La Corée du Sud mise sur les drones dotés d’IA, des formations de chasseurs à la maintenance aéronautique

Pilotes de chasse, drones autonomes et nouvelle activité aéronautique

Les entreprises aéronautiques sud-coréennes cherchent à opérer une transformation qui va du cockpit d’un avion de combat FA-50 au hangar de maintenance : concevoir des machines capables de percevoir leur environnement, de prendre des décisions et d’effectuer des tâches concrètes. Korea Aerospace Industries (KAI) développe un système dans lequel un chasseur KF-21 pourrait à terme coordonner 20 appareils sans pilote. De son côté, Korean Air met au point des drones autonomes et applique l’intelligence artificielle à l’inspection des avions.

La prochaine étape concrète pour KAI est plus modeste, mais essentielle. Lors d’une démonstration prévue en décembre près du centre aéronautique de Goheung, dans la province du Jeolla du Sud, un pilote installé à l’arrière d’un FA-50 transmettrait directement des commandes de vol à un drone d’environ 150 kilogrammes. Lors d’un précédent vol en formation, un programme d’IA au sol avait contrôlé l’appareil sans pilote.

Korean Air, Hanwha Aerospace et KAI abordent cette opportunité sous des angles différents : avions de combat autonomes, coopération entre pilotes et drones, moteurs d’avion et maintenance numérique. Leur défi commun consiste à tirer parti de leur expérience dans la construction aéronautique pour créer des systèmes associant du matériel, des logiciels et des communications fiables.

Les ambitions commerciales sont considérables. Straits Research prévoit que le marché mondial des drones passera d’une estimation initiale de 48,71 milliards de dollars à 138,96 milliards en 2034. Selon ses prévisions, le marché des drones militaires progresserait, sur la même période, de 26,97 à 63,05 milliards de dollars. Ces chiffres représentent environ 55 % du marché initial et 45 % du total prévu en 2034 pour les drones militaires, ce qui montre que les applications civiles contribuent elles aussi largement à la croissance attendue.

Pourquoi l’autonomie compte lorsque les communications sont interrompues

La guerre entre la Russie et l’Ukraine a fait sortir les drones du rôle d’outils de soutien à la reconnaissance auquel on les cantonnait auparavant. Les attaques ukrainiennes contre des avions russes et des cibles situées au cœur du territoire russe ont montré comment des systèmes sans pilote peuvent menacer du matériel coûteux et atteindre des zones où les pilotes seraient en danger.

L’IA répond à une faiblesse concrète : un drone télépiloté dépend de communications que l’adversaire peut interrompre. Un logiciel capable de reconnaître des véhicules, du matériel et des éléments du terrain à partir d’images de caméras peut aider un appareil à suivre une cible mobile ou à maintenir son itinéraire lorsqu’il perd le contact avec son opérateur. La navigation visuelle peut aussi être utile lorsque les signaux de navigation par satellite sont brouillés.

La reconnaissance pose un autre problème auquel l’IA peut contribuer à répondre. Les drones collectent de grandes quantités d’images, que des personnes doivent ensuite examiner, ce qui prend du temps. L’analyse automatisée peut repérer plus rapidement les objets d’intérêt et réduire le délai entre l’observation d’une zone et la décision d’agir.

Son Jun-young, professeur à l’École d’informatique et de génie informatique de l’Université nationale de Pusan, souligne que les coûts d’acquisition et d’exploitation sont inférieurs à ceux des avions pilotés et que les cycles de production et d’amélioration sont plus courts. Selon lui, la demande ne se limite pas aux préparatifs de guerre : elle concerne aussi la sécurité des frontières et les opérations antiterroristes.

Ce que testerait le prochain vol de KAI

La plateforme aérienne adaptable de KAI, ou AAP, est un petit aéronef expérimental destiné à tester la coopération entre drones et avions de combat. Lors du premier vol en formation décrit dans ses dernières annonces, le FA-50 a volé aux côtés de l’AAP, tandis qu’un système au sol contrôlait le drone.

La démonstration de décembre transférerait ce contrôle dans les airs. Un pilote installé à l’arrière du FA-50 transmettrait des commandes à l’AAP afin de tester la liaison entre les deux appareils en vol. Aucune date précise n’a été annoncée.

KAI entend également faire passer la vitesse maximale de l’AAP de 790 à 920 kilomètres par heure, soit une hausse d’environ 16 %. Une vitesse plus élevée aiderait le drone à évoluer aux côtés d’avions de combat. L’entreprise développe son propre pilote IA, baptisé KAIilot, pour favoriser des vols plus autonomes, et prévoit également des vols en formation avec le KF-21.

L’objectif à plus long terme est que l’IA contribue à définir des objectifs et à mener des missions en coordination avec un avion piloté. Pour y parvenir, il ne suffit pas de maintenir deux appareils à proximité : ils doivent échanger des instructions et des informations de manière fiable, tandis que leurs logiciels gèrent l’évolution des conditions.

