LES EQUIPEMENTS INFRAROUGES

En 1939 et jusqu’en avril 1940, Jean Turck était un jeune ingénieur qui concevait des télécommandes radio à modulation de fréquence (procédé innovant pour l’époque) pour Maurice Hurel, directeur technique de la SNCAN. Ce dernier avait imaginé, pour le bombardement, un avion télécommandé et bourré d’explosifs. Tous deux rejoignirent l’Algérie, le 16 août 1943, lors du fameux raid du SO 90, piloté par Maurice Hurel, qui décolla de Cannes à la barbe des Italiens. À Londres, Jean Turck fut chargé par les Forces navales de la France libre du brouillage de la télécommande du Hs 293 allemand : cette bombe fut neutralisée.

En 1946, Jean Turck, libéré par la Marine nationale, fonda sa société – ce à quoi il avait été incité par les services techniques. Sa première activité fut la télécommande pour les engins planants utilisés comme cibles aériennes (ECA S 20 et SE 1524), puis pour les Mistral télépilotés du CEV. De la télécommande, sa société passa à la télémesure.

Estimant que l’utilisation de l’enregistreur papier était d’un intérêt limité pour les missiles (en particulier parce qu’elle ne permettait pas de travailler en temps réel), le STAé finança les études de télémesure. En 1953, le CEV choisit la télémesure Turck pour les missiles Air (pour les avions, il préféra un autre type de télémesure, proposé par l’ONERA et la SFIM ; le LRBA développait, lui, pour son missile, sa propre télémesure). En 1964, le CEV retint une télémesure, dite Ajax, moderne et commune à tous les utilisateurs. Les Éts Turck, devenus SAT, en conservaient la maîtrise d’oeuvre9.

En 1949, l’ICA Michel Decker, chef du STAé/ES, suggéra à Jean Turck d’orienter les recherches vers des télécommandes imbrouillables en faisant appel à l’infrarouge : ce fut, grâce au caractère entreprenant de son directeur, le début de la deuxième activité de la société.

À cette date, les connaissances nécessaires pour une utilisation de l’infrarouge (transmission de l’atmosphère, rayonnement de cibles, cellule détectrice à faible constante de temps) étaient limitées. Les Allemands avaient lancé quelques travaux et les recherches universitaires se limitaient à la spectroscopie pour l’analyse des corps. L’un des quelques spécialistes à Paris était Pierre Barchewitz, professeur de chimie physique à la Sorbonne, qui venait de créer un laboratoire d’infrarouge10. C’était un homme dynamique, entreprenant et très « pratique » : à cette période, il fallait, pour son laboratoire, créer des appareils de mesure, pour lesquels des cellules détectrices étaient indispensables. Il devint le conseil scientifique des Éts Turck. Il renseigna bénévolement le STAé et réalisa par exemple, en 1953, des études théoriques sur l’atmosphère, avec des analyses quantitatives pour choisir les bandes spectrales11. Il aida l’équipe de Jean Turck à mettre au point les « pièces détachées infrarouges » de tout détecteur, qui devaient résister à l’environnement des missiles : optique, filtre interférentiel constitué de couches de matériaux déposées par évaporation et cellules à sels de plomb réalisées par évaporation (sulfure de plomb et tellurure de plomb). Le STAé finançait ces études générales.

En 1953, les Éts Turck étaient capables de proposer les premiers équipements infrarouges en bande 1 (cf. annexe technique n° 3) : d’une part, à l’Arsenal, un goniomètre pour le téléguidage d’un antichar, d’autre part, à Matra, un autodirecteur pour le missile R 511. Ce dernier fut tiré avec succès à partir de 1956.

En 1957, le développement nécessitant un fort potentiel de recherche et son financement, les Éts Turck furent absorbés par la SAT (Société anonyme des télécommunications, groupe SAGEM), qui cherchait à se diversifier dans l’électronique – leurs dirigeants restant en place. Dans ce domaine, la France était compétitive, en 1958, face aux États-Unis. Ce succès tient aux qualités des acteurs et au choix, effectué en commun par le STAé et par Jean Turck, de créer une société réalisant à la fois les équipements infrarouges et les « pièces détachées » adéquates, compte tenu de la taille limitée du marché français.

9 Le Centre d’essais en vol 1944-1994 , Association amicale des essais en vol, Union de publicité et d’édition, 1994.

10 Le professeur Lallement était un autre spécialiste. Il travaillait à l’Observatoire de Paris et réalisait des cellules au sulfure de plomb. Il eut le soutien du STCAN jusqu'à la fin de 1958. Mais il était peu coopératif avec le STAé et avec l’industrie.

