“Sans connaître la raison exacte pour laquelle la CIA a considéré Kempster comme un échec, il est difficile de dire si les canons à électrons pourraient jamais fournir des capacités d’évasion radar suffisamment utiles pour l’emporter sur leur complexité par rapport à d’autres technologies de furtivité et de guerre électronique. Quoi qu’il en soit, le projet est certainement un autre morceau intéressant et peu connu de l’histoire de l’A-12, qui est directement lié à l’histoire du SR-71, dont une grande partie est encore inconnue .”

The Drive


Un article technique, mais qui permet quel genre de jouets ont été développés dans la Zone 51. Merci à DeadHunter pour nous avoir signalé cet article !

Lien vers l’article :

https://www.thedrive.com/the-war-zone/32722/cias-predecessor-to-the-sr-71-blackbird-tested-electron-guns-to-hide-from-radars


Proposition de traduction :

La Central Intelligence Agency a lancé le programme Oxcart , qui a conduit à l’avion espion A-12 de Lockheed , le prédécesseur du SR-71 Blackbird de l’US Air Force , en particulier en raison des craintes que l’emblématique U-2 Dragon Lady devienne trop vulnérable aux Soviétiques et autres défenses aériennes hostiles. Les principaux avantages de l’avion étaient sa capacité à voler extrêmement haut et rapidement, mais il était évident dès le début de son développement que ces capacités n’étaient peut-être pas suffisantes pour se défendre contre les menaces existantes et émergentes à l’époque. 

En conséquence, l’A-12 lui-même présentait une forme furtive à la pointe de la technologie, ainsi que des structures évitant les radars qui faisaient un usage intensif des composites et qui étaient enduites de matériaux absorbant les radars. La CIA a entrepris de nouveaux efforts pour explorer des moyens plus novateurs de réduire la section efficace radar des avions, y compris le développement d’un additif de carburant à base de césium destiné à protéger son aspect arrière des ondes radar en utilisant un concept appelé “plasma furtif”, qui vous pouvez lire plus en détail dans cette dernière zone guerrefonction. Ce même principe a également conduit au développement de puissants canons à électrons que l’A-12 pourrait transporter à l’intérieur de son fuselage pour créer des champs absorbant le radar de manière similaire dans d’autres directions, selon divers documents déclassifiés désormais disponibles en ligne via l’outil de recherche de documents de la CIA ou CREST. 

La recherche par la CIA d’un successeur U-2 a commencé en 1956 et en deux ans, l’Agence a déterminé que les propositions de Lockheed et Convair représentaient les conceptions les plus viables. Les caractéristiques furtives sont devenues le facteur décisif.

“Le 28 août 1959, M. Bissell [le Dr Richard Bissell] m’a dit de venir pour la 19e fois dans cette compétition,” Clarence “Kelly” Johnson , le célèbre ingénieur de Lockheed qui pendant des années dirigeait les programmes de développement avancé de la société (ADP). ), ou Skunk Works, expliquée dans une histoire interne officielle de l’A-12 précédemment classée en 1968 . “Il m’a dit que nous avions gagné la compétition, sous réserve de notre preuve de faible section radar entre cette période et le 1er janvier 1960.”

CIA

Un modèle réduit d’un A-12, monté à l’envers dans la zone 51 pour des tests de sa section radar vers 1959.

Bissell était l’adjointe spéciale de la CIA pour la planification et la coordination et était en charge du programme Oxcart. Il avait menacé d’annuler l’intégralité du projet si les entreprises concurrentes ne pouvaient pas faire de progrès significatifs dans la réduction des sections radar de leurs conceptions. Ed Lovick, un autre ingénieur de Skunk Works, que Johnson attribue à l’idée de créer un additif pour le césium, dit que le développement a sauvé l’A-12 dans son propre livre, Radar Man : A Personal History of Stealth .

Les nacelles et les conduits du moteur de l’A-12 avaient également des échines sur les bords extérieurs et des bords d’attaque des ailes avec des déflecteurs en forme de dents de scie sous la surface pour réduire davantage les retours radar de l’avion. Des extensions d’ailes incurvées sur les bords d’attaque et des stabilisateurs verticaux arrière inclinés, ainsi que des cônes à pointes recouvrant les entrées des deux énormes moteurs Pratt et Whitney J58 , ont également contribué à dévier les ondes radar entrantes.

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Un diagramme montrant certaines des fonctionnalités “anti-radar” de l’A-12.

Lockheed a fait bon usage des matériaux composites absorbant les radars dans tous ces domaines, à l’exception des pointes au-dessus des entrées du moteur. En plus de tout cela, il y avait une couche de «peinture de fer», également appelée «peinture de boule de fer» en raison des petites boules de fer mélangées, ce qui a également contribué à réduire la signature radar de l’avion. Le mélange spécial de cette peinture, que Lockheed a également utilisé sur le dernier SR-71, aurait coûté 400 $ le litre dans les années 1960.