Un plan de développement qui s’étend au-delà de 2038

La feuille de route de KAI pour la coopération entre avions pilotés et appareils sans pilote, souvent appelée MUM-T (manned-unmanned teaming), répartit le développement en quatre phases. Elle commence par des démonstrations relativement modestes et vise, à terme, une force connectée composée de chasseurs, de drones et d’autres aéronefs.

• 2023 : début du développement, avec notamment des travaux sur des hélicoptères et de petits drones lancés depuis des aéronefs.
• 2025 à 2028 : la deuxième phase prévoit une démonstration avec un FA-50, qui contrôlerait jusqu’à quatre plateformes aériennes adaptables.
• Juin 2026 : la première livraison du KF-21 est prévue, lançant une famille d’avions destinée à soutenir les développements ultérieurs.
• D’ici à 2037 : la troisième phase vise à transférer une technologie de coopération plus avancée à une version biplace du KF-21 et à faire progresser le développement d’un drone de combat qui l’accompagnerait.
• À partir de 2038 : la dernière phase a pour objectif de relier aéronefs et capteurs au sein d’un réseau de combat aérien et spatial plus vaste.

Les quatre drones prévus pour la démonstration avec le FA-50 pourraient remplir des missions différentes. L’un pourrait servir de leurre, un autre transporter un brouilleur pour perturber les systèmes électroniques ennemis, un troisième recueillir des images et un quatrième mener une frappe. Cette répartition des tâches permettrait à un pilote de s’appuyer sur plusieurs appareils sans que chaque drone doive emporter tous les types d’équipements.

Le dispositif envisagé pour le KF-21 serait plus vaste. Un chasseur contrôlerait quatre drones de combat qui l’accompagneraient, chacun dirigeant à son tour quatre AAP supplémentaires. Au total, cela ferait quatre drones plus imposants et 16 plateformes plus petites, soit 20 appareils sans pilote associés à un seul chasseur.

La version du KF-21 destinée à ce rôle est la configuration Block III biplace prévue. Son développement relierait le programme du chasseur à des projets de logiciels, de communications et de drones qui se poursuivraient bien après la première livraison prévue de l’appareil.

Korean Air développe plusieurs types d’appareils sans pilote

Korean Air élargit ses activités au-delà du transport de passagers et de marchandises, vers la construction aéronautique et la défense. Parmi ses projets figure le KUS-FX, un petit drone coopératif d’environ quatre mètres de long, qui utiliserait des technologies de mission autonome et de vol coordonné en groupe.

L’autonomie de mission signifie qu’un commandant définit un objectif et que les appareils contribuent à déterminer comment l’atteindre, notamment en se répartissant les tâches. Le vol coordonné en groupe exige que les drones échangent des informations sur leur position et leur vitesse afin de maintenir leurs distances et d’éviter les collisions.

Korean Air développe également un drone cible subsonique destiné à tester les systèmes de défense aérienne et à entraîner les équipages à intercepter des appareils, ainsi que des drones d’attaque petits et moyens conçus pour repérer et frapper des cibles. Son projet KUS-LW est un programme distinct visant à développer un drone de combat d’accompagnement. Le développement a débuté en novembre 2021 et la Defense Acquisition Program Administration a sélectionné la division Aerospace de Korean Air pour le programme en août 2022.

Korean Air a décrit les fonctions prévues pour ce groupe de drones d’accompagnement :

L’escadron de drones ne se contentera pas de soutenir et d’escorter un avion piloté : il pourra également mener ses propres missions, notamment de surveillance, de brouillage électronique et de tir de précision.

L’entreprise travaille aussi avec Anduril, société américaine spécialisée dans les technologies de défense, sur des aéronefs sans pilote utilisant l’IA. Ce partenariat fait du développement logiciel, au même titre que la conception des cellules, un pilier de ses ambitions dans la défense.

Hanwha et KAI explorent différentes pistes de croissance

Hanwha Aerospace travaille avec General Atomics Aeronautical Systems sur le grand drone Mojave, conçu pour décoller et atterrir dans des espaces restreints. Cette capacité pourrait élargir les lieux depuis lesquels un grand drone peut opérer.

Hanwha entend également appliquer son propre modèle d’IA, Engineerus, au vol autonome des drones et au développement de moteurs d’avion. Les deux applications répondent à des tâches différentes, mais nécessitent toutes deux des logiciels capables de fonctionner avec des systèmes physiques complexes.

Les ambitions de KAI vont au-delà des avions de chasse. Son projet MC-X Orca prévoit un avion multirôle d’une masse maximale au décollage de 92 tonnes. Parmi les missions envisagées figurent le transport, le ravitaillement en vol, l’évacuation sanitaire, la patrouille maritime, la veille aérienne et la coopération avec des drones. Si le projet aboutit, la production pourrait commencer dès 2035. KAI cherche des partenaires internationaux.

Un dirigeant de KAI a évalué à 800 appareils le marché potentiel à l’exportation du KF-21 sur plusieurs décennies, et cité l’Arabie saoudite et les Émirats arabes unis parmi les clients potentiels. Ces ambitions donnent une dimension commerciale à l’interopérabilité : un acheteur intéressé par un chasseur pourrait également vouloir les drones, les communications et les logiciels qui l’accompagneraient.

