Rafale : la gestion mentale du pilote face au mur d’informations du cockpit

Radar, guerre électronique, infrarouge, réseau : le pilote de Rafale reçoit tout dans la même seconde.

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Quinze secondes. C’est le temps que met le module d’intelligence artificielle embarqué depuis 2025 dans la nacelle TALIOS de Thales, un pod accroché sous le fuselage qui filme le sol en vidéo et en infrarouge pour désigner les objectifs au laser, pour détecter et identifier une cible. Le même travail, conduit à la main par l’équipage à partir des images, demandait de quinze à vingt minutes. Huit années de recherche séparent les deux chiffres.

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Pendant ces quinze à vingt minutes, le pilote scrutait un écran, comparait des signatures thermiques et éliminait des contacts douteux, tout en tenant sa trajectoire, en surveillant sa consommation et en écoutant deux réseaux radio. Les équipages désignent cette tâche par une formule, celle de « lecteur de capteurs ». Les concepteurs du Rafale cherchent à l’en débarrasser depuis le premier vol du démonstrateur Rafale A, en 1986.

Thales assortit la livraison d’un verrou. Le module présélectionne des objets d’intérêt et les propose à l’équipage ; la décision d’engagement demeure exclusivement du ressort du pilote, indique l’industriel, qui qualifie ce principe de non négociable. Les spécialistes des systèmes d’armes parlent d’architecture « homme dans la boucle ».

Ce module arrive dans un cadre que l’État a construit après lui. Le ministère des Armées a créé en 2024 l’Agence ministérielle pour l’intelligence artificielle de défense, l’AMIAD, rattachée directement au ministre et chargée de faire passer les expérimentations d’IA militaire à l’échelle opérationnelle. Dassault Aviation a de son côté signé un partenariat avec la start-up française Harmattan AI, portant sur l’autonomie contrôlée dans les futurs systèmes de combat aérien.

Ce que l’EEG voit quand un cerveau décroche

Une revue de littérature de référence consacrée à la mesure de la charge mentale des pilotes établit une signature électrique aujourd’hui enregistrable en vol réel. Quand la charge de travail augmente, l’électroencéphalogramme montre davantage d’ondes lentes, dites thêta, et moins d’ondes alpha, celles d’un cerveau au repos attentif. La surcharge cesse d’être une appréciation subjective de l’équipage pour devenir une courbe.

Une thèse de doctorat soutenue en France en 2021 va plus loin. Elle démontre empiriquement que les situations de pilotage de chasse produisent de la surcharge cognitive par leur nature même, multitâche, et non par insuffisance d’entraînement du personnel navigant. Aucune sélection, aucune heure de vol supplémentaire ne fait disparaître le phénomène.

Le pilote reçoit simultanément des échos radar, des alertes de guerre électronique, des communications par satellite, des images de caméras visibles et infrarouges, des positions transmises par ses ailiers. Aucune de ces sources n’attend son tour. Certaines se trompent : un écho radar peut naître d’un reflet sur le relief, une alerte de brouillage désigner un radar allié.

Le prix de la saturation se lit dans les statistiques d’accidentologie militaire. Les collisions avec le sol, les CFIT dans la nomenclature aéronautique, figurent historiquement parmi les toutes premières causes de perte de chasseurs en dehors du combat. Elles englobent les pertes de connaissance sous forte accélération, les désorientations spatiales et les cas de saturation cognitive pure, où un pilote absorbé par une tâche cesse de surveiller son altitude.

Le cockpit dessiné après le corps du pilote

Guy Mitaux-Maurouard, ancien chef pilote d’essai du Rafale, a décrit la méthode qui prévalait avant le programme : l’industrie concevait l’électronique et la cellule de l’avion, puis tentait d’y insérer le personnel navigant. L’équipe projet a inversé l’ordre des opérations et dessiné l’habitacle directement autour du pilote, avec pour objectif de lui simplifier la vie afin qu’il se consacre à sa mission.

Une fois sanglé, le pilote n’a plus qu’un sélecteur rotatif à tourner, que les équipages ont surnommé le « rototo ». Le premier cran ouvre l’arrivée de carburant, le deuxième active les pompes, le troisième lance l’APU, le petit moteur auxiliaire qui sert au démarrage. Une double impulsion lance ensuite le moteur gauche, puis le droit. Après stabilisation des deux Snecma M88, l’appareil est prêt à rouler en quatre-vingt-dix secondes. Le cahier des charges tenait en une comparaison, mettre en œuvre un chasseur de pointe ne devait pas être plus complexe que démarrer une voiture.

