http://berkut.aircity.org (excellent site, développé par un passionné)
A. Structure
Le Su-47 est un biréacteur triplan bidérive. L'aile principale en flèche inversée (FSW) de 18° est composée à 90% de matériaux composites et de titane, optimisé pour les vitesses transsoniques auxquelles se déroulent généralement les engagements. Les ailes FSW ont tendance à orienter les filets d'air vers le fuselage et non vers l'extérieur comme une aile normale. Elle est en plus moins encline à se courber.
Ces caractéristiques ont permis aux ingénieurs de Sukhoi de développer une aile à grand allongement. Les avantages de cette aile sont entre autres le meilleur rapport portance/ traînée aux grands AOA, une meilleure maniabilité en transsonique, de meilleures caractéristiques en vol post-décrochage, des distances de décollage/ atterrissage plus courtes et une distance franchissable plus grande, ainsi qu'une meilleure furtivité dans le secteur frontal. Elle est équipée de becs de bords d'attaque. Sukhoi a dévoilé au salon de Moscou MAKS'99, sur son tout dernier Su-33KUB une aile dite à "géométrie adaptative". Sur cette aile, lorsque les becs de bord d'attaque sont abaissés, aucune fente entre le bec et l'aile n'apparaît. Cela permet d'obtenir un meilleur rapport portance/ traînée aux grands angles d'attaques. Il se pourrait que les becs du S-37 soient de ce type. Sur le bord de fuite, il semblerait que l'aile soit équipée de deux surfaces de contrôle distinctes, alors que les appareils de la famille Flanker n'en possédaient qu'une.
Des flaperons des Su-27, Sukhoi serait repassé à la combinaison volets + ailerons. Enfin, le dièdre est légèrement négatif, certainement par soucis de furtivité. Les saumons d'ailes sont arrondis, et ne contiennent pas de rails de lancement pour missile air-air. Il se peut que ces saumons reçoivent plus tard le nouveau radar à antenne latéral de NIIP fonctionnant en bande C, destiné à obtenir une image radar latérale. Les plans canards sont de type monobloc. Ils sont de forme trapézoïdale. Ils seraient proches du CdG de l'appareil, d'où une efficacité accrue. Les stabilisateurs arrières sont remarquables par leur flèche très prononcée (~70°) et leur surface assez faible, contrairement à ceux des Su-27 qui étaient énormes. La pointe avant des stabs vient pratiquement toucher le bord de fuite de l'aile principale. D'après les photos, ces stab monoblocs présentent un grand débattement. Les deux dérives sont assez traditionnelles, avec de larges parties mobiles. Elles ressemblent beaucoup à celles de la famille Flanker.
Il faut toutefois remarquer qu'elles sont légèrement inclinées vers l'extérieur, pour la furtivité. Il est intéressant de remarquer que la maquette du S-32 avait deux dérives inclinées vers l'intérieur, comme le prototype du F-117, et qu'elles le sont vers l'extérieur sur l'appareil de série, comme le F-117. La pointe avant de l'appareil ressemble au premier coup d'œil à celle des Flanker. Une analyse plus attentive remarqua toutefois certaines différences notables. En définitif, il semblerait qu'il s'agisse à quelques détails près de la pointe avant du S-37 Projet 1 de 1991, établissant ainsi (enfin) un lien entre les deux projets. Elle laisse place à un large radar et au dôme EOS (Electro Optical System), à la roulette avant, au cockpit. Sa section légèrement aplatie sur les cotés améliore la manoeuvrabilité aux grands AOA.
Les entrées d'air sont de type "géométrie fixe" et de forme courbe, comme sur le Rafale. L'avantage de la géométrie fixe est qu'elle ne produit pas d'effet miroir aux ondes EM dans le secteur frontal contrairement aux entrées à géométrie variable. Toutefois, l'aérodynamique des entrées fixes doit être très soignée pour une bonne alimentation du réacteur. Par contre, ce type d'entrée limite beaucoup la vitesse de pointe de l'appareil (certainement pas plus de 1800-2000km/h, contrairement aux 2200km/h donnés). Les conduites d'air sont en forme de S, pour masquer les aubes du compresseur qui renvoient particulièrement bien les ondes radars. Les entrées d'air sont surmontées d'un large LERX (~2,75m2) dont le but est à la fois d'augmenter la surface portante mais aussi d'empêcher les ondes radars d'un appareil situé à plus haute altitude (i.e. AWACS) de pénétrer dans les entrées d'air. Il faut remarquer aussi les deux entrées d'air auxiliaires situées sur le dessus du fuselage, au niveau de l'emplanture d'aile, qui sont ouvertes lors des phases d'atterrissage ou de décollage. Leur rôle est encore flou, mais il est vraisemblable qu'elles doivent être là pour éviter l'ingestion de corps étrangers dans les entrées d'air principales lors des manœuvres au sol, comme sur beaucoup d'appareils russes.
