Missile balistique

Un missile est une arme propulsée et guidée conçue pour emporter une charge militaire. Les quatre catégories principales de missiles sont :

• les missiles balistiques, dont la portée va de quelques dizaines de kilomètres à plusieurs milliers de kilomètres, propulsés par un moteur-fusée durant leur phase initiale de vol, atteignant des vitesses très élevées de plusieurs kilomètres par seconde (entre Mach 5 et Mach 20) lorsque la gravité ramène l'ogive balistique sur Terre et armés d'ogives militaires conventionnelles ou nucléaires. Ces missiles contiennent une forme de mécanisme de guidage et de contrôle durant la phase terminale de leur vol afin d'obtenir une bonne précision de tir. Les roquettes sont une variante non guidée de ces missiles ;
• les missiles tactiques, à très courte portée, soit de quelques centaines de mètres à quelques dizaines de kilomètres sauf exception, utilisés sur le champ de bataille pour détruire des cibles précises, telles que des engins blindés ou des avions. Ces missiles anti-char, anti-aéronef ou anti-navire ont une trajectoire tendue et non balistique parce que l'influence de la gravité sur leur parcours est mineure : beaucoup de ces missiles sont propulsés durant la totalité ou au moins la plus grande partie de leur vol, qui se déroule le plus souvent dans l'atmosphère et donc rarement dans l'espace exo-atmosphérique ;
• les missiles de croisière, dont la portée est rarement supérieure à quelques centaines de kilomètres, propulsés durant tout leur vol mais lents puisque subsoniques le plus souvent, qui peuvent être armés comme les missiles balistiques d'ogives conventionnelles ou nucléaires. Ils volent à très basse altitude, ce qui constitue leur principale protection pour échapper à la détection[1].
• les missiles ou planeurs hypersoniques, propulsés par un moteur-fusée ou un statoréacteurs pendant une partie de leur vol leur permettant d'atteindre une très grande vitesse, supérieure à Mach 5 et d'adopter un profil de vol à plus basse altitude que les missiles balistiques. La combinaison de ces deux caractéristiques les rend très difficiles à détecter et à intercepter[2].

Lancement par une fusée Atlas d'une capsule Mercury emportant à son bord l'astronaute John Glenn, premier astronaute américain à orbiter autour de la Terre.

Les missiles balistiques développés depuis la Seconde Guerre mondiale répondent à des besoins opérationnels sur les théâtres d'opérations comme à des besoins stratégiques dans le cadre de la dissuasion nucléaire. Durant les années 1950, certains projets ont une double finalité, militaire et civile. Dans ce deuxième domaine d'application, le terme « missile » est remplacé par « lanceur » ou « fusée ». Ainsi, Atlas, le premier missile intercontinental (ICBM) développé aux États-Unis, est aussi utilisé comme lanceur pour Mercury, le premier véhicule spatial américain[3]. De même, le missile R-7 Semiorka (code OTAN SS-6 Sapwood) est le premier missile balistique intercontinental développé par l'Union soviétique ainsi que la première fusée à avoir placé un satellite artificiel, Spoutnik 1, en orbite autour de la Terre, premier vol orbital réussi de l'ère spatiale[4]. Contrairement aux missiles conçus pour envoyer leur charge utile sur une cible prédéterminée, les lanceurs ont pour vocation de placer leur charge utile en orbite terrestre pour des applications qui peuvent aussi être des satellites militaires[5].

De nos jours, la Russie, les États-Unis, le Japon, la Chine, les pays européens par le biais de l'Agence spatiale européenne, Israël, l'Inde, l'Iran et la Corée du Nord et la Corée du Sud disposent de leur propre capacité de lancement spatial. D'autres pays aspirent à une telle capacité, comme le Brésil et le Pakistan. Le caractère potentiellement dual, civil et militaire, des lanceurs spatiaux développés au XXI^e siècle par une dizaine de pays est un enjeu de sécurité, la prolifération des missiles nourrissant la prolifération nucléaire.

Le traité de l'espace, entré en vigueur en 1967, définit les principes régissant les activités des États en matière d'exploration et d'utilisation de l'espace extra-atmosphérique. En particulier, il interdit la mise en orbite d'armes nucléaires. Il n'interdit en revanche pas le lancement de missiles balistiques dont l'essentiel de la trajectoire se situe dans l'espace extra-atmosphérique.