Le siège éjectable Martin-Baker Mk F16F, produit en France par la coentreprise SEM-MB qui associe Safran au britannique Martin-Baker, est incliné à 29 degrés vers l’arrière. Le démonstrateur Rafale A affichait 32 degrés ; les concepteurs ont rogné trois degrés pour garantir aux pilotes de petite taille une vision complète et un accès intégral à la planche de bord.

En basculant le buste vers l’arrière, ces 29 degrés raccourcissent la distance verticale entre le cœur et le cerveau, et retardent le moment où la force centrifuge chasse le sang de la tête vers les jambes, le voile noir, puis la perte de connaissance, appelée G-LOC. Sous forte incidence, le nez de l’avion pouvant se relever jusqu’à 31 degrés au-dessus de sa trajectoire, l’inclinaison cumulée du pilote par rapport à la verticale monte à 59 degrés. Avec l’action de sa combinaison anti-g, un pantalon à vessies gonflables qui comprime les jambes pour y retenir le sang et que pilotent les calculateurs de bord, un équipage qui encaisse 9 g, neuf fois son propre poids, n’en ressent physiquement que 7 à 8. Ses capacités motrices et sa lucidité restent disponibles pour la conduite du combat, au lieu d’être consommées par la résistance à l’accélération. La cellule accepte 11 g en cas d’urgence.

Sur les missions longues, deux repose-bras réglables électriquement soutiennent les avant-bras du pilote, dont la fatigue musculaire dégrade la précision des saisies.

Sept lettres en bas à gauche de l’écran

Le cœur du système d’armes porte un acronyme, EMTI, pour Équipement Modulaire de Traitement de l’Information. Construit avec des composants électroniques du commerce, il regroupe jusqu’à dix-neuf modules que les mécaniciens remplacent directement sur le parking, sans démonter l’avion. Dix-huit d’entre eux délivrent chacun une puissance de calcul cinquante fois supérieure à celle de l’ordinateur de mission du Mirage 2000.

Ces calculateurs font tourner en continu la fusion de données, un algorithme qui procède en quatre temps. Le système rapproche les détections issues des différents capteurs, compense ce que chacun ne sait pas voir, note la confiance qu’il accorde à chaque cible, puis efface de l’écran tous les symboles en double. Là où six machines voyaient six échos, l’affichage n’en montre plus qu’un.

Six sources alimentent cette consolidation. Le radar RBE2, dit AESA parce qu’il balaie le ciel électroniquement, sans antenne mobile. L’Optronique Secteur Frontal, une boule de caméras placée devant la verrière, qui travaille en lumière visible et en infrarouge. SPECTRA, le système de guerre électronique interne, qui écoute les radars adverses sans jamais émettre. L’IFF, l’interrogateur qui demande à un avion inconnu de s’identifier comme ami. Les têtes chercheuses infrarouges des missiles MICA, encore accrochés sous les ailes, qui voient déjà devant elles. Et les positions transmises par les ailiers ou les avions radar via la Liaison 16, le réseau tactique de l’OTAN.

Dans le coin inférieur gauche de l’écran principal de planche de bord s’affiche une suite de lettres, P-C-W-R-I-T-E. Chacune correspond à une source active contribuant en temps réel à la cible affichée. Le P désigne la liaison de données, le C les caméras, le W la guerre électronique, le R le radar, le I l’interrogateur ami-ennemi, le E les têtes chercheuses des missiles. Le T reste inutilisé en configuration standard. Ni Dassault Aviation ni Thales ne documentent publiquement cette symbologie, décrite par des équipages.

Quand un avion hostile est détecté par le radar, déclaré ennemi par l’IFF, localisé par SPECTRA et confirmé par la chaleur de ses moteurs, les lettres s’allument ensemble. Le pilote sait en une fraction de seconde quel crédit accorder à ce qu’il voit. Le recoupement qu’il devait mener lui-même entre des informations parfois contradictoires a été exécuté avant l’affichage.

Le module d’intelligence artificielle de TALIOS ajoute un étage à cette architecture, présente dans l’avion depuis sa conception.

Trente-sept boutons et pas un coup d’œil

Les concepteurs ont réparti les commandes selon le concept 3M, Main sur Manche et Manette, HOTAS dans la terminologie internationale. Le principe consiste à placer toutes les commandes essentielles en avant des bras du pilote, sans qu’il ait à lâcher le manche ni la manette des gaz.

Cette manette, à gauche, porte vingt-quatre interrupteurs et commutateurs. Le mini-manche latéral, à droite, en compte treize ; il ne bouge presque pas et mesure la pression exercée par la main. Trente-sept commandes configurables au total, disposées sous les doigts.

Avec cette seule interface, l’équipage gère la navigation et le tir, sélectionne ses modes radar, déclenche les contre-mesures de SPECTRA et ouvre le feu, sans jamais relâcher ses commandes de vol. Les pilotes parlent d’un jeu pianistique. Un commutateur texturé se reconnaît au doigt, dans la nuit, à 9 g, sans mobiliser une seconde de vision.