Certains émettent l'hypothèse qu'elles fournissent l'air nécessaire au bon fonctionnement du moteur car les formes particulières des entrées d'air principales n'alimentent pas suffisamment les réacteurs aux grands AOA. La partie arrière du fuselage abrite les deux moteurs, accolés l'un à l'autre, le train arrière, deux pointes arrières situées entre les moteurs et les dérives et des soutes à munitions. On ne sait que peux de choses sur ces soutes. Si leur objectif est évident (furtivité), on ne connaît ni leur taille, ni le nombre de points d'emports internes. Il semblerait que le nombre total de points d'emports du Berkut soit 12, mais Sukhoi à laisser filtrer que des points d'emports pouvaient être ajoutés sous les ailes au cas ou, car le dessin initial ne montre aucun point d'emport externe. Le train d'atterrissage est emprunté au Su-33 : diabolo à l'avant et roues uniques à l'arrière. Les jambes de train se replient vers l'avant.
Le choix du Su-33 se comprend facilement : le S-37 pèse 7t de plus que le Su-33, mais ce dernier opère sur porte-avions, et son train est donc capable de supporter bien plus que les 17t du Su-33. Par ailleurs, la canopée et le siège éjectable incliné à 30° sont empruntés au Su-37. Enfin, on ne connaît pas l'existence d'aérofrein, ni de perche de ravitaillement.
B. Les ailes inversées
Beaucoup des amateurs d'aviation, après avoir vu ces clichés, se sont dit : "les Russes n'ont pas d'imagination, ils ne font que copier. Aujourd'hui, c'est le tour du X-29A". S'il est vrai que le démonstrateur de Grumman pour un appareil supersonique à flèche inverse (FSW - Forward Swept Wing) et le Su-47 ont des points commun, le Su-47 n'est en aucun cas un Grummanski. En effet, les Russes n'étant pas plus bêtes que les autres, ils ont aussi testé les FSW, et ce depuis les années 40.Les premiers appareils russes à FSW furent des productions des OKB Belyaev, Babochka et MiG. Les Soviétiques étudièrent aussi intensivement un exemplaire de Junkers Ju-287 capturé en Allemagne après la Grande Guerre Patriotique (Deuxième Guerre Mondiale pour les Russes). A la même époque, Pavel Tsybin développa les bancs d'essai à FSW de la série LL (Letauchaya Laboratorya).
Les LL-1, -2 et -3 avaient respectivement une aile droite, en flèche et en flèche inversée. Propulsés par des moteurs fusées, ils effectuèrent de nombreux vols, fournissant au TsAGI (Institut Central d'AeroHydrodynamique) les données expérimentales pour valider la théorie des FSW. Lors d'un vol en piqué, le LL-3 atteignit la vitesse incroyable pour l'époque de Mach 0,97. L'engouement pour les FSW prit fin en 1947, après de nombreux essais effectué sur le prototype hexamoteur EF-131. Cet appareil, dont la construction débuta en janvier 1946, utilisait un grand nombre de pièces du Ju-287. C'était un triplace, avec une SW de 19°50'. Il fut assemblé en Allemagne, à Dessau. De peur que les pilotes d'essais allemands (ceux du Ju-287) n'oublient de se poser à l'Est, l'appareil fut démonté et remonté à Stakhanovo, près de Zukhovski, pour y effectuer les essais en vol. Le TsAGI marqua une pause de trente ans, et repris ses études sur les FSW en 1977 en essayant en soufflerie plusieurs maquettes à FSW, dont une variante FSW du MiG-23. Le SibNIA testa quant à lui un dérivée FSW du Su-27. Les conclusions étaient clair : la FSW avait de meilleures qualités de vol qu'une aile conventionnelle aux basses vitesses, mais développait de plus grands efforts structuraux que les alliages d'aluminium de l'époque ne pouvaient que difficilement accepter.