LOCKHEED

Une description des efforts de réduction de la section efficace du radar que Lockheed et la CIA avaient entrepris, y compris les additifs de carburant et les canons à électrons, selon l’histoire interne de Lockheed de 1968 sur l’A-12.

Malgré tout cela, les craintes de la CIA concernant la vulnérabilité potentielle des avions de reconnaissance pilotés persistent. Le tristement célèbre abattage soviétique de l’U-2 de Gary Powers le 1er mai 1960, a alimenté ces inquiétudes et a mis fin aux vols d’espionnage au-dessus de ce pays. 

L’introduction de nouveaux radars soviétiques, en particulier le P-14 Tall King , a également été un facteur déterminant. La CIA, conjointement avec d’autres agences de renseignement américaines et des éléments de l’armée américaine, a déployé des efforts considérables dans les années 1950 et au début des années 1960, alors que l’A-12 était encore en développement, rassemblant des détails sur ces radars par le biais de programmes appelés Melody et Palladium . Le palladium a impliqué un ensemble de ruses particulièrement compliquépour produire de faux retours radar, puis observer la réponse d’exemples de ces radars positionnés à Cuba, permettant aux analystes d’essayer de déterminer ce que les opérateurs de radar étaient et ne voyaient pas sur leurs écrans, et donc comment la propre section radar de l’A-12 conviendrait à ces capteurs.

“En avril 1963, on nous a ordonné de reconstruire les échines de l’avion pour changer la section radar optimale en bande S afin de favoriser de meilleures performances contre le” Tall King “”, a écrit Johnson dans son histoire de 1968. “Ce fut un changement coûteux et (comme il s’est finalement avéré être) indésirable.”

SHINEPHANTOM VIA WIKIMEDIA

Un radar P-14 Tall King.

Les travaux sur l’additif au césium, finalement connu sous le nom d’A-50 , ont offert une méthode possible pour réduire la section radar de la face arrière de l’avion. C’était déjà un domaine problématique dans le travail d’évitement du radar en raison des échappements massifs du jet et du panache réfléchissant du radar des J58 à pleine postcombustion en volant au-dessus de Mach 3. 

À sa base, le concept général de furtivité du plasma consiste à utiliser certains moyens pour créer un nuage de particules ionisées, ou plasma, qui est capable d’absorber le rayonnement électromagnétique, comme les ondes radar, de sorte qu’elles ne peuvent pas se refléter. Brûler du césium dans le flux d’échappement surchauffé ferait exactement cela à l’arrière de l’avion.

Le problème évident était que le flux d’échappement ne pointait que vers l’arrière. L’A-50 n’a pas pu produire un nuage ionisé similaire vers la face avant de l’avion, qui serait le plus exposé lorsque l’avion s’approchait de la zone cible au début de sa passe de reconnaissance. C’est également à ce moment que l’avion serait le plus vulnérable.

Une option envisagée par la CIA, du nom de code Emerald, était d’installer des dispositifs ailleurs dans l’avion qui créeraient “un arc électrique à plasma ensemencé”, similaire à l’effet de l’ajout de césium dans le flux d’échappement, mais dans d’autres directions. Une autre idée, appelée Kempster, était d’installer des canons à électrons qui émettraient des particules chargées électriquement pour produire un effet similaire.

CIA

Une section d’un rapport d’étape de 1963 sur le programme Oxcart mentionnant à la fois les programmes Emerald et Kempster.

Les laboratoires de recherche de Westinghouse, une division de la Westinghouse Electric Corporation, et General Electric ont par la suite obtenu des contrats pour développer ces canons à électrons. Westinghouse a finalement pris la tête du programme Kempster.

Le programme Kempster a cherché des appareils qui seraient suffisamment petits pour tenir à l’intérieur des bouchains de chaque côté de l’A-12 près des carénages des ailes, où ils pourraient aider à masquer les réflexions radar des pointes d’admission du moteur. Le but était de faire projeter par les canons à électrons des cônes de particules absorbant le radar qui s’étendraient à environ 300 pouces, ou 25 pieds, du bouchain, selon un rapport de 1964.

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Détails sur le concept d’installation proposé de Kempster à partir de 1964.

La technologie des pistolets à électrons était déjà bien établie à l’époque et elle était et est toujours utilisée dans une gamme de produits commerciaux différents, y compris des téléviseurs et des moniteurs qui utilisent des tubes à rayons cathodiques et des procédés de fabrication . Une conception de canon à électrons typique utilise une cathode chaude à une extrémité d’un conteneur pour créer un flux d’électrons qui passent ensuite par des électrodes et des anodes qui les concentrent en un faisceau et les accélèrent, respectivement. 