L’œil n’a plus à refaire la mise au point

L’affichage tête haute, qui projette les symboles sur une lame de verre placée devant les yeux du pilote, couvre 30 degrés sur 22. Dassault lui a confié le vol immédiat, vitesse, altitude, cap, position du nez, portée des missiles MICA et Meteor, dans l’axe du regard, du décollage à l’appontage sur porte-avions, sans le moindre mouvement de tête.

Juste en dessous, en continuité visuelle, un second écran affiche la situation tactique à moyen et long terme, ce que les équipages appellent la « big picture ». Écran couleur de 25,4 centimètres de côté, résolution de 1 000 par 1 000 points. Il superpose les cibles consolidées par la fusion de données à une carte du relief en trois dimensions.

L’image de cet écran est renvoyée optiquement à l’infini, à la même distance apparente que les symboles de l’affichage tête haute et que le paysage extérieur. Quand le pilote alterne à haute fréquence entre l’horizon, où il cherche l’avion adverse à l’œil nu, ses paramètres de vol et sa carte tactique, sa pupille n’a pas à refaire la mise au point.

Les concepteurs ont ainsi supprimé deux nuisances distinctes. La fatigue oculaire des vols prolongés, d’abord. Les quelques millisecondes de flou qui accompagnent chaque changement de mise au point, ensuite, et qu’un vol à 1 100 kilomètres-heure au ras du relief ne pardonne pas.

Sous 8 g, le doigt du pilote de F-35 rate sa cible

Lockheed Martin a retenu la solution inverse pour son F-35, avec un unique écran géant lisse, entièrement tactile, dépourvu de boutons comme de molettes.

Une étude publiée en 2024 sur les écrans tactiles en aviation mesure une forte hausse de la charge de travail ressentie lors des tâches de zoom et de manipulation fine, précisément les gestes que l’accélération rend hasardeux. Une thèse universitaire consacrée aux interfaces tactiles aboutit au même résultat sur la précision du doigt, qui se dégrade nettement quand rien ne vient guider la main.

Privé de repère palpable, un pilote de F-35 doit baisser les yeux dans son cockpit pour viser la zone de l’écran qu’il veut activer, au moment même où son attention visuelle est la plus rare. Sous 8 g, son bras pèse virtuellement huit fois son poids. Des statistiques d’évaluation avancent que près de 20 % des entrées tactiles sont erronées ou manquées en combat manœuvrant ; ce chiffre n’a été publié ni par le constructeur américain ni par l’US Air Force. Chaque saisie manquée doit être recommencée, donc regardée deux fois.

Dassault a retenu une architecture mixte. Les écrans tactiles latéraux, de 15 centimètres de côté, sont bordés de cadres rigides équipés de repose-doigts et de molettes rotatives, qui stabilisent la main pendant la saisie sous forte accélération. Les fonctions critiques de sécurité et de combat restent assignées aux commutateurs du manche et de la manette, robustes et texturés, que la main retrouve sans que l’œil quitte l’extérieur.

Le pilote désigne sa cible d’un regard

Le viseur de casque Scorpion de Thales est arrivé en escadron avec la version F4.1 de l’avion, chaque « standard » désignant un palier de modernisation qui ajoute des capacités à une cellule identique. Un petit bloc optique fixé au casque projette une symbologie en couleur devant l’œil droit du pilote.

Le pilote n’a plus besoin d’orienter le nez de son avion vers l’objectif pour l’engager, ni de reporter son regard sur un écran de planche de bord. Il tourne la tête, regarde l’appareil adverse ou la cible au sol à travers sa verrière, et d’une pression sur le manche ordonne à la nacelle TALIOS ou aux caméras de l’avion de s’y verrouiller. Les solutions de tir des missiles MICA NG, pour le combat rapproché, et Meteor, pour le tir à longue portée, arrivent plus tôt qu’avec un cockpit classique. Le faible poids de l’ensemble optique épargne par ailleurs les cervicales lors des rotations de tête sous forte accélération, où la tête casquée pèse plusieurs dizaines de kilos.

Un système de commande vocale développé par Crouzet décharge les mains et les yeux sur les tâches secondaires. Le pilote change ses fréquences radio à la voix, règle ses écrans, arme ses contre-mesures passives, appelle une page de navigation ou de diagnostic.

Les concepteurs français ont posé là une limite ferme. La commande vocale est exclue de toutes les fonctions critiques de sécurité, à commencer par le tir des armements. Une étude de phonétique appliquée a démontré que le stress et la charge mentale modifient de façon mesurable la hauteur de la voix chez des pilotes de F-16 en vol de nuit. La compression de la cage thoracique sous accélération déforme encore l’émission, au moment exact où le pilote aurait le plus besoin d’être compris.

