MTU est fournisseur d'éléments moteurs, modules et composants, pour les fabricants de moteurs comme Safran ou Pratt & Whitney. Elle a également une activité de maintenance, de révision et de réparation des moteurs d'avions. C'est une entreprise reconnue qui a participé à la création de nombreux moteurs (tels le J200 de l'Eurofighter Typhoon). Safran travaille depuis deux décennies avec MTU (Alphajet, A400M, etc) : c'est un partenaire et un concurrent bien connu pour le motoriste.

Une lettre d'intention de février 2019 signée par les deux industriels a spécifié la répartition des tâches entre eux. Il est ainsi précisé que « Safran aura la responsabilité d'ensemble de la conception et de l'intégration du moteur et que MTU Aero Engines sera leader pour les services ». Le partenariat prévoit une répartition des rôles selon les spécialités de chacun : Safran aura la responsabilité de la chambre de combustion, de la turbine haute pression et de la post-combustion (parties « chaudes »), MTU sera responsable des compresseurs basse et haute pression et de la turbine basse pression (« parties froides »). À la suite des négociations intervenues fin 2019 a été décidée la création avant la fin 2021 d'une société commune (Joint venture) 50 %/50 %, afin d'assurer les activités de développement, de production et de support après-vente du nouveau moteur. Cette société portera également les contrats et s'appuiera sur les compétences des deux sociétés mères.

· Airbus DS a signé avec MBDA un accord de partenariat pour la R&T sur le pilier « remote carriers ». Selon cet accord, Airbus DS a une position de leader et MBDA est son partenaire principal. MBDA participera à l'ensemble des tâches, y compris celles d'architecture système. Les rôles précis des partenaires évolueront avec la structuration du domaine des remote carriers suite aux études systèmes (JCS) et aux premiers travaux de R&T. Pour le moment, il est envisagé que MBDA se concentre davantage sur les petits remote carriers et Airbus sur les gros engins et sur la connectivité, selon le principe du « meilleur athlète ». ADS et MBDA feront appel à des structures françaises et allemandes de chaque entreprise. Il convient de noter que MBDA a un accès direct la DGA, agence contractante. Il s'agit donc bien d'un partenariat avec Airbus DS et non d'une sous-traitance classique.

· Sur le pilier Cloud de combat, Thales est le partenaire principal d'Airbus Allemagne, ce qui, comme pour MBDA, lui confère, aux termes de l'accord passé avec Airbus, la possibilité de dialoguer directement avec la DGA.

· Sur le pilier « capteurs », FCMS (Hensoldt, Diehl Defence, ESG et Rohde & Schwarz) et Thales ont été rejoints par l'espagnol Indra qui sera leader (l'entreprise l'a emporté sur Airbus Espagne pour être le coordonnateur national du projet en Espagne).

· Quant au pilier « furtivité », son contenu est encore peu connu. Il s'agit en effet d'un domaine très sensible stratégiquement, opérationnellement et industriellement. Les partenaires y travaillent mais le partage est plus difficile dans ce domaine, du moins dans un premier temps, en attendant que les premières phases de la coopération aient produit suffisamment de confiance mutuelle.

Dans ce domaine de la furtivité, Airbus a dévoilé le 5 novembre 2019, à l'occasion de l'édition 2019 de son « Trade Media Briefing », le LOUT (« Low Observable UAV Testbed »), un projet de R&T portant sur la furtivité, jusqu'ici tenu secret et conduit depuis 2010 pour le compte du ministère allemand de la Défense. Ce projet consiste en un démonstrateur hébergé dans une chambre anéchoïque, à Manching, en Allemagne. Il s'agit d'un banc d'essais permettant de tester des technologies de réduction des signatures radar, infrarouge, visuelle ou encore acoustique. De même, la direction générale de l'armement a annoncé le 20 février la fin d'une campagne d'essais en vol réalisée à partir du Neuron, le démonstrateur de drone furtif de Dassault, avec le soutien des armées françaises.

Si le programme SCAF comportera à l'évidence une importante dimension de furtivité, tant dans le NGF que dans les remote carriers, cela ne devrait toutefois pas être son principal atout. Le général Philippe Lavigne, chef d'état-major de l'armée de l'air, a ainsi déclaré qu'« il est important de comprendre que nous devons être forts dans tous les domaines. Il est nécessaire de développer la haute furtivité. Cela ne veut pas dire que nous miserons tout sur la furtivité. Si nous sommes meilleurs à la fois en brouillage, en saturation et en transmission, nous serons meilleurs au final que nos adversaires ».

· Le pilier « simlab » ou « cohérence » doit permettre de coordonner l'ensemble des autres piliers afin qu'ils avancent de concert alors qu'ils requièrent des technologies très disparates, notamment grâce à la simulation de bout en bout sur tous les aspects du projet. C'est aussi un pilier où l'intelligence artificielle, importante dans le cadre de plusieurs autres piliers, jouera un rôle essentiel.