11 Pierre BARCHEWITZ, M. AMAT, Mme ROSSETTI, « Contribution à l’étude de la transmission infrarouge de la basse atmosphère », Bulletin des services techniques du ministère de

l’Air, n° 116, 1954 ; des études américaines furent réalisées à la même époque (cf. René CARPENTIER, Le rayonnement infrarouge, cours de l’ENSAE, 1984). Les débuts de l’optronique à la DTIA sont retracés dans les exposés de Jean Turck et de René Carpentier, in Comité pour l’histoire de l’armement, L’optronique militaire en France, 1945-1985 (actes du colloque de mai 2002), sous presse.

LES ÉQUIPEMENTS ELECTROMAGNETIQUES

Le STAé/ES a passé des études aux différentes sociétés de l’époque intéressées par l’électronique des missiles (les deux grandes sociétés créées avant la guerre, CSF et CFTH, et les PME créées après 1945), sans soutenir particulièrement l’un de ces industriels.

Les résultats obtenus sur les équipements des missiles ont été décevants, sauf pour l’autodirecteur du R 511. Cela s’explique partiellement par la technologie de l’époque (tubes) et par l’insuffisance des études effectuées par le missilier et par l’électronicien pour la plupart des projets. En revanche, le fonctionnement des équipements sol a été satisfaisant, en particulier le radar Cotal (conduite de tir d'artillerie lourde), développé par la SEFT et utilisé pour les conduites de tir des missiles sol-air.

À la fin des années 1950, la CFTH était le seul industriel à pouvoir présenter un bilan honorable. Il était nécessaire d’intéresser d’autres électroniciens compétents à l’électronique des missiles.

CSF (Compagnie générale de télégraphie sans fil)

Le département dirigé par Henri Gutton, brillant inventeur dans les années 1930, a développé de nombreux équipements :

- les matériels sol de guidage destinés aux missiles de la SNCASE (plan directeur pour les sol-sol SE 4200 et SE 4500, radar Pénélope, émettant un faisceau modulé, pour les missiles sol-air SE 4300 et SE 4400) et le récepteur missile Pénélope ont fonctionné, mais ces programmes n’eurent pas de suite à la fin des années 1950 ;

- les fusées de proximité métriques équipaient les obus. Elles furent retenues pour les air-air N 5103 et Matra R 510, mais leur fonctionnement ne fut pas satisfaisant, car elles devenaient microphoniques avec les vibrations des missiles.

- une maquette d’autodirecteur à ondes métriques pour sol-air (LB1).

Après 1960, aucune étude ne fut plus confiée à ce département, qui fut transféré à Sud-Aviation (Établissement de Suresnes) au milieu des années 1950.

Le Laboratoire de Corbeville, dirigé par M. Simon, a, lui, étudié un projet d’autodirecteur actif pour les missiles sol-air (quatre antennes à ondes progressives plaquées sur la structure du missile) ; cet équipement s’est révélé trop futuriste.

L’autodirecteur semi-actif (types FC et FD) de l’air-air Matra R 511 fut confié au département de M. Goublin. Cet équipement a correctement fonctionné, mais la fiabilité, du fait de la technologie « tube », était moyenne. Le premier tir réussi du missile eut lieu en 1957 et une série de 1 000 exemplaires fut lancée en 1958. En revanche, les prototypes de l’autodirecteur de type FS, pour les sol-air Matra et SNCASE, n’ont été disponibles qu’à la fin de 1958, c’est-à-dire après l’arrêt des sol-air, et l’étude d’un autodirecteur (type FI), à ondes millimétriques, a été arrêtée en 1959.

Les autres sociétés

Leurs résultats furent globalement peu satisfaisants.

Aux Laboratoires René Derveaux, des équipements importants furent confiés : système sol de préguidage Super Ulysse du missile sol-air Matra, autodirecteur, télécommande pour le Nord 5103 et le CT 10. Cette société avait de bons ingénieurs et de bonnes idées, mais elle manquait de compétences dans le domaine électromagnétique et elle ne sut pas gérer sa croissance. Sa faillite, en 1958, fut en particulier causée par l’étude du viseur de bombardement du Vautour. Nord-Aviation dut reprendre la fabrication des télécommandes.

