Le radar à balayage électronique actif (AESA) Uttam, développé par le Laboratoire d’électro-optique (LRDE) du DRDO, est au cœur de l’avion de combat léger indien Tejas. Grâce à son architecture innovante basée sur des modules d’émission/réception (T/RM) organisés en « planches », ce système offre des capacités avancées de guidage du faisceau, de suivi de multiples cibles et de résistance à la guerre électronique. Alors que l’Indian Air Force intègre ce radar dans 97 exemplaires du Tejas Mk1A, une évolution technologique des planches avec une augmentation du nombre de T/RM et un passage du Gallium Arsenide (GaAs) au Gallium Nitride (GaN) promet d’étendre la portée de détection et de renforcer les performances face aux menaces de cinquième génération.
L’architecture en planches du radar Uttam assemble les modules T/RM en longues bandes équipées d’éléments antennaires dipolaires, parfaitement adaptées au nez compact du Tejas. Cette approche se distingue des architectures en « tuiles » plus modulaires, utilisées sur des plates-formes plus grandes comme l’évolution du Su-30MKI (radar AESA Virupaksha avec 2 400 modules GaN) ou l’AMCA doté d’un réseau de 1 528 modules GaN. Pour le Tejas, la simplicité, la fiabilité et la facilité de certification des planches permettent des évolutions progressives sans modifier la cellule.
La planche d’origine : 912 modules GaAs – une base éprouvée pour le Mk1A
La configuration initiale, utilisée sur la version de base du radar Uttam Mk1 équipant le Tejas Mk1A, intègre 912 modules d’émission/réception fabriqués en Gallium Arsenide (GaAs) sur une surface d’environ 0,7 m². Le GaAs, semi-conducteur mature de type III-V, offre une puissance de sortie de 10 à 15 watts par module permettant au radar de détecter des cibles de taille chasseurs dans un rayon de 150 à 200 km en mode recherche verticale, tout en assurant le suivi simultané de 64 cibles et l’engagement de 16 d’entre elles. Ce système refroidi par liquide est performant pour les opérations à faible probabilité d’interception (LPI), résiste efficacement aux brouillages grâce à une agilité fréquentielle et peut réaliser des cartographies par synthèse d’ouverture pour les frappes au sol, un atout majeur pour les missions de surveillance des frontières dans le contexte post-retrait des MiG-21.
Testée en vol depuis 2022 sur des prototypes de Tejas, cette configuration souligne la stratégie progressive du LRDE : démarrer avec une technologie GaAs économiquement avantageuse (inférieure à 200 crores INR par radar) et bénéficier d’une production rapide via Bharat Electronics Limited (BEL). Néanmoins, les limites du GaAs s’imposent, avec un rendement énergétique maximal de 40-50 %, limitant ainsi le produit puissance-aperture (PAP) et la portée effective en environnement de guerre électronique intense, en particulier face à des radars GaN déployés par des adversaires comme la Chine avec son J-10C.
La nouvelle planche : 968 modules GaN, l’essor technologique pour le Tejas Mk2
La prochaine itération développée pour les prototypes Tejas Mk2 (anciennement MWF) augmente le nombre de modules à 968 et remplace le GaAs par le Gallium Nitride (GaN), semi-conducteur à large bande interdite reconnu pour ses performances supérieures. Les modules GaN offrent une puissance de 20 à 30 watts chacun, améliorant le produit PAP de 50 à 70 %, ce qui porte la portée de détection à 250 km, même dans des conditions de brouillage électronique intensif. Malgré une légère augmentation de taille du réseau à environ 0,75 m² adaptée au nez agrandi du Mk2, la densification accrue des modules ne pénalise pas l’aérodynamique, grâce à une meilleure gestion thermique nécessaire pour dissiper la chaleur générée par la puissance plus élevée.
Cette modernisation, annoncée par Hindustan Aeronautics Limited (HAL) avec une intégration prévue d’abord sur le Mk1A et surtout accélérée pour le déploiement du Mk2 d’ici 2028, illustre le virage stratégique vers le GaN, en phase avec les tendances mondiales. Par rapport au GaAs, le GaN permet une efficacité de 60 à 70 %, réduisant la consommation énergétique – un aspect crucial compte tenu des marges énergétiques du moteur GE F414 du Tejas – tout en offrant une plus grande largeur de bande instantanée propice aux opérations multimodes comprenant la lutte air-air et la surveillance maritime, et en renforçant la robustesse face aux armes à énergie dirigée. Si le coût initial est plus élevé (250 à 300 crores INR par unité, en raison des coûts liés aux usines de fabrication GaN), la durabilité accrue promet des économies sur le long terme, avec moins de pannes et une durée de vie prolongée.
Comparaison détaillée entre les anciennes et nouvelles planches
| Aspect | Ancienne planche (912 modules GaAs) | Nouvelle planche (968 modules GaN) |
|---|---|---|
| Nombre de modules T/RM | 912 – adapté aux contraintes du radôme du Mk1A | 968 – tirant parti de la taille accrue du Mk2 |
| Matériau semi-conducteur | GaAs : fiable, 10-15 W/module, efficacité 40-50 % | GaN : haute puissance, 20-30 W/module, efficacité 60-70 % |
| Portée de détection | 150-200 km (RCS chasseur) | 200-250+ km, gain de 25 % dans les environnements brouillés |
| Gestion thermique et puissance | Modérée ; refroidissement liquide, intégration simple | Puissance accrue ; refroidissement avancé pour densité élevée |
| Résistance à la guerre électronique | Bonne LPI, saut de fréquence | Supérieure : large bande, meilleure anti-brouillage |
| Coût et production | Plus bas (~200 crores INR) ; fabrication mature GaAs | Plus élevé (~250-300 crores INR) ; montée en puissance GaN |
| Plateformes concernées | Tejas Mk1A principalement | Tejas Mk2 en tête ; possibilité de rétrofit sur Mk1A envisagée |
Si l’ancienne architecture repose sur une simplicité éprouvée après plus de 200 heures de vols d’essais validant la supériorité d’Uttam sur des concurrents comme le radar israélien EL/M-2052 avec un gain de 25 %, la nouvelle planche GaN surmonte les limites du GaAs. Elle permet au Tejas de bénéficier d’une avionique comparable aux standards du Rafale, tout en conservant la modularité nécessaire à des mises à jour rapides et adaptées aux futures évolutions technologiques.