Bien que menés chacun par un couple chef de file/partenaire principal, chacun des piliers implique également de nombreux autres industriels en position de sous-traitants classiques18(*).

L'Espagne a rejoint progressivement cette organisation. Airbus Espagne participera au pilier NGF et au pilier furtivité. Indra, comme déjà indiqué, sera leader sur le pilier technologique « capteurs ». ITP travaillera sur la motorisation, tandis qu'un consortium composé de Sener, GMV et Tecnobit devrait contribuer au pilier des « remote carriers ».

Les 6 piliers déjà définis, auxquels va s'ajouter un pilier « Furtivité » :

d) Des travaux qui avancent malgré la crise du coronavirus

Les industriels ont lancé les travaux de la phase 1A malgré la crise du coronavirus. L'équipe projet a également débuté la phase suivante, afin de rester en ligne avec l'objectif de lancer une nouvelle phase de travaux en 2021 devant amener au démonstrateur en 2026.

Parallèlement, un travail intense s'est poursuivi durant cette phase afin de mener à bien l'intégration de la partie espagnole. Les contrats impliquant les industriels espagnols devraient être signés au cours du mois de juillet 2020.

3. Une gouvernance ad hoc et une organisation des relations Etat/industries innovante
a) Une organisation spécifique

Une gouvernance spécifique a été mise en place pour le programme SCAF. En France, un groupe de travail (GTSCAF) a été constitué entre la DGA et l'état-major de l'armée de l'air, qui travaille par délégation de l'état-major des armées. La DGA intervient via certaines directions ou sous-directions. Au niveau international a été mis en place une équipe de projet sous l'autorité du général Jean-Pascal Breton à Arcueil avec, pour la France, le GTSCAF et des représentants homologues de l'Espagne et de l'Allemagne, avec une division programmatique et une division opérationnelle.

La DGA est l'agence contractante pour l'ensemble du projet au nom de l'ensemble des partenaires : français, allemand, espagnol.

Par ailleurs, le général Breton a souligné lors de son audition la nécessité de développer, au niveau des relations État/industrie, une nouvelle démarche d'ingénierie système pour mieux « capturer le besoin ». À cette fin a été mis en place pour la première fois un environnement de travail partagé État/industrie sur la base d'un logiciel Dassault. Il sera également fait recours, pour la première fois, à la simulation de bout en bout.

La richesse et la complexité du projet implique également de mobiliser la créativité du monde civil, soit par l'intermédiaire des industriels chefs de file du projet, soit par l'intermédiaire d'accélérateurs de startups. Ainsi en est-il du plan d'études amont « Man-Machine Teaming » déjà évoqué.

b) Le rôle de l'agence de l'innovation de défense

Par ailleurs, côté français, l'Agence de l'innovation de défense (AID) jouera également un rôle important à travers plusieurs de ses dispositifs. Ces dispositifs permettent de projeter dans l'avenir à différents degrés :

· les « projets de technologie de défense », menés, après l'expression de besoins par l'EMA et la DGA, en coopération avec la direction technique, la direction des opérations et le service d'architecture du système de défense de la DGA. Ce sont les anciennes « études-amont », permettant de financer des études pour « dérisquer » des aspects relatifs à l'intelligence artificielle, aux matériaux, à la furtivité, dont on sait qu'ils sont nécessaires dans un futur proche pour le projet ;

· les « projets d'accélération d'innovation », destinés à capter l'innovation civile pour se projeter davantage dans l'avenir, en développant des technologies qui ne sont pas encore arrivées à maturité aujourd'hui ;

· les projets de recherche, permettant d'imaginer des technologies qui n'existent pas encore, par exemple dans le domaine des radars quantiques ou encore de la neuro-ergonomie.

· De manière encore plus prospective, la nouvelle « Red Team » qui est en cours de constitution par le recrutement d'auteurs de science-fiction ou de futurologues, sera chargée d'inventer des scénarios d'environnement politique, géopolitique, technologique ou social imprévisibles et nouveaux afin de « challenger » les services de l'AID et leur capacité d'adaptation à ces scénarios.

L'ensemble de ces mécanismes ont un rôle important à jouer pour permettre au SCAF d'être réellement novateur, voire révolutionnaire en 2040.


* 16 Il convient toutefois de noter que le programme britannique concurrent Tempest ne prévoit pas, pour le moment, un tel démonstrateur, les acteurs du projet ayant indiqué à la mission que les solutions technologiques peuvent selon eux être testées au sol grâce à des simulations.

* 17La phase 1B vise à définir l'architecture du démonstrateur avion. La phase suivante (phase 2), déclinera cette architecture jusqu'au niveau le plus fin puis verra les éléments produits, testés, assemblés et enfin, testés en vol.

* 18 Par ailleurs, une entreprise comme Thales est potentiellement impliquée dans l'ensemble des piliers.