La SFENA (Société française d’équipements pour la navigation aérienne) avait été créée en 1947, à l’instigation des services officiels (particulièrement le STAé/EQ), autour d’un noyau de spécialistes de gyroscopes formés par M. Alkan et d’un groupe d’Allemands spécialistes de guidage et de navigation, venant de Siemens et d’Askania (ils étaient sept en 1948). Dans le domaine des pilotes automatiques et des équipements de pilotage, elle remporta de nombreux succès. En revanche, dans le domaine électromagnétique (probablement l’activité d’origine de quelques Allemands), son bilan est mitigé : un échec partiel pour l’autodirecteur semi-actif en poursuite à antennes fixes destiné au sol-air Matra R 422 (un seul tir autoguidé en 1958, avec un résultat médiocre) et au sol-air SNCASE SE 4400 (sans accrochage lors de tirs) ; un succès honorable pour ses télécommandes (sol-air Matra R 422 et cible CT 20). L’activité électromagnétique fut arrêtée, sauf pour la télécommande du CT 20.

Le CNET (Centre national d’étude des télécommunications) consacra la majeure partie de l’activité de son Département télécommande et contre-mesures aux missiles. Très compétent dans le domaine des servomécanismes, il servit de conseil à la SNCASE et conçut le système de guidage Pénélope de ses sol-air, dont il assura la maîtrise d’oeuvre. Il réalisa, en compétition avec la CSF, le récepteur missile Pénélope, avec un fonctionnement correct. Son activité missile s’arrêta avec celle des sol-air.

Enfin, la Société pour les applications de la lumière électronique (SPALE) se révéla incompétente pour réaliser des autodirecteurs en ondes VHF pour le SE 4200.

LES CALCULATEURS SOL DE GUIDAGE12

La phase de téléguidage des missiles sol-air nécessitait des calculateurs puissants, travaillant en temps réel : c’était un véritable défi. La STAé soutint la jeune Société d’électronique et d’automatisme (SEA), créée par M. Raymond avec deux orientations : le traitement analogique et le traitement digital. Après la livraison de simulateurs analogiques à Matra et à la SNCASE, pour le calcul scientifique, la SEA réalisa des calculateurs pour le guidage. Pour le Matra R 422, elle réalisa d’une part une machine analogique qui servit à la réalisation des tirs à Colomb-Béchar en 1957 et en 1958 (7 armoires de 1,5 mx0,62 mx0,7 m) et une machine numérique, la CAB 3018 (calculatrice arithmétique binaire), réalisée avec des tubes et des mémoires à tores de ferrite ; cette dernière machine ne fut pas retenue pour les essais. Une machine opérationnelle nommée Caramel, moins encombrante et plus robuste, avec une technologie à état solide, était commandée ; mais elle ne fut pas terminée, du fait de l’arrêt des sol-air. Les deux prototypes de la CAB 3018 furent confiés par le STAé à Nord-Aviation comme calculateurs d’études scientifiques.

La SNCASE, elle, avait choisi la SACM (Société alsacienne de construction mécanique) pour le calculateur analogique de guidage par faisceau de ses sol-air, associé au radar Pénélope. Pour le Maruca, l’ECAN de Ruelle avait retenu, en 1952, un calculateur analogique qu’il réalisait avec des éléments de la SEA.

L’arrêt, en 1958, du sol-air R 422 et le choix, en 1960, par Ruelle d’un calculateur digital IBM pour le Masurca, qui avait succédé au Maruca, ont conduit la SEA à abandonner ses activités liées aux missiles.

12 Pour plus de détails, cf. Centre d’études d’histoire de la Défense, La IV e République face aux problèmes d’armement, ADDIM, 1998.

LES EQUIPEMENTS DE PILOTAGE

Nous avons déjà indiqué que ces deux missiliers avaient produit eux-mêmes la majorité de leurs équipements : pour le premier, il s’agissait d’intercepteurs de jet et de gyroscopes de roulis à poudre et, pour le second, de gyroscopes de roulis, de gyromètres et de servomoteurs électriques (le choix de ce type de servomoteurs, au lieu d’équipements hydrauliques, est l’une des clés de la réussite des missiles Matra). Cette attitude était en partie liée à la spécificité des équipements des missiles : pour le gyroscope à poudre, un temps de vol très réduit permettant de ne pas alimenter les toupies après le tir, etc. Une autre raison était le plan de charge de fabrication des missiliers français, qui aurait été insuffisant s’ils s’étaient limités aux seules structures. Il est intéressant de noter que ces sociétés ont été les principaux constructeurs de gyroscopes : par exemple, Nord-Aviation produisit 300 000 gyroscopes à poudre.

Leurs quelques commandes extérieures s’adressèrent à ECA, à la SFENA et à la SFIM (les deux dernières fournissant des équipements pour les cibles CT 10 et CT 20).

