Canon électromagnétique : l’Europe fera-t-elle mieux que les États-Unis ?

L'Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis (ISL) a annoncé le 17 juin 2020 la création d'un consortium européen appelé Pilum (Projectiles for Increased Long-range effects Using Electro-Magnetic railgun) destiné à mettre au point un canon électromagnétique de longue portée, aussi appelé canon à rail ou railgun. Capable de propulser des projectiles à vitesse hypersonique (plus de 7.200 km/h, soit trois fois plus rapide que les missilesmissiles actuels), le railgun permet d'atteindre des cibles situées à plus de 200 kilomètres de distance. Il réduit ainsi le risque d'exposition des forces armées contre une éventuelle riposte, diminue le temps de vol (ce qui limite le risque d'interception) et améliore les conditions de sécurité, puisqu'il n'y a plus de poudre propulsive à manipuler et à stocker. Enfin, il est bien plus avantageux économiquement, le coût unitaire d'un tel tir étant d'environ 50.000 euros, contre 850.000 euros pour un missile de longue portée classique type Scalp ou 2,86 millions d'euros pour un missile de croisière naval MdCN. Un engin qui « révolutionnerait l'artillerie », fait valoir le consortium, qui intègre notamment les Français Nexter et Naval Group.

Le canon électromagnétique est composé de deux rails conducteurs dans lequel coulisse le projectile. Ce dernier est propulsé à très haute vitesse sous l’effet de la force de Laplace induite par l’interaction entre le champ magnétique B du circuit et le courant électrique I circulant perpendiculairement. Avec un courant de haute intensité, on peut ainsi atteindre les 2.000 mètres/seconde, soit six fois la vitesse du son. © ISL

Une puissance électrique instantanée équivalente à celle d’une ville de 500.000 habitants

Sur le papier, la technique est ultra-simple (voir ci-dessus). Dans la pratique, c'est loin d'être le cas. Il faut d'abord être en mesure de générer une grande quantité d'énergieénergie en un laps de temps très court (de l'ordre de quatre millisecondes), ce qui signifie une puissance électrique phénoménale « équivalente à celle nécessaire pour une ville de 500.000 habitants », selon l'ISL. Du coup, les générateursgénérateurs d'énergie sont souvent très volumineux, ce qui représente un inconvénient pour un système destiné à être embarqué sur un navire. Cette gigantesque intensité (plusieurs millions d'ampèresampères) génère d'autre part un effet Jouleeffet Joule qui chauffe les rails, également soumis à d'intenses frottements. Ces derniers s'usent donc extrêmement rapidement, ce qui peut générer la formation d'un plasmaplasma lumineux. Enfin, la puissance électrique nécessaire ne permet pas, en l'état actuel, de procéder à des tirs de cadence élevée, indispensables dans la lutte antiaérienne.

Le canon électromagnétique est destiné à de multiples missions : lutte antiaérienne, attaque de longue portée, appui d’artillerie à longue distance… © ISL

États-Unis, Russie, Chine… Grandes ambitions et peu de résultats concrets

L'Europe n'est de loin pas la première à tenter de relever le défi. Cela fait plus de 15 ans que les Américains se cassent les dents sur ce fameux canon électrique (Electromagnetic Railgun ou EMRG), dans lequel ils ont déjà englouti 500 millions de dollars, rapporte le site Popular Mechanics. Démarré en 2005 par l'Office of Naval Research (ONR), le projet semblait pourtant en bonne voie, la Navy ayant même annoncé des tirs de démonstration en mer en 2016. Las, après de multiples reports, il semble que le HPV (hypervelocity projectile) destiné au canon électromagnétique américain soit désormais réorienté pour être utilisé dans des canons classiques à poudre. De quoi atteindre tout de même des vitesses supersoniques, mais loin des potentielles ambitions du railgun original. Malgré ces revers, les Japonais, les Russes et les Chinois sont eux aussi sur le coup. En 2018, des photos d'essais en mer à bord du Haiyang Shan, le plus gros navire de combat amphibie chinois, ont fuité dans les médias. On en sait très peu sur l'avancement du projet, mais les services de renseignements américains estiment que le canon chinois ne serait pas opérationnel avant 2025.
 

Grâce à sa vitesse de projection, le missile déploie une énergie phénoménale à son point d’impact. © BAE Systems

Europe : des recherches menées en toute discrétion

L'ISL semble malgré tout relativement confiant. « Nous travaillons depuis une trentaine d'années sur ce projet et disposons de ce fait d'une expérience unique dans le domaine », fait-il valoir. L'Institut a notamment développé deux canons électriques, le lanceurlanceur Pegasus de 10 mégajoules, disposant du « plus fort taux de conversion d'énergie électrique en énergie cinétique » (> 35 %) et du Rafira, capable « d'accélérer des projectiles d'une centaine de grammes à des vitesses de plus de 2.400 m/s, ce qui correspond à des accélérations de plus de 100.000 g ». Il a également mis au point un stockage toroïdal d'énergie de courte duréedurée baptisé XRAM, une sorte de grosse bobine en cuivrecuivre capable de produire une puissance de 1 GW sur un temps court. Un engin qui pèse tout de même une tonne.

Les Européens parviendront-ils là où les Américains ont échoué ? D'une durée initiale de deux ans, le projet Pilum est doté de 1,5 million d'euros, financé par la Commission européenne. Selon un document du Congressional Research Service, l'EMGR américain a, lui, vu son budget réduit à 9,5 millions de dollars pour 2021, et il ne figure plus dans aucun budget pour les années 2022-2025.