Sukhoi développa son premier appareil FSW bien avant que le X-29A ne vole. Un Su-9 fut équipé d'une FSW pour récolter des données sur une aile grandeur nature. Il vola en 1982, soit plus d'un an avant le X-29A. Les analystes occidentaux découvrirent à la même période sur une photo satellite de la base aérienne de Saki, près de SYBersky, en Crimée, un appareil à FSW. Baptisé SYB-A par les occidentaux, comme le veux la tradition qu'on dénomme un prototype par les trois premières lettres de la ville où il fut découvert. Il est plus que probable qu'il s'agissait en fait du Su-9 modifié, mais ce rapprochement n'a jamais été confirmé. D'un autre coté, plusieurs sources russes démentent le fait qu'un avion FSW se trouvait à Saki à cette époque, car on y mennait les tests de décollage au tremplin des Mig-27 et 29 et des Su-25 et 27. Il est fort peu probable que cette base des VMF ait pu mener de front deux programmes d'essais aussi ambitieux.
A la même époque, le X-29A fut développé et la presse en répercuta largement les caractéristiques.Il est pratiquement de coutume à cette époque, au plus fort de la guerre froide, de tester en soufflerie les modèles des avions "ennemis", aussi bien aux Etats-Unis qu'en URSS. Le X-29A ne dérogea pas à la règle. Les essais au TsAGI confirmèrent que l'aile du X-29A avait un meilleur rapport portance/ traînée que les ailes conventionnelles dans le domaine subsonique. De ce fait, il est évident que le S-37 a bénéficié de l'expérience du X-29A. De plus, l'aile de ce dernier fut construite avec un mélange de titane et de matériaux composites, pour pouvoir encaisser les énormes efforts appliqués sur une FSW en supersonique.
Le X-29A passa effectivement le mur du son, mais ses médiocres qualités de vol en supersonique eurent pour résultat l'abandon du concept FSW pour le chasseur de cinquième génération de l'USAF. Mais il faut absolument souligner que les configurations du X-29A et du Su-47 sont bien différentes. Le premier est un canard pur équipés de petits volets de contrôle à l'arrière, tandis que le Su-47 est un tandem intégral, soit PGO + aile + stabilisateurs conventionnels. Enfin, le TsAGI effectua des recherche en soufflerie sur les FSW après la chute du régime soviétique. En effet, par soucis d'ouverture à l'Ouest, une délégation de journaliste Français fut invité à visité le TsAGI en 1992.
Parmi beaucoup d'autres modèles, on leur dévoila la maquette d'un appareil en canard à FSW, dénommé S-32, du bureau Sukhoi. Etonnament, cet nouvelle ne fit jamais la une, et au contraire, ne fut que très peu repercutée. Il est vrai qu'une maquette ne prouve en rien qu'un appareil du même type sera développé. Toutefois, en décembre 1993, pour le 75ème anniverssaire du TsAGI, un chercheur dévoila lors d'un discours que les deux pôles d'intérêt du TsAGI était la poussée vectorielle et la FSW "développée pour le nouveau chasseur du bureau Sukhoi".
Par ailleurs, le fait que le SYB-A fut découvert sur une base de l'Aéronavale Russe donne une indication supplémentaire sur la genèse du S-32, dont la maquette était équipée d'une crosse d'appontage. En effet, de par sa meilleure portance, la FSW est très efficace sur piste courte. De plus, elle dégage la vue du pilote vers le bas car l'angle d'attaque est plus faible en approche, et peut se replier assez facilement (il est d'ailleurs plus que probable que l'aile du S-37 soit prévu pour se repliée, car il est trop grand même pour les bunkers russes). Tous ses avantages en font un appareil tout indiqué pour les opérations sur porte-avions, à l'époque même où l'URSS engageait la construction de 4 porte-avions, deux 1143.5 conventionnels de 55.000t et deux Ulyanovsk nucléaires de 75.000t. Il est alors naturel de penser que le S-32 avait sur sa longue liste d'objectifs de remplacer la flotte embarquée de Su-33 et de MiG-29K vieillissante. Mais après l'éclatement de l'Union Soviétique en 1991, la flotte fut démantelée est l'AVMF (Aviastiya Voenno Morskogo Flota ou Flotte Aérienne Embarquée) fut basée à terre.
