vignette|droite|upright=1|Deux chasseurs furtifs américains Lockheed Martin F-22 Raptor. vignette|droite|upright=1|Frégate française furtive Surcouf.
La furtivité est la caractéristique d'un engin militaire conçu pour avoir une signature réduite ou banale et donc pour être moins détectable, classifiable ou identifiable.
Un engin militaire (en général navire ou aéronef) émet de l'énergie sous forme électromagnétique (radar de bord, radiocommunications), thermique (sortie du propulseur, échauffement cinétique) et acoustique (sonar actif, bruits de propulsion, d'écoulement ou d'auxiliaires) ; il reçoit de l'énergie électromagnétique (radars de détection, antennes de radio ou de télévision), thermique (soleil) et acoustique (sonars actifs) ; l'engin émet ou réémet cette énergie dans toutes les directions.
Les systèmes de détection au sol ou embarqués sur des aéronefs, navires ou armes (radars, sonars, détecteurs ESM ou IR) reçoivent une partie de cette énergie et peuvent s'en servir pour détecter, classifier, identifier et poursuivre l'appareil. La furtivité est l'ensemble des techniques utilisées pour réduire les émissions dans une direction donnée ou dans toutes les directions et donc rendre l'engin moins détectable, classifiable ou identifiable. On parle généralement de réduction ou de banalisation de la signature d'une cible.
Histoire Histoire aéronautique Jusqu'à la fin de la Seconde Guerre mondiale, avant l'invention du radar, les avions ne pouvaient être détectés qu'à vue et au son. La furtivité consistait principalement à peindre l'aéronef avec des couleurs lui permettant de se fondre dans l'environnement : camouflage de couleur brun-vert ou brun-jaune sur le dessus des appareils utilisés au-dessus de zones cultivées ou désertiques et peinture grise ou gris-bleu au-dessous. L'allongement des tubulures d'échappement, sur les avions ayant des missions nocturnes, pour éviter les sorties de flammes allait aussi dans ce sens.
L'amélioration, pendant la période de la Guerre froide, des moyens de détection électromagnétiques puis infrarouge a entraîné la nécessité de diminuer les émissions dans ces deux spectres de fréquences. Ce n'est qu'à partir des , quand la puissance de calcul des ordinateurs se développa, qu'il devint possible de calculer la surface équivalente radar. Les premiers aéronefs développés pour étudier les concepts de furtivité furent les démonstrateurs Lockheed Have Blue et Northrop Tacit Blue. Ceux-ci aboutirent à la construction en série du chasseur-bombardier F-117 et du bombardier stratégique Northrop B-2 Spirit.
Tous les aéronefs à usage militaire sont maintenant conçus pour avoir des signatures radar et infrarouge les plus faibles possible sans trop compromettre les qualités de vol de l'appareil.
La furtivité radar est caractérisée par un chiffre : la surface équivalente radar (SER). C'est la valeur de la surface plane qui renverrait la même énergie que l'aéronef. En l'absence de traitement, la SER d'un avion est de l'ordre de plusieurs dizaines de mètres carrés ; après traitement, on obtient des valeurs de l'ordre du mètre carré voire moins. Certains avions tels que le Lockheed Martin F-22 Raptor de l'USAF auraient des SER équivalentes à celles des oiseaux mais les chiffres réels sont évidemment tenus secrets par les constructeurs.
Technique Aéronefs
Un aéronef, pour être le plus discret possible doit tenir compte de plusieurs facteurs pour ne pas être détecté. Les systèmes de détection étant divers l'aéronef doit éviter d'être repéré par les radars (discrétion radar), éviter de générer trop de chaleur (discrétion thermique), éviter d'être capté par un télémètre (discrétion laser), éviter d'être vu (discrétion visuelle), éviter d'être entendu (discrétion acoustique) et éviter d'être repéré par un détecteur en émettant lui-même des ondes radars.