Il n'existe pas de typologie internationale officielle des missiles balistiques. La typologie suivante selon la portée des missiles a été adoptée par l'usage pour les missiles lancés depuis le sol :

• missile à courte portée (SRBM : Short Range Ballistic Missile), de portée inférieure à 1 000 kilomètres. Exemples : Iskander-E, Pluton, Scud, MGM-31 Pershing ;
• Missile à moyenne portée (MRBM : Medium Range Ballistic Missile), qui ont une portée comprise entre 1 000 et 3 000 kilomètres. Exemples : Shahab-3, Nodong-1, Jericho II ;
• Missile à portée intermédiaire (IRBM : Intermediate Range Ballistic Missile), qui ont une portée comprise entre 3 000 et 5 500 kilomètres. Exemples : S3, SS-20 ;
• Missile intercontinental (ICBM : InterContinental Ballistic Missile, qui ont une portée supérieure à 5 500 kilomètres. Exemples : Topol-M, Peacekeeper, SS-18.

Le Traité sur les forces nucléaires à portée intermédiaire, signé en 1987 par les États-Unis et l'Union soviétique, définit deux catégories : les missiles de portée intermédiaire, d'une portée comprise entre 1 000 et 5 500 km, et les missiles à plus courte portée, dont la portée se situe entre 500 et 1 000 km[6].

Un missile américain Trident II tiré depuis un sous-marin perce la surface de l'eau.

Pour les missiles qui ne sont pas lancés depuis le sol, la classification distingue leur milieu de lancement :

• missile aérobalistique (ALBM : Air-Launched Ballistic Missile), lancé depuis un aéronef, comme le Kinjal russe, le Rampage israélien, le CH-AS-X-13 chinois ;
• missile mer-sol balistique (SLBM : Submarine Launched Balistic Missile), lancé depuis des sous-marins lanceurs d'engins, le plus souvent à propulsion nucléaire (SNLE). Exemples : Missile M51 (France), Trident 2D5 (États-Unis), Boulava (Russie).

Les missiles balistiques acquièrent durant la guerre froide une place considérable parmi les équipements des forces armées. La guerre froide stimule le développement de missiles balistiques toujours plus performants, auxquels des moyens humains, industriels et financiers sont consacrés afin d'augmenter leur portée, d'en réduire les délais de lancement et de les protéger contre les frappes ennemies, d'améliorer leur précision ou d'augmenter les performances de leur charge utile. En URSS, en 1958, les achats de missiles représentent 6 % du budget d'équipement des forces armées, tandis qu'en 1965, ils en représentent 53 %.

Les missiles sont le plus souvent associés à la notion d'arme de destruction massive, terme qui désigne les armes nucléaires, radiologiques, bactériologiques et chimiques. Ils peuvent aussi emporter des ogives explosives dites conventionnelles. Leur développement durant les années de la guerre froide est fondamentalement lié à l'arme et à la dissuasion nucléaires. Toutefois, à fin 2019, des missiles ont été utilisés dans plus d'une douzaine de conflits pour lancer des ogives conventionnelles ou chimiques, mais jamais d'ogive nucléaire.

Les neuf pays dotés de l'arme nucléaire distinguent :

• les forces nucléaires stratégiques, toujours équipées de missiles intercontinentaux (ICBM) ou à portée intermédiaire (IRBM), et de missiles mer-sol stratégiques. Ces forces relèvent typiquement de commandements séparés ; en Russie par exemple, la Force des fusées stratégiques, créée fin 1959, est un commandement séparé des trois grands services, Terre, Air et Mer ; de même aux États-Unis, le United States Strategic Command est l'un des onze Unified Combatant Command au sein du Département de la Défense des États-Unis (DoD). Ces forces sont le bras armé des politiques de dissuasion nucléaire de ces neuf États. Malgré l'existence de systèmes de défense antimissile, ces missiles et les systèmes d'armes auxquels ils sont associés sont considérés au XXI^e siècle comme quasiment invulnérables. Les bombardiers stratégiques n'occupent plus au XXI^e siècle qu'une place marginale ;
• les forces nucléaires tactiques, équipées de missiles balistiques à plus courte portée et d'avions de combat armés de bombes nucléaires ou de missiles air-sol dotés d'une tête nucléaire. Ces forces sont très nombreuses durant la guerre froide en Europe où tant l'Otan que le pacte de Varsovie ont développé l'emploi d'armes nucléaires dites tactiques sur le théâtre européen.

L’histoire de la conquête spatiale et du missile a retenu les noms de quatre pionniers : le Russe Constantin Tsiolkovski, le Français Robert Esnault-Pelterie, l'Américain Robert Goddard et l'Austro-hongrois Hermann Oberth.

