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Depuis des décennies, le cockpit d’un avion de chasse est un endroit à la fois chargé de travail et dangereux. Les manœuvres à grande vitesse peuvent entraîner des forces gravitationnelles si puissantes qu’elles peuvent rendre un pilote inconscient ou provoquer une désorientation spatiale. Le rythme et la complexité des combats aériens modernes peuvent également surcharger mentalement un pilote, le conduisant à une saturation des tâches ou à une fixation sur une cible, des situations toutes aussi mortelles.

Heureusement, des systèmes innovants ont été développés pour réduire ces risques et aider à éliminer la principale cause de décès de pilotes de F-16 : l’écrasement d’un avion non endommagé au sol. Le système d’évitement automatique de collision au sol (Auto GCAS) a été spécialement conçu pour prévenir ces accidents mortels et a déjà été crédité de neuf sauvetages – 10 pilotes, neuf F-16 – depuis qu’il a été mis en service dans l’US Air Force à la fin de l’année 2014.

Le pilote-élève, s’entraînant avec le 152nd Fighter Squadron de la Garde nationale aérienne de l’Arizona, a succombé à la perte de conscience induite par les forces G (GLOC) lors d’une manœuvre à grande vitesse. Alors que le F-16 du pilote inconscient se précipitait vers le sol, l’Auto GCAS a déterminé qu’une collision avec le sol était imminente et a initié une manœuvre de redressement des ailes pour remettre le F-16 à l’horizontale, tandis que le pilote reprenait conscience et appliquait des G pour récupérer le contrôle, sauvant ainsi le pilote et l’avion.

Qu’est-ce que l’Auto GCAS?
L’Auto GCAS, développé conjointement par Lockheed Martin Skunk Works, le Laboratoire de recherche de l’US Air Force et la National Aeronautics and Space Administration (NASA), vise à réduire les incidents de ce que l’on appelle les vols contrôlés vers le terrain, ou CFIT. Selon les statistiques de l’US Air Force, les incidents de CFIT représentent 26 % des pertes d’aéronefs et un stupéfiant 75 % de tous les décès de pilotes de F-16.

Selon Ed Griffin, responsable du programme des technologies d’évitement de collision automatique (ACAT) de Lockheed Martin Skunk Works, le système se compose d’un ensemble complexe d’algorithmes d’évitement de collision et de prise de décision autonome qui utilisent une navigation précise, les performances de l’avion et des données numériques de terrain embarquées pour déterminer si une collision au sol est imminente. Si le système prédit une collision imminente, une manœuvre d’évitement autonome – un redressement des ailes suivi d’une traction de +5g – est commandée au dernier instant pour éviter l’impact au sol.

L’Auto GCAS s’exécute en arrière-plan et fournit automatiquement une protection, que le pilote soit distrait, submergé par les tâches, incapable d’agir ou inconscient. Aucune action n’est requise de la part du pilote, bien que le système dispose d’une fonction de dérogation pilotée.

« D’après les données que nous avons vues jusqu’à présent, l’Auto GCAS fait exactement ce pour quoi il a été conçu : sauver des vies inestimables et des avions militaires précieux », a déclaré Griffin. « De nombreux professionnels de l’aviation considèrent l’autonomie comme le nouveau front pionnier de l’aviation et l’Auto GCAS représente actuellement la pointe de l’autonomie appliquée aux plates-formes pilotées ».

Sauver les Pilotes de Demain
La fonctionnalité de l’Auto GCAS est actuellement en service sur plus de 600 avions de combat F-16 Block 40/50 de l’US Air Force dans le monde entier. Les essais en vol de l’Auto GCAS ont également été récemment terminés sur des F-16 Block 30 de la Garde nationale aérienne de l’US Air Force et la capacité devrait être déployée sur cette flotte en 2020. Lockheed Martin et le Bureau du programme F-35 (JPO) ont terminé l’intégration et les essais en vol de l’Auto GCAS sur le F-35 en 2018 et prévoient de commencer à déployer cette technologie éprouvée de sauvetage en juin 2019. L’Auto GCAS protégera finalement plus de 3 200 F-35 et leurs pilotes dans le monde entier. Le Bureau du programme F-35 estime que l’Auto GCAS empêchera plus de 26 collisions au sol pendant le service de la flotte F-35.

Outre l’Auto GCAS, Lockheed Martin et le gouvernement américain ont également développé un système d’évitement automatique de collision en vol (Auto ACAS). Comme son nom l’indique, l’Auto ACAS est conçu pour éviter les collisions en vol. Ensemble, ces deux systèmes forment l’Auto ICAS (Système automatique d’évitement de collision intégré), le premier système de sécurité de vol en combat entièrement automatique au monde conçu pour prévenir à la fois les collisions en vol et les collisions au sol.

En reconnaissance des programmes Auto ACAS et Auto ICAS, Lockheed Martin et l’AFRL ont reçu les prix Aviation Week Laureate en 2016 et 2019 pour le développement et les essais en vol de ces systèmes, qui prévoient les collisions et manœuvrent automatiquement les avions de combat pour éviter les collisions au sol et en vol lors d’exercices d’entraînement. On estime que ces systèmes sauveront 34 avions, 25 vies de pilotes et 2,3 milliards de dollars au cours des 15 prochaines années.

La National Aeronautic Association a reconnu l’importance de l’Auto GCAS en décernant le trophée Robert J. Collier de 2018 à l’équipe conjointe qui l’a développé.

Comme l’a exprimé le colonel Chris Baird, ancien responsable du programme de système F-16 de l’US Air Force : « Il ne s’agit pas seulement de neutraliser les méchants avec la puissance aérienne. Il s’agit également de sauver tout autant les héros ».

Une Collaboration Étroite

Tout ce succès n’est pas venu du jour au lendemain. L’Auto GCAS est le résultat de recherches menées par Lockheed Martin’s Skunk Works, l’AFRL et la NASA sur près de trois décennies. Un F-16 de l’US Air Force a finalement été sélectionné comme plateforme d’essai pour le système et les essais en vol ont débuté en 2009 au Centre de recherche en vol Armstrong de la NASA situé à la base aérienne d’Edwards, en Californie.

Lockheed Martin a travaillé en étroite collaboration avec ses clients du gouvernement américain et de l’US Air Force pour peaufiner cette capacité de l’Auto GCAS révolutionnaire et la mettre à disposition des combattants. L’Auto GCAS a déjà sauvé de nombreux pilotes et en sauvera beaucoup d’autres à l’avenir, à mesure que le système sera mis en œuvre plus largement dans la flotte mondiale de F-16 et appliqué à d’autres plates-formes aériennes.