C Furtivité
Les initiatives soviétiques dans le domaine de la furtivité furent poussée dans trois domaines : furtivité visuelle, infrarouge (IR) et électromagnétique (EM), comme ailleurs. Toutefois, il faut bien avouer que dans ses domaines, les Etats-Unis ont une avance certaine sur les autres, et ce parce qu'ils y ont engloutit des milliards de dollard.
Les Russes (comme d'ailleurs les Français) préfèrent passer leur argent dans des radars plus performants. Bref, le Su-47 ne sera jamais aussi furtif que le F-22.Au niveau visuel, les développements les plus significatifs eurent lieu sur les appareils de la famille Flanker. Les Su-30 35 et 37 sont tous recouverts de schéma de camouflages assez inhabituelles, plutôt tape-à-l'œil. Toutefois, ces camouflages ont d'une part de diminuer la signature visuelle de l'appareil vu sur le sol ou dans le ciel, et d'autre part de déjouer les missiles guidés par contraste lumineux. D'autres tests eurent lieu sur des Su-25 Frogfoot, avec des camouflages basse visibilité semblable à ceux appliqués par l'USAF aux A-10 Warthog au début des années 90.Lors de la guerre d'Afghanistan, les appareils soviétiques payèrent un lourd tribu aux nouveau lance-missiles portatifs de type Redeye, Stinger ou SA-7, tous guidés sur les émissions IR des réacteurs. Ces missiles abattirent en particulier plusieurs Sukhoi Su-25 d'appui sol. Pour diminuer cette menace, Sukhoi fit installer des cônes dans les entrés d'air pour masquées les aubes du réacteurs ainsi que d'adjonction d'entrée d'air froid pour refroidir les gaz d'échappements de manière à diminuer la signature infrarouge dans les secteurs frontaux et arrières.
Le résultats furent aux rendez-vous. Dans le domaine EM, les premières expériences de Sukhoi eurent lieu sur les prototypes du S-25, les T8-11 et T8-12. Le premier, nom de code "Astra", fut recouvert d'une couche de graphite destinée à réduire la Surface Equivalente Radar (SER). L'appareil est aujourd'hui exposé au musée de Monino. D'autres tentatives eurent lieu sur le premier Frogfoot de série T8-12, qui servit de bancs d'essai à Sukhoi pour les tests des nouveaux matériaux absorbant les ondes radar (RAM - Radar Absorbing Materials). Le canon de ce dernier fut recouvert d'un capot aérodynamique, pour une meilleur intégration dans le fuselage, et l'appareil était recouvert d'un couche à l'aspect caoutchouteux. Ce T8-12 fut même exposé momentanément aux côtés du T8-16 à Khodunka, mais son départ précipité laisse penser que des secrets technologiques étaient en jeu, et qu'il avait été exposé par erreur.
Les ingénieurs de Sukhoi ont d'ailleurs avouer que la SER du Su-47 est au moins 10 fois inférieure à celle du Su-27. Quant à la signature IR, elle dépendra du choix définitif du moteur. Les ingénieurs de Lockheed/ Boeing ont opté pour des tuyères mobiles 2D, moins performantes pour l'agilité, mais plus discrètes. Pour obéir à la doctrine russe de superagilité pour la prochaine génération de chasseur, il est probable que les tuyères du S-37 seront mobiles en 3D. Toutefois, Saturn Lyulka serait en train de développer un moteur AL-37FU à signature IR réduite dans les régimes secs (sans PC).
L'effort de réduction de la SER fut également porté sur la famille Flanker. Les Su-32FN et Su-34 ont des pointes avant profilées, des entrées d'air à géométrie fixe et son partiellement recouvert de RAM. Sukhoi a également fait savoir que ses Su-30MK proposé à l'export peuvent être recouvert de RAM selon les besoins du client. Il est évident que le Su-47 a bénéficié des avancés de Sukhoi dans les domaines cités ci-dessus, les photos du Berkut le montrent. L'aile en FSW, en plus de ses qualités aérodynamiques, a l'avantage de renvoyer les ondes EM vers le fuselage et non pas vers le radar, limitant ainsi l'effet miroir tant redouté. De plus, les entrées d'air sont à géométrie fixe, arrondies, et les conduits d'air ont une formes de S, pour masquer les aubes de compresseurs, véritables miroir pour les ondes radar, comme sur le Rafale.