L’inspection des avions, un autre banc d’essai

La maintenance aéronautique offre une autre application de l’IA physique, terme qui désigne l’intelligence artificielle agissant dans le monde réel par l’intermédiaire de machines. Au lieu d’effectuer une mission de combat, un robot ou un drone se déplace autour d’un avion, collecte des mesures et aide à repérer les dommages.

Une inspection extérieure classique peut nécessiter des équipements de levage pour que des techniciens examinent directement les surfaces. Un système automatisé peut combiner des drones et des robots mobiles terrestres avec des capteurs qui déterminent leur position et cartographient en trois dimensions l’espace environnant. Les machines recueillent alors des informations détaillées sur différentes parties de l’avion.

L’IA peut analyser ces informations pour déceler de petites fissures et des défauts sur les composants. Korean Air a appliqué l’IA physique à l’inspection des avions, faisant de la maintenance un prolongement concret de ses programmes de développement à plus long terme d’aéronefs autonomes.

Cette activité est désignée par l’acronyme MRO, pour maintenance, repair and overhaul, soit la maintenance, la réparation et la révision. La MRO numérique s’appuie sur les données et les logiciels pour mener ces activités. Une projection citée pour ce secteur prévoit un marché passant de 1,35 à 4,12 milliards de dollars d’ici à 2034, soit environ trois fois sa valeur initiale.

Pour les compagnies aériennes, l’intérêt est concret : détecter les dommages de manière fiable tout en réduisant le temps et le coût des inspections. Pour les entreprises aéronautiques, la maintenance représente une nouvelle source de revenus, en complément de la construction et de la vente d’avions.

Les interventions en cas de catastrophe pourraient élargir le champ d’application

Korean Air estime également que les grands sites de catastrophe, notamment les incendies de forêt, pourraient générer une demande. Son approche envisagée combinerait des informations provenant de capteurs au sol, dans les airs et dans l’espace pour surveiller en continu les signes de départ de feu.

Si un départ de feu potentiel est détecté, un drone autonome pourrait se rendre sur place et tenter d’intervenir dès les premiers instants. L’objectif central du système serait de repérer rapidement un petit incendie et de l’atteindre sans délai.

Le lien avec les développements militaires tient à la nécessité de combiner des observations, de prendre des décisions et d’acheminer un appareil vers sa mission. Pour les interventions en cas de catastrophe, ces capacités devraient fonctionner dans un autre environnement et servir à repérer les dangers et à appuyer les opérations d’urgence.

Les logiciels et la demande à l’exportation détermineront la suite

Douglas Barrie, chercheur principal chargé de l’aérospatiale militaire à l’International Institute for Strategic Studies de Londres, estime que la Corée du Sud possède l’expérience industrielle nécessaire pour développer la coopération entre avions pilotés et drones. Il considère toutefois que le secteur en est encore à ses débuts, comme ailleurs dans le monde.

Barrie a expliqué l’intérêt financier que présente l’ajout d’appareils sans pilote à une force :

Toute approche qui permet de renforcer sa masse de combat à un coût raisonnable, à l’aide de systèmes qui rendent plus acceptable un taux d’attrition élevé, sera intéressante.

La masse de combat désigne le nombre d’avions et d’autres moyens qu’une force peut engager. L’attrition correspond aux pertes subies pendant les opérations. L’intérêt est d’ajouter des appareils utiles à un coût qui rende la perte de certains d’entre eux plus supportable que celle de chasseurs pilotés onéreux.

Kim Kwang-ok, professeur de gestion de l’aviation à la Korea Aerospace University, voit dans la défense, les appareils sans pilote et la MRO des sources possibles de revenus réguliers grâce à des contrats de longue durée. Selon lui, les entreprises devront adapter leurs technologies d’IA aux besoins des clients étrangers et aux évolutions du secteur aéronautique pour réussir à l’exportation.

Le recrutement de spécialistes de l’IA fait partie de cet effort. Les entreprises sud-coréennes construisent déjà des avions et des moteurs ; l’étape suivante exige aussi des logiciels capables d’interpréter les données des capteurs, de gérer les missions et de coordonner les machines. Les démonstrations en vol prévues et les applications de maintenance offrent des occasions concrètes de mettre ces capacités à l’épreuve.

À retenir

• KAI prévoit de tester le contrôle direct d’un drone depuis un FA-50, après un vol en formation piloté depuis le sol.
• Sa feuille de route à plus long terme envisage qu’un KF-21 coordonne quatre drones de combat et 16 plateformes sans pilote plus petites.
• Korean Air développe plusieurs types de drones, travaille avec Anduril et applique l’IA physique à l’inspection des avions.
• Hanwha Aerospace travaille sur le Mojave avec General Atomics et développe des applications d’IA pour le vol et les moteurs.
• La maintenance et les éventuels systèmes d’intervention contre les incendies de forêt étendent ces technologies au-delà des missions de combat.
• Les ambitions à l’exportation dépendront de l’adéquation entre les avions, les communications, les logiciels d’IA et les besoins des clients.