Quand l’avion reprend les commandes

L’AGCAS, un dispositif intégré aux commandes de vol électriques du Rafale, quadruplées pour parer toute panne, compare en permanence la trajectoire de l’appareil à une carte numérique du relief embarquée à bord. Si l’avion s’approche dangereusement du sol et que le pilote ne réagit ni aux alertes sonores ni aux alertes visuelles, désorientation spatiale, entrée dans un nuage, saturation cognitive, perte de connaissance après un voile noir, l’ordinateur prend les commandes. Il remet les ailes à l’horizontale, cabre l’avion de 5 degrés pour l’éloigner du sol, stabilise la vitesse autour de 650 kilomètres-heure, puis rend l’appareil dès que le pilote reprend ses esprits.

Les Américains ont chiffré ce que rapporte un tel dispositif dans les cas où le cerveau du pilote a cessé de traiter. Développé pour les F-16 par Lockheed Martin, la NASA et l’Air Force Research Laboratory, leur système a sauvé au moins 10 avions et 11 pilotes depuis son déploiement fin 2014, selon un rapport mandaté par le Congrès américain publié en 2021, la dernière sauvegarde recensée à cette date remontant à juillet 2020. Lockheed Martin revendique pour sa part 12 sauvegardes, portant sur 12 appareils et 13 pilotes. Le F-35 en a été équipé dès 2019, sept ans avant le calendrier initial, avec une estimation officielle de 26 collisions évitées sur la durée de vie de la flotte. Aucun décompte équivalent n’a été publié côté français.

L’écart entre les deux comptes américains tient à une raison précise. Certains pilotes n’ont pas eu conscience que le système était intervenu.

En 2035, un pilote, ses calculateurs et un drone

La prochaine version de l’avion, le standard F5, recevra un radar au nitrure de gallium, le RBE2-XG, qui verra plus loin que l’actuel et résistera mieux au brouillage. Plus loin l’avion voit, plus il rapporte de cibles à trier. Les ingénieurs devront refondre l’architecture de traitement des données du cockpit pour absorber ce flux sans le renvoyer au pilote.

Sébastien Lecornu, alors ministre des Armées, a notifié les premières commandes de ce standard aux industriels le 8 octobre 2024, pour une entrée en service prévue en 2035 selon le document d’actualisation de la loi de programmation militaire publié par son ministère. Vingt Rafale ont vu leur livraison décalée de 2031-2032 à 2033-2034 afin d’être produits directement au F5, dont la faisabilité technique fait encore l’objet d’une étude. Le Sénat a acté le relèvement de la cible française de 225 à 255 appareils d’ici 2035, dont vingt de plus pour l’Armée de l’air et de l’espace et dix pour la Marine nationale.

Le 8 juin 2026, Emmanuel Macron et le chancelier allemand Friedrich Merz ont acté conjointement l’arrêt du Système de combat aérien du futur, le programme européen de chasseur qui devait succéder au Rafale, après l’échec définitif des négociations entre Dassault Aviation et Airbus Defence and Space. Trois jours plus tard, au salon aéronautique ILA de Berlin, huit industriels allemands menés par Airbus Defence and Space ont officialisé leur propre projet d’avion de combat, « Team Gen 6 ». Le 28 juillet 2026, Safran a annoncé la fin de la coentreprise motoriste EUMET conclue avec l’allemand MTU. « Nous n’avons les ressources que pour développer un moteur d’avion de combat, et nous allons évidemment prioriser la feuille de route française », a déclaré son PDG Olivier Andriès. Les financements communs s’interrompent en septembre 2026.

Dassault Aviation développe désormais seul le successeur du Rafale, associé à un drone de combat furtif dérivé du nEUROn, l’appareil sans pilote que l’avionneur fait voler en essais depuis 2012. Un pilote qu’on a passé quarante ans à décharger de la lecture de ses propres capteurs devra recevoir, hiérarchiser et exploiter les images d’une machine volant à des dizaines de kilomètres de lui. La France a par ailleurs confirmé en juin 2026 l’intégration de capacités d’intelligence artificielle et de liaisons par satellite avancées sur les futurs Rafale indiens, au titre de la même mise à niveau.

Un pilote de Rafale F5 devra tenir sa trajectoire, arbitrer les propositions de ses calculateurs et donner des objectifs à un drone furtif, dans la même seconde. Thales garantit aujourd’hui que la machine présélectionne et ne décide pas. Cette garantie a été écrite pour une nacelle qui regarde le sol, pas pour une patrouille mixte.



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