Discrétion radar vignette|upright=1|Un Lockheed Martin F-117 Nighthawk. Exemple d'avion basé sur la furtivité radar passive, par sa forme et son revêtement. Trois formes de furtivité permettent de tromper les radars :
La furtivité radar passive, où la structure de l'appareil est conçue pour se soustraire aux ondes radar. On cherche ainsi à réduire la signature d'un appareil en réduisant sa surface équivalente radar par deux moyens : D'ordre géométrique : suppression des formes en dièdre qui concentrent l'énergie et remplacement par des formes arrondies (diffusion de l'énergie) ou par des formes planes (émission dans une direction privilégiée) ; leur but est de renvoyer les ondes radar dans d'autres directions que celles de l'émetteur. Avec des matériaux absorbants. L'énergie reçue est transformée sous forme de chaleur, ce qui limite la puissance des ondes radar réfléchies : donc fait baisser la signature radar mais augmente la signature thermique. Ces matériaux sont des isolants aux propriétés diélectriques ou magnétiques spécifiques, quantifiées par leur permittivité électrique (notée ) ou leur perméabilité magnétique (notée ). Ces paramètres, qui dépendent de la fréquence, sont des nombres complexes (au sens mathématique, c’est-à-dire qu'on les représente avec une partie réelle et une partie imaginaire). La partie imaginaire représente les pertes, donc la conversion de l'énergie électromagnétique incidente en chaleur. Exemple d'avions utilisant la furtivité passive : le F-117, le B-2, le F-22, le F-35, le Su-57.
vignette|Un chasseur EA-18G Growler, capable de brouiller les radars. La furtivité radar active, où un dispositif dans l'appareil agit pour induire un radar en erreur. Pour donner une image l' est ici obtenue en aveuglant le détecteur. leurrage, un système de contre-mesure utilisé comme autodéfense. Particulièrement utilisé pour tromper le guidage des missiles. brouillage, des signaux radioélectriques sont intentionnellement émis pour interférer dans le fonctionnement d'un radar, en saturant son récepteur, avec un bruit puissant, ou avec de fausses données. suppression active, qui consiste à empêcher un radar de détecter une cible en renvoyant un signal avec la même fréquence que le signal reçu, mais décalé précisément d’une demi-longueur d’onde. L’énergie atteignant le radar n’a alors plus aucune fréquence et ne peut être détectée. Plasma stealth, qui consiste à entourer l'avion d'un champ de plasma qui absorbe les ondes radar. Une technique encore à l'étude. Exemple d'avions utilisant la furtivité active : le Rafale et son SPECTRA (leurrage, brouillage, suppression active), l'EA-18G Growler un avion de guerre électronique (leurrage, brouillage).
vignette|Un hélicoptère Gazelle en vol tactique. La furtivité radar tactique, où l'on adapte la conduite de l'appareil afin d'échapper aux ondes radars. Le vol à basse altitude permet notamment d'échapper aux ondes radars en se dissimulant derrière le relief terrestre. Pour un hélicoptère on parlera alors de VOLTAC, c'est-à-dire vol tactique à moins de du sol, très pratiqué à l'ALAT. Le vol à très haute altitude peut également permettre d'échapper aux radars, ou au moins d'être hors de portée des missiles, tout comme une très grande vitesse. Système de suivi de terrain, un ensemble de capteurs aident le pilote à évoluer au plus près du sol, sous la couverture radar. Exemple d'avions utilisant la furtivité tactique : le Rafale (pénétration à basse altitude et haute vitesse, utilisation des couches d'humidité et de température, vol lent pour tromper les radars Doppler), le U-2 (vol à haute altitude), le SR-71 (vol à grande vitesse).
Le développement des techniques de furtivité radar a pour corollaire de nouveaux développements des techniques de détection. L'une d'entre elles consiste à concevoir un radar de contre-furtivité composé de radar multi-émetteur, une autre (radar passif) à utiliser les ondes des multiples émetteurs existants (télévision).
Des radars passifs anti-furtivité qui évoluent, se miniaturisent et peuvent être embarqués.