En Russie, Tsiolkovsky est le premier au début du XX^e siècle à poser les principes physiques à la base du fonctionnement des fusées et du vol orbital qui démontrent notamment la nécessité de construire des fusées à étages séparés pour atteindre la vitesse orbitale[7]^,[8].

Robert Esnault-Pelterie, inventeur talentueux, pionnier de l’aviation, propose de caractériser la navigation à venir dans le ciel et les astres par le mot « astronautique », universellement adopté depuis. il s’intéresse dès 1907 à la théorie de la propulsion par réaction et aux possibilités offertes par la fusée pour les voyages interplanétaires, dont il devient un ardent promoteur. Mais il échoue à intéresser l'État-major français à la construction de fusées[9]^,[10].

Aux États-Unis, Goddard est le premier à construire des fusées expérimentales à carburant liquide : sa première fusée, lancée le 16 mars 1926 s'élève à 12,5 mètres de hauteur et parcourt 56 mètres depuis son lieu de lancement[11].

En Allemagne, Hermann Oberth soutient en 1923 la première thèse de doctorat en astronautique qu'il publie sous le titre La fusée dans l'espace. Il préside à partir de 1928 une société savante La société pour la navigation spatiale (en allemand Verein für Raumschiffahrt). Ses convictions deviennent rapidement partagées, contrairement à ce qui se passe côté français. Il attire de jeunes talents comme Wernher von Braun[12]^,[13].

V2 au décollage en 1943 lors d'un test à Peenemünde.

En Allemagne, l'armée crée un département Balistique au sein de la direction des Armements que von Braun rejoint en 1932. Au sein de cette institution militaire, il prend la tête d'un programme de recherche sur les fusées à propulsion à ergols liquides, qui bénéficie d'un soutien financier croissant des dirigeants militaires allemands dans le contexte d'une politique de réarmement de l'Allemagne portée par l'arrivée au pouvoir d'Adolf Hitler en janvier 1933.

Des tests de missiles à ergols liquides sont effectués à partir de 1932. Les équipes s'installent en 1937 sur le site secret de Peenemünde sur la Baltique où 5 000 personnes travaillent en 1942. La conception du missile A-4, le futur V2, est finalisée en 1941 et le premier essai en vol réussi a lieu le 3 octobre 1942. Les premiers V2 sont tirés sur Paris et Londres le 8 septembre 1944. Le missile est publiquement identifié par le ministre de la Propagande nazie, Joseph Goebbels, comme l'« arme de représailles 2 » (en allemand : Vergeltungswaffe 2), soit en forme courte V2[14]^,[15]^,[16].

Missile R-2, dérivé du V2, à l'entrée de Korolev, au sud de Moscou, rebaptisée en l'honneur de Sergueï Korolev.

La Seconde Guerre mondiale finie, il poursuit ses essais au Nouveau-Mexique avec une grande partie de son équipe et beaucoup de matériel que les américains ont récupéré[17]. Mais là, de 1945 jusqu’à la fin des années 1950, il n’y a plus de volonté politique, plus d’intérêt de la part des États-Unis pour le dossier spatial. L’USAF favorise les bombardiers à très long rayon d’action de son Strategic Air Command (B-36, B-47, B-50 puis B-52). Le 12 janvier 1954, le secrétaire d’État américain John Foster Dulles formule le concept de « représailles massives » exécutable par la flotte des bombardiers stratégiques et eux seuls[18] qui ne laisse pas sa place à une arme nucléaire lancée à très longue portée qui arriverait beaucoup plus vite que les avions. Seuls des engins dits plus tard de portée intermédiaire sont réalisés pour prendre place aux portes de l’Union soviétique, les missiles Thor et Jupiter.

Le missile balistique est donc alors confiné dans un petit rôle dont on ne cherche pas à le faire sortir. Il ne devient de nature essentiellement stratégique qu’avec la vision politique des Soviétiques et le lancement de Spoutnik 1, le 4 octobre 1957. La guerre finie, et cette fois en Union soviétique, se rencontrent un autre homme de génie et la volonté politique qui fera finalement basculer le monde de la guerre froide puis celui d’aujourd’hui dans le concept de la dissuasion nucléaire créé par les missiles balistiques de longue portée[note 1].