D Avionique Il est évident que sur un démonstrateur, l'avionique du premier vol ne peut pas être l'avionique définitive. De la même manière et pour les mêmes raisons que pour la motorisation, Sukhoi n'a pas trouvé judicieux d'incorporer une avionique dernier cri sur le Berkut. Cela n'a pas empêché le chef des acquisitions du Ministère de déclarer en septembre 1997 de manière cinglante : "Quel est l'utilité de développer un chasseur Sukhoi de cinquième génération si son cockpit est de deuxième ou de troisième génération ?". Personne ne sait à quoi le tableau de bord ressemblait lors du premier vol. Les premières images du cockpit parurent lors du second cycle d'essai en vol, dévoilant un cockpit proche de ceux des Su-35, -37 et -30MK, soit deux grands MFD couleurs, un manche central et un melting-pot d'instruments russes et occidentaux, avec de nombreuses indications en anglais. Reste à savoir si le Su-47 était équipé de la sorte dès le début ou si Sukhoi a mis le cockpit à jour pour apporter un démenti cinglant à la déclaration de Sitnov. Selon la dépêche Itar-Tass du 8 octobre 1997, l'avionique devrait être développée par le bureau d'étude Ramensky. Il est toutefois évident que ce premier Su-47 est incomplet, mais son avionique définitive est certainement déjà en cours de développement. Il faut se rappeler que le démonstrateur du Su-37 vole avec un contrepoids à la place du radar, mais que l'avionique du Su-37 de série est déjà testée sur un Su-35 modifié.  Quoi qu'il en soit, il est légitime de penser que l'avionique définitive du Su-47 sera aussi bonne et certainement meilleure que celles des Su-35, -37, de génération 4+. Côté ergonomie, le siège sera incliné à 30°, le pilotage se fera à travers un mini-manche et une manette employant le principe HOTAS, ergonomie nécessaire au travail sous fortes accélérations. L'avionique sera basée sur un radar équivalent à celui du Su-37, soit un NIIP N011M , couplé à un dôme EOS qui équipait déjà les Su-27 et ses descendants (ainsi que les MiG-29). Le N011M peut engager des cibles aériennes et terrestres, a un mode suivi de terrain et cartographie. Il est en outre capable de suivre 15 cibles et d'en engager 6. Il peut détecter des cibles de SER égale à 2m2 à 80-100km en engagement frontal, et à 30-40km en poursuite. La pointe avant plus fine sur le S-37 que sur les Flankers laisse penser que le radar sera à balayage électronique. Le radar pourrait aussi être celui du MiG 1.44, soit le NIIP N014, mais aucune données n'est disponible. Un grand débat a lieu sur la contenance des deux dards dissymétriques situés de part et d'autres des moteurs. Que contiennent-ils ? Un parachute frein, un RWR, des antennes ECM ou un radar ? Oui, car Phazotron développe actuellement un radar secteur arrière destiné à pouvoir mettre à feu des missiles sur des cibles situées dans l'hémisphère arrière de l'appareil, et qui a été testé sur Su-27 sous le nom de système Kontrataka. L'hypothèse du radar arrière est loin d'être fantaisiste car une des spécifications de l'armée pour son chasseur de 5ème génération était l'engagement tout-aspect en combat rapproché. Ceci ne peut être réalisé qu'avec une image radar de 360°. Or pour cela, il faut à la fois un radar de queue et des radars latéraux. Or les firems Phazotron et NIIP ont dévoilé au dernier salon de Moscou MAKS'99,respectivement, le radar Faraon M de 40kg et des antennes latérales fonctionnant en bande C, qui s'installeraient des les saumons d'ailes. Le fait que les deux dards soient décalés laisse suggérer qu'il s'agisse d'un radar et d'un RWR, le décalage évitant qu'ils interfèrent entre eux, mais ce n'est que pure spéculation. |