La génération du faisceau d’électrons a lieu dans une région de vide, ce qui crée alors le défi de la façon de le faire sortir dans l’environnement ambiant. Une méthode établie consiste simplement à placer un support, généralement une feuille d’une sorte de feuille métallique, également connue sous le nom de «fenêtre», à une extrémité par laquelle les électrons peuvent passer. 

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A-12 déchirant la piste du lac Groom. 

Westinghouse a utilisé cette méthode pour créer ce qu’elle appelait des conceptions de fenêtres et de tubes de fenêtres. Le problème avec cette méthode est que le métal retire l’énergie du faisceau lors de son passage, ce qui réduit potentiellement sa puissance, et ne peut pas être trop épais ou il bloquera complètement le faisceau. Malheureusement, garder la barrière métallique suffisamment mince la rend fragile. Cela pourrait ne pas être nécessairement un problème majeur dans un environnement industriel ou similaire, où les travailleurs pourraient plus facilement remplacer la fenêtre rapidement. Un système destiné à fonctionner de manière fiable sur un avion volant plus de trois fois la vitesse du son est une tout autre affaire.

Le focus s’est finalement déplacé de ces conceptions fenêtrées vers une autre méthode qui permet au faisceau de quitter le pistolet à travers un orifice ouvert à une extrémité et utilise des pompes à vide pour éliminer les gaz, tels que l’air ambiant, des sections internes. Ce type de système pompé est notamment plus lourd et plus volumineux qu’une conception à fenêtre. Au-delà du canon à électrons lui-même, le système complet a également besoin d’une importante source d’alimentation et de systèmes de refroidissement pour éviter une surchauffe dangereuse. 

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Un diagramme très basique montrant les éléments de base d’un canon à électrons pompé, à gauche, et un fenêtre, à droite. Les flèches comment le chemin du faisceau d’électrons.

Faire en sorte qu’un appareil pompé fonctionne dans les contraintes de poids et d’espace des échines, une zone de l’avion qui subirait également de graves contraintes physiques et des températures élevées lorsque l’avion volait à Mach 3, a posé des défis à Westinghouse. La société a initialement acheté un exemple industriel directement de WC Heraeus à Hanau, en Allemagne de l’Ouest et l’a modifié pour le programme Kempster.

Ce système fonctionnait assez bien, mais était beaucoup trop gros pour tenir à l’intérieur des échines de l’A-12. Les essais en vol du canon Heraeus sur l’un des appareils, connu sous le nom d’Article 126, ont nécessité son installation dans la baie de charge utile principale de l’avion, ou baie Q, avec le faisceau pointé vers le bas. Si cette configuration était devenue opérationnelle, elle aurait limité l’espace à l’intérieur de la baie pour les caméras ou autres équipements.

WESTINGHOUSE

Un scan de faible qualité du pistolet Heraeus modifié configuré pour s’adapter à l’intérieur de la baie Q de l’A-12.

“En conclusion, le soussigné estime que, même si [expurgé] réussit dans [le] fonctionnement de son KEMPSTER A, il y a peu de chances qu’il soit jamais utilisé de manière opérationnelle, en raison du grand poids, 250 livres ou plus, par des armes à feu et des exigences potentiellement élevées », selon une note de progrès de la CIA de 1963 sur le programme. La CIA a également caviardé le nom de l’auteur de ce bref rapport. Les sources disponibles de la CIA ne permettent pas de savoir exactement quels systèmes ont été développés dans le cadre de la phase Kempster A et en quoi ils diffèrent de ceux poursuivis dans le cadre d’une deuxième ligne d’effort connue sous le nom de Kempster B.

CIA

Portions d’un rapport d’étape de 1963 de la CIA sur le programme Kempster.

Quoi qu’il en soit, après avoir travaillé avec des conceptions basées sur le pistolet Heraeus, Westinghouse a ensuite développé sa propre conception compacte de “C-Gun” pompé, qui s’adaptait à l’intérieur des bouchains. Un panneau de commande de base a été installé dans le cockpit pour permettre au pilote d’allumer ou d’éteindre le système, ou de le régler en mode de refroidissement, ainsi que de choisir de projeter les faisceaux à partir de la droite, de la gauche ou des deux électrons des fusils.

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Un diagramme montrant la conception du canon à électrons C-Gun de Westinghouse.

WESTINGHOUSE

Selon des rapports de la CIA, au moins deux tests en vol ont eu lieu en 1964, avec un A-12 connu sous le nom d’Article 131 portant les canons à électrons. “Les volets de l’équipement KEMPSTER se sont ouverts mais une panne de courant s’est produite”, selon un câble concernant un vol d’essai le 11 décembre 1964. Le système a fonctionné comme prévu lors d’un autre vol d’essai six jours plus tard, selon un autre câble, mais tous les autres détails sont expurgé.