Cet homme, c'est Sergueï Korolev. Envoyé en 1936 au Goulag où vont mourir sa femme et sa fille, il exerçait dans un laboratoire de recherche dédié aux applications militaires des fusées, créé à la suite des travaux de Constantin Tsiolkovski qui, le premier en 1924, avait mis en évidence le paramètre fondamental de la conquête de l’espace. C’est la vitesse à donner à l’arme ou au satellite[19].

Staline sort Korolev du Goulag en 1945 pour qu’il examine le matériel balistique et interroge les ingénieurs allemands que les Américains n’avaient pu prendre. Les travaux qu’il va de lui-même mener ensuite sur des évolutions successives du V2 de plus en plus performantes (modèles dits successivement R1, 2, 3…), son puissant génie et celui de ses équipes au début pour partie allemandes et très vite entièrement nationales, mais aussi la perspicacité des dirigeants russes, tout cela conduit en 1953 au lancement dans le plus grand secret, du programme de construction d’un missile balistique dit R-7 et appelé intercontinental[20], c’est-à-dire de très longue portée et capable d’atteindre les États-Unis depuis le territoire soviétique.

Le Atlas I, premier missile balistique intercontinental américain, 1958.

Le 4 octobre 1957, lancé par une fusée R-7, le satellite artificiel Spoutnik 1 orbite autour de la Terre. Ceci n’intéresse que les journalistes et le grand public. Ce qui intéresse les militaires américains, au fait des progrès soviétiques depuis plusieurs mois déjà, ce n’est pas le satellite mais le fait d’avoir été capable de le satelliser. Une fusée qui a pu fournir une vitesse de 8 km/s aux quelques kilos d’un satellite pourrait lancer une charge plus lourde à une vitesse moindre. À 7 km/s par exemple la charge retomberait sur la Terre à 10 000 km de son point de lancement tandis qu’on aurait remplacé le satellite par une arme nucléaire (cf. ci-dessous). Les Soviétiques n’en sont pas encore là, mais ils viennent de montrer qu’ils allaient y arriver.

Le président et ex-général Dwight D. Eisenhower prend la mesure du danger et du retard des États-Unis avec une inquiétude mesurée que ne partage pas le camp opposé, celui du futur président John F. Kennedy, beaucoup plus décidé à combler le déficit technique que la satellisation vient de démontrer (le « missile gap »)[21]. Deux décisions capitales pour l’avenir du missile balistique s’ensuivent :

• l’une par Eisenhower avec la création de la NASA en juillet 1958, regroupant les efforts civils et militaires. Wernher von Braun en sera le premier président ;
• l’autre par Kennedy en décidant, le 25 mai 1961, d’envoyer des hommes sur la Lune avec le programme Apollo.

Une telle décision a fait l’objet de nombreuses analyses historiques. Elle est prise après le premier vol d’un Homme dans l’espace, le 12 avril 1961, qui caractérise à nouveau l’infériorité américaine dont l’avenir montrera qu’elle n’est pas si importante. Quoi qu’il en soit, elle a donné un énorme élan au complexe militaro-industriel américain en lui fournissant d’immenses crédits de recherche et de développement. Parce que le missile balistique est un objet complexe il faudra aux États-Unis comme à l'URSS puis à la France ultérieurement, deux ou trois générations de missiles avant d’en arriver aux portées les plus longues. Pour soutenir cet effort au but uniquement militaire qui aurait pu être difficilement acceptée par les citoyens américains, l’idée de proposer d’aller sur la Lune a été d’une excellente politique.

En octobre 1962, la crise des missiles de Cuba théorise définitivement l’emploi du missile balistique sous sa forme actuelle. Portée très grande, emploi d’ogives nucléaires, délai de tir très court et protection extrême dans des bunkers ou, plus sûrement encore, à bord de sous-marins.

Les Américains avaient placé en Turquie et en Italie, depuis 1959, une génération intermédiaire de missiles balistiques (les Jupiter) qui n’avaient encore que quelques milliers de kilomètres de portée et donc ne pouvaient être tirés trop loin de Moscou, d’où leur positionnement. L’Union soviétique souhaita manifester sa capacité de rééquilibrage stratégique en plaçant ses missiles balistiques (R-12), qui, pour les mêmes raisons de développement technique, avaient les mêmes portées, dans l’île de Cuba où ils étaient alors à portée de Washington. Dans les deux cas les deux pays détruisaient leur capitales en un quart d’heure, le temps de parcours des armes des missiles balistiques de portée intermédiaire.