La SNCASE

Cette société, elle, ne réalisa aucun équipement pour ses missiles ; elle coopéra avec la SFENA et avec ECA pour ses pilotes automatiques. La concurrence fut maintenue durant toute cette première période. Mais l’activité missilière de la SNCASE fut interrompue en 1959.

Cette PME créée en 1936 par M. Gianoli, ancien ingénieur de l’industrie aéronautique, fut une société équipementière très compétente en matière de gyroscopes.

Elle réalisa, dès 1946, des véhicules aériens tirés d’avions pour mettre au point ses pilotes automatiques. Ces planeurs télécommandés furent utilisés comme cibles aériennes et commandés par la DCCAN. En outre, cette société développa des autodirecteurs optiques, dont plusieurs prototypes furent essayés sur le sol-air SE 4300, sans succès.

En 1965, cette société recentra ses activités dans le domaine de la Marine, pour la DCCAN (automation et robotique sous-marine). En 1995, elle existait toujours.

LA PROPULSION ET LES CHARGES

De 1946 à 1952, la propulsion à liquides, issue des études allemandes, avait la faveur des missiliers pour les « gros missiles ». Ses performances potentielles étaient supérieures à celles du propergol solide disponible, dit SD13. De plus, le diamètre maximum des blocs de ce propergol était limité à 200 mm par son procédé de fabrication (extrusion).

En revanche, au milieu des années 1950, le propulseur à propergol solide devint compétitif. En effet, la Direction des poudres (DP) avait mis au point de nouveaux propergols moulés, sans limitation de diamètre : l’épictète, disponible à partir de 1954, et surtout la plastolite et la plastolane, très performantes et disponibles en 195614. La propulsion à liquides fut alors abandonnée au profit du propergol solide par les trois missiliers, avec l’aval du STAé. Tous considéraient que seul ce type de moteur permettrait une utilisation opérationnelle. En effet, le problème du stockage des ergols liquides n’étant pas résolu, le missile à propergol solide était plus simple et offrait une sécurité supérieure.

Pour la propulsion à propergol solide, les motoristes ont été :

- l’Arsenal pour ses missiles, avec la coopération de la Direction des poudres pour la mise au point du premier propulseur ;

- Brandt, motoriste exclusif, à partir de 1953, pour les air-air Matra (propulseur à deux niveaux de poussée) ;

- SEPR et STRIM (Société technique des recherches industrielles et mécaniques) pour les sol-air Matra et SNCASE.

Les moteurs à propergols liquides avaient été développés par la SEPR15 pour les missiles Matra et SNCASE, par l’ECAN de Ruelle pour le missile SE 4300 de la SNCASE et pour son Maruca, et par l’Arsenal.

Quatre équipes ont mis au point, avec succès, des statoréacteurs pour missiles. À la demande du STAé, la SNCASE et l’Arsenal ont commencé les études, dès 1950. La première a mis au point le stato subsonique du sol-sol SE 4200 (premier vol en 1950) et celui du sol-air SE 4400 (Mach 3). Le domaine initial d’application de l’Arsenal était l’avion et il réalisa Griffon. Il a ensuite étudié un statoréacteur pour l’engin cible, CT 41, à Mach 2,5.

Matra développa, à partir de 1953, le statoréacteur du sol-air R 431 (Mach 2,5) avec la coopération de l’Arsenal pour la combustion.

L’ONERA créa une équipe de recherche dès 1946 et coopéra, dès 1951, avec le LRBA pour l’étude de statoréacteurs pour missiles expérimentaux, les ingénieurs du LRBA rejoignant l’ONERA en 1957-1958. Cette équipe mixte fut dirigée par l’IPA (FA) Roger Marguet, qui venait du LRBA ; elle a mis au point des missiles expérimentaux (NA 250, ONERA 2120, Statex à Mach 2,5...) ; elle fut à l’origine de la renaissance du stato à la fin des années 197016. Mais aucun missile propulsé par statoréacteur n’a été mis en service en France avant 1986.

Après l’arrêt des sol-air en 1958, la France a conservé, pour les missiles tactiques, deux motoristes compétents pour la propulsion à propergol solide, travaillant en association très étroite avec la Direction des poudres : Nord-Aviation, pour ses missiles, et Hotchkiss-Brandt, pour les missiles Matra. SEPR devint le motoriste des missiles balistiques.

Du côté des cibles aériennes du type avion, le petit turboréacteur Marboré, développé par Turboméca pour les avions d’entraînement, s’est imposé pour le CT 20. Le pulsoréacteur (dérivé du V 1) du CT 10 n’a pas eu de suite.