Ce développement des techniques de détection radar est tellement rapide qu'il menace de rendre la furtivité radar passive obsolète à moyen terme.
Discrétion thermique gauche|vignette|Vision thermique d'un loup. Tout aéronef produit de la chaleur, principalement par son moteur mais aussi par friction de l'air, particulièrement à haute vitesse. Il génère donc une forte signature thermique mesurable et détectable par capteur infrarouge (caméra thermique). Il est possible d'estimer la signature infrarouge d'un aéronef, appelée SIR. Certains aéronefs ont des capteurs infrarouge intégrés, comme le Rafale, qui peut comme cela détecter des avions hostiles à . Afin de demeurer discret la technique va donc être d'opérer une réduction de la signature thermique.
Par exemple sur l'hélicoptère de combat Tigre les gaz d'échappement en sortie de tuyère sont dilués et déviés : tout d'abord mélangés (sous un capot appelé dilueur/déviateur de jet, DDJ) à de l'air froid capté de manière dynamique par des entrées d'air séparées de celles des moteurs puis dirigés vers le haut face au souffle du rotor principal qui les dilue encore une fois. De plus des peintures à faible émission, qui diffusent la chaleur plus rapidement, sont appliquées sur les parties les plus chaudes.
Discrétion laser Cette discrétion vise à échapper au ciblage d'un télémètre. Télémètre utilisé pour désigner une cible et viser avant un tir de missile, ou de canon. On parle dans ce domaine de furtivité de signature équivalente laser (SEL).
Discrétion visuelle vignette|Un avion d'attaque A-10 Thunderbolt aux couleurs locales.
Afin d'être vu le moins loin possible, par l’œil humain ou des moyens optiques plus sophistiqués comme l'optronique, un aéronef tient compte de plusieurs facteurs. La taille, plus il sera petit plus il sera difficile à voir, mais aussi la forme et la couleur. Les contrastes avec le milieu ambiant sont évités et on utilise en cela un camouflage. La fumée se dégageant des moteurs étant très visible elle est réduite sur les aéronefs modernes. La discrétion visuelle est particulièrement importante pour les avions d'appui aérien rapproché, comme le A-10, qui peuvent être tirés à vue par la DCA. Il est possible d'augmenter cette discrétion visuelle par des moyens tactiques, comme l'intervention de nuit.
Discrétion acoustique Les aéronefs étant assez bruyants ils peuvent être repérés par leur son, à basse altitude et à vitesse réduite, par l'oreille humaine ou par des capteurs acoustiques, comme le SmarTek Systems SAS-1..
Les avions basés sur une furtivité radar passive sont en général plus bruyants que les autres car leurs formes sont moins aérodynamiques et parce qu'étant plus massifs, car devant emporter leur armement en soute, ils nécessitent des moteurs plus puissants. La discrétion radar passive se fait donc au détriment de la discrétion acoustique.
La signature acoustique des hélicoptères peut être réduite grâce à des pales aux formes adaptées. Par exemple les pales dites Blue Edge, sont extrêmement profilées, et ont des extrémités qui ressemblent un peu à des boomerangs. Le département de marketing d'Airbus Helicopters déclare que ce système permet une réduction du bruit de 50 % par rapport aux appareils actuels.
vignette|gauche|Détecteurs SPECTRA du chasseur Dassault Rafale, pouvant localiser une cible grâce à ses émissions.
Discrétion des émissions Un aéronef pouvant être détecté en émettant des ondes radar par un système d'alerte radar ses capteurs peuvent être adaptés de différentes manières : radar discret : comme le radar du F-22 qui change de fréquence plus de par seconde de façon à réduire les chances que ses émissions soient interceptées. Cependant, même discrète, une telle émission a toujours des chances de faire repérer l'appareil. capteur indétectable : comme le capteur infrarouge de l'OSF du Rafale. Un avantage certain compensé par une portée inférieure. Par exemple sur le Rafale le radar RBE2-AESA a une portée de tandis que son capteur infrarouge porte à .