La crise s’est soldée par le retrait de ces missiles balistiques : ceux des Russes ne sont jamais arrivés à Cuba et ceux des Américains ont été retirés de Turquie et d'Italie parce qu’ils étaient devenus inutiles. Les deux grands mettaient alors en service leur dernière génération de missiles balistiques capables d'assurer la destruction des capitales et autres cibles majeures en passant au-dessus du pôle Nord en trente minutes. Le missile balistique de dernière génération — et rien de tel avant lui — ne donnait plus le temps de déclarer la guerre. Probablement ces deux présidents ont-ils été les premiers à en prendre pleinement conscience. Ils ont alors mis en place un moyen spécifique de s’entretenir directement et rapidement en cas de crise ou d'urgence : le téléphone rouge.

La lettre envoyée au premier secrétaire du PCUS Khrouchtchev par Madame Kennedy peut probablement conclure à ce jour (2017) l’histoire des missiles balistiques stratégiques aboutis, ces armes effroyables « dans la main de grands hommes » selon elle[22] : « Cher Président, (…) je sais combien mon époux tenait à la paix, et combien la relation que vous aviez était centrale dans ce souci qui occupait son esprit. Il avait l’habitude de vous citer dans certains de ses discours : « Dans la prochaine guerre, les survivants envieront les morts ». (…) Le danger qui hantait mon mari était que la guerre puisse être déclarée, non par des grands hommes mais par des petits. Les grands hommes savent qu’il est nécessaire de se contrôler et de se restreindre… ».

Dans les années 1960, la France et la Chine se lancent à leur tour dans le développement de missiles balistiques. La France disposait en 1958 d’un savoir-faire balistique et surtout nucléaire mais sans volonté de réaliser un missile balistique. Dès qu’elle s’est manifestée par décision du général De Gaulle devenu président de la République, la construction en a été actée dans la deuxième loi programme 1965-1970[23].

Garantir l’effet dissuasif, c’est empêcher l’adversaire de détruire le missile balistique en tirant le premier[24]. L’histoire a montré trois dispositions possibles pour les missiles balistiques en attente de tir : sur des wagons ou des camions déplacés continûment. Il faut disposer de vastes espaces très peu habités ; dans des silos de plus en plus protégés au fur et à mesure que la précision des missiles balistique adverses croît ; dans des sous-marins dissimulés par les immensités océaniques.

La disposition dans des sous-marins lanceurs de missiles balistiques est aujourd’hui considérée comme la plus sûre[25]. Les trois seuls pays à détenir sous la mer leurs propres missiles de très longue portée sont les États-Unis, la Russie et la France[note 2].

À partir du début des années 1970, les Américains et les Soviétiques s'entendent pour limiter puis réduire par étape le nombre de leurs armes stratégiques en fixant des plafonds qui concernent à la fois le nombre d'ogives nucléaires et le nombre vecteurs stratégiques, c'est-à-dire de missiles balistiques lancés du sol ou lancés depuis un sous-marin.

La signature du traité sur les forces nucléaires intermédiaires en 1987 complète ces dispositions. Il se traduit par le démantèlement complet de tous les missiles balistiques (et de croisière) d'une portée supérieure à 500 km.

Il en résulte un moindre engouement pour les missiles balistiques durant la fin du XX^e siècle dans un contexte géopolitique marqué par la fin de la guerre froide et, pour un temps seulement, une baisse générale des tensions internationales.

Cependant les puissances régionales continuent de voir l'intérêt du missile balistique pour s'imposer vis-à-vis de leurs voisins et se lancent, notamment au Moyen-Orient et en Asie dans des programmes d'acquisition de missiles à courte ou moyenne portée. Ces programmes sont pour plusieurs pays directement couplés avec leurs efforts pour devenir une puissance nucléaire.

Missiles des puissances nucléaires[28]

Pays	ICBM	IRBM	SLBM
États-Unis	Minuteman III		Trident II (D5)
Russie	RS-24 Yars		RSM-56 Bulava
Chine	DF-31	DF-21	JL-2
G.-B.			Trident II (D5)
France			M51
Inde		Agni-5	K-15 Sagarika
Israël		Jéricho
Pakistan		Shaheen-III (en)
Corée N.	Hwasong-14 (en)	KN-15 (en)	KN-11

