Bataille des faisceaux - Définition

Introduction

La Bataille des faisceaux (Battle of the Beams) fait référence un épisode au début de la Seconde Guerre mondiale où les bombardiers de la Luftwaffe (armée de l'air allemande) commencèrent à utiliser la radionavigation pour leurs bombardements de nuit. Les Britanniques répliquèrent avec des moyens de contre-mesure de plus en plus efficaces si bien que les Allemands finirent par abandonner le système.

Contexte

À la fois les Britanniques et les Allemands bâtissent leur tactique de bombardement sur des opérations nocturnes ce qui permet de réduire considérablement les risques d'interception par des chasseurs ou d'accrochage par des batteries de défense anti-aériennes. En contre–partie il est très difficile de localiser la cible de nuit, surtout avec les techniques de camouflage utilisées en temps de guerre.

Britanniques

Dans ces conditions la Royal Air Force (RAF) investit énormément dans l'entraînement de ses pilotes à la navigation, équipe ses avions de nombreux équipements, en particulier d'un astrodôme pour permettre de faire le point astronomique et d'un espace éclairé pour que le navigateur puisse faire ses calculs. Ces équipements sont mis en service sitôt le début de la guerre et semblent donner a priori de bons résultats. Cependant, les bombardement nocturnes se révèlent à la longue être un échec en raison du nombre important de bombes qui tombent loin de leur objectif.

Allemands

La Luftwaffe, pour sa part, travaille sur des systèmes de radionavigation pour résoudre le même problème, se souciant peu de navigation astronomique. Les Allemands ont déjà une certaine expérience de ces systèmes en raison de l'utilisation du système Lorenz d'aide à l'atterrissage sans visibilité sur plusieurs de leurs terrains d'aviation. Celui-ci équipe la plupart de leur bombardiers pour leur permettre d'atterrir de nuit ou dans de mauvaises conditions météorologiques.

Il fonctionne en alimentant au sol un ensemble de trois antennes spéciales avec un signal modulé. Le signal est envoyé sur le dipôle du centre qui a un réflecteur légèrement plus long de chaque côté et positionné légèrement en retrait. On commute rapidement chaque réflecteur alternativement, l'un avec une durée plus longue que l'autre. De cette manière on émet une série de points (modulation de courte durée) sur la gauche de l'axe central, et une série de traits (modulation de durée plus longue) sur la partie droite. Le dipôle central est lui-même alimenté en continu. En raison des caractéristiques directionnelles de cette disposition, un avion qui se trouverait à droite de l'axe recevrait des traits, et à gauche des points. Les deux lobes se superposent faiblement selon l'axe central de la piste si bien qu'un avion se présentant exactement dans l'axe entendrait un signal continu (équisignal), les points et les traits étant émis alternativement. Le système Lorenz est suffisamment précis pour amener un avion dans l'axe de la piste dans de très mauvaises conditions de visibilité.

Au cours des années 1930, la Luftwaffe concentre donc ses recherches sur un système basé sur le concept Lorenz pour le guidage de ses bombardiers. La navigation serait simple, il suffirait d'écouter le signal sur un récepteur de radio, et les récepteurs sont déjà installés à bord de beaucoup d'avions pour l'atterrissage sans visibilité. Un système Lorenz dirigerait l'avion selon une droite, si bien en dirigeant un second Lorenz vers le premier avec le point d'interception juste au-dessus de la cible, l'équipage de l'avion sait quand larguer les bombes. Le seul équipement supplémentaire nécessaire à embarquer serait un deuxième récepteur radio.

Le Lorenz a une portée de l'ordre de 30 miles (≈ 55 km), ce qui est suffisant pour un atterrissage sans visibilité, mais pas assez lorsqu'il s'agit de guider un bombardement au-dessus de l'Angleterre. Il fallut donc envisager des émetteurs plus puissants et des récepteurs plus sensibles. De plus, les faisceaux Lorenz sont prévus pour être très larges pour que les avions en approche les entendent en étant assez loin de l'axe de la piste, mais cette largeur dégrade notablement leur précision à longue distance. Dans le cas de l'atterrissage sans visibilité ceci n'est pas un problème car l'avion va en s'approchant de l'émetteur si bien que la largeur du faisceau diminue au fur et à mesure, augmentant ainsi la précision quand l'avion approche de la piste. Pour ce qui est du guidage des bombardiers, le phénomène s'inverse, l'avion s'éloigne de l'émetteur et la précision est de plus en plus mauvaise pour devenir minimale quand l'avion approche de l'objectif. La seule façon de limiter cet effet est d'augmenter la dimension des réseaux d'antennes.