Pour les charges militaires (cf. annexe technique n° 3 pour les définitions), l’évolution la plus marquante dans la première période est celle de la charge creuse. Son origine est controversée. En France, les premiers essais d’un projectile à charge creuse, grenade à fusil capable de percer un blindage de 40 mm, eurent lieu en juin 1940. Cette charge avait été mise au point par Edgar Brandt17, qui avait relancé, en 1938, des activités d’armement avec l’assistance d’un jeune ingénieur, Michel Précoul, et suivant les idées de Berthold Mauhaupt, inventeur suisse qui avait déposé un brevet. Les premières charges creuses opérationnelles sont apparues sur des roquettes, en 1942, aux États-Unis (Bazooka) et en Allemagne (Panzerfaust). Mais c’est dans les années 1950 que la théorie fut établie, en particulier par l’ISL (Institut franco-allemand de recherches de Saint- Louis, avec le missile ENTAC), et que des gains substantiels en performances furent obtenus, avec la perforation d’un calibre en 1945 et de quatre calibres en 195518.

En 1958, la France avait deux sociétés compétentes pour les charges des missiles de la DTIA : la STRIM, fournisseur des charges des missiles de Nord-Aviation (charges creuses pour les antichars et charges perforantes), et Hotchkiss-Brandt, pour les missiles Matra (charges à fragmentation).

Roger Crépin, embauché par Hotchkiss-Brandt en 1948 et nommé en 1952 directeur des études, succédant à Michel Précoul, et ce dernier, devenu directeur technique de la STRIM en 1951, ont réussi à rendre leurs sociétés compétitives pour les missiles tactiques sur le plan international (et aussi pour l’armement terrestre et aérien).

13 Le sigle SD désigne un propergol fabriqué sans dissolvant : c’est un propergol homogène composé de nitrocellulose et de nitroglycérine. Seuls les missiles SS 10, ENTAC et R 511 ont été équipés d’un propulseur en SD.

14 La mise au point de ces nouveaux propergols résulte des travaux de la DP et d’informations recueillies lors de la visite d’ateliers aux États-Unis. L’épictète diffère du propergol SD par le procédé de fabrication. Les plastolites et plastolanes sont des propergols composites comportant du perchlorate d’ammoniaque comme charge comburante, du polychlorure de vinyle comme combustible et des additifs, comme l’aluminium pour la plastolane. L’augmentation des performances énergétiques entre la SD et la plastolane est de 28 %. Cf. IGA Lucien TOCHE, Une histoire des poudres entre 1945 et 1975 , SNPE, 1995 (tome 3 : Propergols solides) et IGA Guy PONTVIANNE, « Les propergols solides », in Centre d’études d’histoire de la Défense, La IV e République face aux problèmes d’armement, ADDIM, 1998. – Le nom Épictète (d’après l’esclave et philosophe stoïcien du Ier siècle de notre ère) a été donné par l’ingénieur des Poudres Georges Maire, lequel dirigea de 1946 à 1954 l’équipe qui a mis au point ces propergols au Centre d’études du Bouchet.

15 Société d’études de la propulsion par réaction, principal motoriste pour les fusées des missiles et celles pouvant assister au décollage des avions ; cette société avait été créée en 1944 et elle a utilisé des travaux allemands.

16 cf. chapitre 7 et Revue scientifique et technique de la Défense, 1998 (numéro spécial consacré à la recherche aéronautique).

17 Les Établissements Edgar Brandt étaient, depuis 1915, le spécialiste des mortiers. Depuis 1928, ceux-ci étaient fabriqués à Châtillon (usine affectée à l’Arsenal de l’aéronautique en 1945) et essayés à Vernon (où s’installa ensuite le LRBA). Ces établissements furent nationalisés en 1936. Cf. TDA, l’épopée industrielle, TDA Armements SAS, 2000.

18 IGA Lucien TOCHE, Une histoire des poudres entre 1945et 1975, SNPE, 1995.

L’ALIMENTATION ÉLECTRIQUE

Cet équipement a présenté de grandes difficultés de développement, compte tenu des besoins : stockage à l’état inerte de très longue durée (15 ans) et activation dans un délai bref (de l’ordre de 0,3 s) après la mise à feu. En dehors des piles sèches, valables pour des antichars (demandant peu d’énergie), mais avec un stockage limité et un fonctionnement à basse température défectueux, la solution française a consisté à utiliser des piles amorçables (l’électrolyte est injecté sur les éléments lors de la mise à feu). C’est la société Andyar (nommée en référence au brevet d’André Yardney) qui a produit ce type de batterie utilisant un couple zinc-oxyde d’argent, avec la potasse comme électrolyte. Elle fut ensuite reprise par la SAFT.