Toutes les puissances nucléaires équipent leurs forces nucléaires stratégiques de missiles équipés d'ogives nucléaires. Le tableau montre la ou les catégories de missiles stratégiques que ces pays possèdent et le nom du modèle le plus performant en service à la fin des années 2010[29]. Les armes stratégiques possédées par les États-Unis et la Russie sont plafonnées par le traité New Start de 2010, ce qui n'interdit pas leur modernisation. La Chine, qui n'est liée par aucun traité de cette nature, poursuit le développement de son arsenal. Elle procède notamment depuis 2014 aux essais du DF-41, un nouvel ICBM dont la mise en service est prévue en 2019 ou 2020. Sa portée estimée de 12 000 à 15 000 km en ferait le missile intercontinental de plus longue portée, capable d'atteindre les États-Unis en 30 minutes ; il peut être lancé depuis un silo ou depuis un système mobile et emporter soit une tête nucléaire unique de 1 Mt ou jusqu'à 10 ogives mirvées d'une puissance unitaire comprise entre 20 et 150 kt[30].

La Corée du Nord procède à de nombreux essais de missiles de tous types, ICBM, IRBM et SLBM. De façon générale, il est impossible de connaître précisément le stade de développement atteint par ces missiles et si certains d'entre eux sont réellement opérationnels.

En 1988, le traité américano-soviétique sur les forces nucléaires à portée intermédiaire interdit la possession de missiles sol-sol nucléaires ou conventionnels de portées comprise entre 500 km et 5 500 km. Le développement de missiles balistiques tactiques est alors définitivement arrêté dans ces deux pays mais ils n’en avaient plus besoin. D’autres pays, tels la Chine, le Pakistan, l'Inde, Israël et l'Iran continuent aujourd'hui à développer des missiles balistiques à portée intermédiaire dont le rôle stratégique leur convient puisque les adversaires sont géographiquement proches. Le cas de la Corée du Nord est différent : l’objectif politique de menacer les États-Unis ne peut être atteint que par un missile balistique de très longue portée. En 2019, avec l'abandon du traité sur les forces nucléaires à portée intermédiaire, la situation concernant la Russie et les États-Unis est devenue confuse pour l'avenir.

L'Iran mène depuis la guerre avec l'Irak dans les années 1980 de nombreux projets de développement de missiles, initialement avec l'aide de la Corée du Nord. Ses missiles sont placés sous le contrôle de la Force aérospatiale de l'armée des Gardiens de la révolution islamique. La communauté internationale s'inquiète du développement de missiles par l'Iran en raison principalement des craintes qu'il finisse par se doter de l'arme nucléaire. En 2019, l'Iran est le pays du Moyen-Orient qui possède le plus grand nombre de missiles balistiques[31].

Missile balistique Scud afghan sur son TEL.

La possession de missiles balistiques augmente à la fois la capacité de frappe militaire d'un pays et sa capacité de dissuasion, même lorsqu'elle n'est pas associée à la possession d'armes nucléaires. Le missile a une probabilité d'atteinte de sa cible très supérieure à celle d'un avion de combat, car les technologies d'interception d'avions sont beaucoup plus avancées que celles de défense antimissile.

Durant la guerre du Golfe en 1991, l'aviation irakienne est clouée au sol en raison de la supériorité aérienne des Alliés, mais les Irakiens peuvent lancer avec un taux de succès important des missiles Scud sur des cibles civiles en Israël et sur un camp militaire américain en Arabie saoudite, malgré le déploiement de missiles Patriot de défense antimissile.

L'augmentation de la capacité de dissuasion résulte du fait que les missiles de génération ancienne, encore les plus répandus, relativement peu précis et donc peu adaptés à viser des cibles militaires précises, sont davantage utilisables contre des cibles civiles devenant ainsi une arme de terreur à l'instar de l'arme nucléaire. Les missiles modernes et précis ont en outre grâce à leur vitesse la capacité à frapper de manière préventive des cibles militaires, détruisant ainsi une partie du potentiel offensif d'un pays par surprise[27].

Les missiles balistiques non dotés d’armes nucléaires servent :

• s’ils sont « rustiques », peu chers et donc nombreux, à prolonger l’artillerie et/ou obtenir un petit effet stratégique (menace sur les villes ou les emplacements des troupes au sol). C'est le cas des Scud et de tous leurs successeurs ;
• s’ils sont dotés d’une capacité terminale de précision (ogive pilotée disposant de gouvernes), à obtenir un effet militaire dans des cas très spécifiques, par exemple en appui de forces spéciales (temps de réaction plus courts à très grande distance que celui des avions) ou pour des destructions qu’ils seraient les seuls à pouvoir provoquer compte tenu de la protection de la cible (porte-avions protégé par une force navale).