Westinghouse a construit au moins quatre prototypes de canons C, suffisamment pour équiper deux avions à la fois, mais rien n’indique qu’ils aient été utilisés sur le plan opérationnel. Un historique interne désormais déclassifié de la CIA des programmes U-2 et A-12 indique que “ce projet s’est avéré infructueux”, mais n’offre aucun détail supplémentaire.

Un problème peut avoir été que les canons à électrons ont produit un rayonnement X comme sous-produit de leur fonctionnement, à la fois en vol et lors des vérifications avant vol au sol. En ce qui concerne le pistolet Heraeus, on craignait que cela n’impacte le film dans les caméras de la baie Q.

C’était, bien sûr, une préoccupation moins pressante en ce qui concerne les canons C montés en Chine, mais il y avait toujours la question de l’exposition aux rayons X potentiellement dangereuse, en particulier pour le personnel au sol lors des vérifications avant le vol. “Des moyens ont été employés pour assurer des conditions de sécurité à tout le personnel concerné”, selon un rapport de 1965 Westinghouse.

En octobre 1965, Westinghouse et General Electric recevaient toujours des fonds de la CIA et du National Reconnaissance Office pour des travaux sur Kempster A et Kempster B. Les travaux sur Kempster B étaient alors décrits comme une “étude théorique”.

CIA

Une discussion sur le financement de Kempster en 1965.

L’histoire de la CIA U-2 et A-12, que l’Agence a publiée pour la première fois en 1992, blâme la réticence de l’US Air Force à partager la technologie des contre-mesures électroniques avec le programme Oxcart comme raison du développement de Kempster. Selon la CIA, l’Air Force craignait que les opérations A-12 ne donnent aux Soviétiques trop de possibilités d’analyser les contre-mesures.

La CIA a finalement développé un ensemble de guerre électronique pour l’A-12 et qui pourrait bien avoir scellé le sort des efforts pour développer des canons à électrons améliorés sous Kempster B.Il semble certainement avoir offert une protection suffisante, combinée à la vitesse et à la haute altitude de l’avion. profil de vol, que l’Agence ne semble pas non plus avoir jamais utilisé l’additif de carburant au césium A-50 sur le plan opérationnel.

La CIA n’a même pas utilisé l’A-50 lors de missions au-dessus du nord du Vietnam dans les années 1960 où la menace de tirs hostiles était bien réelle. Le 30 octobre 1967, le pilote de la CIA Dennis Sullivan a piloté un A-12 lors d’une mission au-dessus de ce pays au cours de laquelle des défenseurs aériens nord-vietnamiens ont tiré au moins six missiles sol-air SA-2 Guideline sur son avion. Sullivan a vu au moins trois d’entre eux exploser près de lui et des traînées des lancements étaient également présentes sur certaines des photos prises pendant la mission, selon un compte rendu officiel de la sortie de la CIA . Les missiles se sont rapprochés suffisamment pour laisser un fragment logé dans le fuselage de l’Oxcart.

La CIA a retiré les A-12 en 1968. Rien n’indique que l’Air Force ait utilisé le travail effectué par la CIA dans le cadre du programme Kempster pour aider à protéger ses SR-71, qui avaient commencé des missions aériennes en 1966, non plus. Ces appareils utilisaient également une suite avancée de contre-mesures de guerre électronique, en plus d’une forme furtive et de caractéristiques absorbant le radar développées à partir de celles de l’A-12, comme principal moyen de se protéger contre les défenses aériennes ennemies.

CIA

Une comparaison contemporaine des systèmes de contre-mesures électroniques sur l’A-12 et le SR-71 du milieu des années 1960. Les capacités de l’A-12 à cet égard sont entièrement caviardées. 

Le concept de base de la furtivité du plasma et de l’utilisation d’autres particules pour créer des champs absorbant les ondes radar se serait poursuivi aux États-Unis en Union soviétique pendant des années après la fin du programme Kempster et la CIA a retiré les A-12 pour bien. Comme pour les canons à électrons des Oxcarts, les informations sur la plupart de ces projets sont limitées. Plus récemment, le sujet de la furtivité du plasma a refait surface dans des rapports non confirmés selon lesquels le missile de croisière hypersonique russe 3M22 Zircon pourrait utiliser ce principe , ou quelque chose de similaire, pour aider à le cacher des radars hostiles. 

Sans connaître la raison exacte pour laquelle la CIA a considéré Kempster comme un échec, il est difficile de dire si les canons à électrons pourraient jamais fournir des capacités d’évasion radar suffisamment utiles pour l’emporter sur leur complexité par rapport à d’autres technologies de furtivité et de guerre électronique. Quoi qu’il en soit, le projet est certainement un autre morceau intéressant et peu connu de l’histoire de l’A-12, qui est directement lié à l’histoire du SR-71, dont une grande partie est encore inconnue .

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