Le concept du missile balistique est simple : c’est celui du lancer du javelot. Plus on lance vite, plus le javelot va loin. Pour lancer le plus vite possible l’athlète court puis transmet toute sa vitesse à son arme, encore accrue par un violent mouvement du bras. Les armes de guerre — les boulets puis les obus — sont bien plus lourdes que le javelot ; on veut aussi les lancer plus loin, d'où le trébuchet de l'artillerie médiévale et la baliste puis, en utilisant la poudre, la bombarde, le mortier, l’obusier, etc., qui donnent à l’arme lancée de plus grandes vitesses.

L’obus est petit. La résistance de l’air n’affecte guère sa trajectoire quasi déterminée par la vitesse acquise au lancement, d’une part, et l’influence de la gravité terrestre (son poids) d’autre part. La mathématique[note 3] de la trajectoire parcourue a retenu le nom de « baliste » pour la caractériser. Cette trajectoire est dite « balistique »[32]. C’est une ellipse[33], assimilable sur de petites distances à une parabole.

Les progrès de l’artillerie ne donnent toutefois aux obus les plus récents que des portées ne dépassant guère quelques dizaines de kilomètres, d'où leur trajectoire dite parabolique, comme pour le camion équipé d’un système d’artillerie français. Pour aller plus loin, la fusée doit prendre le relais.

Les vitesses fournies à leurs armes par les fusées s’expriment en plusieurs kilomètres par seconde[note 4]. Les trajectoires deviennent elliptiques et le centre de la Terre est l’un des foyers de l’ellipse. Les portées sont de plusieurs milliers de kilomètres, jusqu’à 10 000 km et plus. On pourrait même aller deux fois plus loin, mais lancé à 20 000 km l’obus raterait la Terre (20 000 km, c’est sa demi-circonférence) et se satelliserait (voir ci-dessous).

Quand la fusée satellise, et donc sans arme nucléaire[note 5], on l’appelle « Lanceur » pour lanceur de satellites, comme Ariane par exemple. En revanche si l’objectif de la fusée est bien de faire retomber sur la terre une arme nucléaire, on l’appelle « missile balistique »[34].

Seules les trajectoires des missiles balistiques sont traitées dans cet article.

Avant la fusée, seuls les obusiers fournissent les vitesses les plus grandes pour aller loin. La « Grosse Bertha » ou Pariser Kanonen pour les Allemands lançait à 120 km en 1918. Les fusées vont donner accès à des vitesses supérieures par la mise à feu d'un mélange de comburant et de combustible, dits pour chacun ergol ou propergol (ergol de propulsion).

Coupe de la partie propulsive d’un réservoir de propergol solide (schéma approximatif).

Dans un engin (un canon, une fusée), si l’on projette d’un côté une masse (l’obus pour le canon, les gaz de combustion pour la fusée) avec une vitesse (celle des gaz au sortir de la tuyère est énormément plus grande que celle de l’obus), alors l’engin est mis en mouvement de l’autre côté. Le canon recule mais il est fixé au sol ; la fusée avance et rien ne l'empêche d'avancer encore. La fusée va de plus en plus vite parce qu'on éjecte longtemps et toujours très vite de très grandes quantités de gaz :

• pour les propergols liquides, au moyen de pompes qui puisent dans de très grands réservoirs et font se mélanger devant la tuyère le comburant et le combustible ;
• pour les propergols solides, par l’emploi de très gros blocs de poudre constitués d'un mélange stable de comburant et de combustible.

Les premiers propergols liquides, ceux qu'il est le plus facile de se procurer, sont souvent très agressifs pour les structures qui les contiennent. Aussi le remplissage doit-il se faire juste avant le tir, d’où une médiocre capacité militaire.

Propulsion d'un missile balistique à un seul étage.

La génération suivante pallie cet inconvénient majeur. Les ergols sont alors dits « stockables » car ils peuvent rester un temps significatif dans les réservoirs. Ils n’en présentent pas moins un réel danger, surtout quand ils sont embarqués dans des sous-marins. Ainsi le sous-marin soviétique K-219 a sombré au large des Bermudes à la suite d’un incendie causé par une fuite d’ergols liquides.

Les missiles balistiques sont aujourd'hui propulsés par des ergols solides[35]. Le bloc de propergol est mis à feu par un allumeur. La surface d’allumage est conçue pour provoquer un dégagement de gaz relativement constant et donc une poussée uniforme. Le propergol qui n’a pas encore brûlé sert de protection thermique au réservoir.

S'il peut paraître plus simple de n'avoir qu'un seul étage de propulsion, cette configuration n’est pas réalisable en l’état actuel et prévisible de la technologie (voir ci-dessous).

Coupe d’un étage de missile balistique (figure approximative).

Un missile balistique est composé de plusieurs étages même si chaque étage doit disposer d’un allumeur, d’une tuyère et d’autres équipements connexes et que cela augmente le poids au décollage (équation de Tsiolkovski). Chaque étage est essentiellement constitué par le réservoir de propergol conçu en fibre de verre, de kevlar ou de carbone pour alléger au maximum la masse du missile balistique[36], et d'éléments structuraux qui se placent de chaque côté du réservoir de propergol.

On y ajoute ce qui est nécessaire à l'étage et qui ne servira donc plus quand il sera vide : des équipements électroniques et des piles de puissance. Celles-ci alimentent des vérins électriques fixés à la tuyère ou une petite station d'huile s'ils fonctionnent à l'huile. Leurs mouvements dévient le jet de gaz et permettent le pilotage du missile balistique.

La réalisation de butées flexibles qui assurent l’étanchéité, la tenue à la chaleur de la flamme et la reprise des efforts mécaniques créés par la tuyère est le point délicat des propulseurs à poudre[36]. Dans les missiles balistiques de technologie moins avancée on utilise pour dévier le jet des injections de gaz dans la tuyère fixe percée, des trous judicieusement disposés. Ou bien on fait tourner la tuyère, un joint rotatif étant plus accessible qu'un joint souple. Avec ce dernier, capable de résister à des températures de quelques milliers de degrés Celsius tout en conservant des caractéristiques mécaniques convenables et la mobilité nécessaire, la tuyère devient orientable dans tous les sens[37].

Accéder à de très grandes vitesses requiert de concentrer la propulsion sur la masse utile, donc l'arme. Il faut alléger continûment le missile balistique de toute masse devenue inutile, notamment celle des réservoirs quand ils sont vides.

On ne peut alléger un missile balistique à un seul étage, dont la structure en fin de combustion sera trop lourde. Un tel engin n'atteindra jamais une très grande vitesse. Le calcul de l'accroissement de vitesse fourni par la force de propulsion[38] montre que l'on ne peut accéder à des vitesses élevées qu'en construisant une fusée à plusieurs étages. Elle se déleste de masses à vide des étages qui ont consommé leurs ergols et qu'il est inutile de continuer à accélérer. Seule la partie restante est accélérée, ce qui permet d'arriver aux vitesses requises.

La masse du missile décroit donc au fur et à mesure que le propergol est consommé et l'étage séparé. Dans un missile à plusieurs étages, chaque étage fonctionne jusqu'à ce qu'il ne contienne plus de propergol. En fin de parcours propulsé, il n'y a plus d'étages et donc plus de missile balistique.

Fonctionnement successif des trois étages d’un missile balistique à propergol solide après l’allumage du premier étage, étape non représentée) (schéma approximatif).

C'est ce que montre le schéma ci-contre qui présente la « vie » du missile balistique tout au long de son vol, qui dure environ trois minutes pour les très longue portée, une minute et demie à deux minutes pour les portées intermédiaires et autour d'une minute pour les courtes portées. À la fin de ces quelques minutes il n'y a plus qu'une arme (ou des armes) dans l'espace.

On distingue ainsi, après la mise à feu du premier étage :

1. la fin de la combustion du premier étage ;
2. l'allumage du second étage et la séparation du premier étage, vide ;
3. le largage de la coiffe : à mi-parcours du second étage l’atmosphère devient suffisamment raréfiée pour que les frottements de l’air n’apportent plus de perturbations significatives sur la partie supérieure du missile balistique. On se débarrasse donc de la coiffe qui n'a plus de rôle de protection ;
4. la fin de combustion du second étage ;
5. l'allumage du troisième étage et la séparation du second, vide ;
6. la presque fin de combustion du troisième étage ;
7. la séparation de l’arme décidée par le programme de vol quand elle atteint la vitesse ad hoc de façon tangentielle à l’ellipse, ad hoc elle aussi qui interceptera la Terre à l'endroit exact où se situe la cible. Le troisième étage finit sa combustion peu après.

Si les missiles balistiques de courte portée peuvent être constitués d’un seul étage, ceux de portée intermédiaire en ont deux. Les longues portée en demandent trois ou quatre, de taille décroissante. Tous les derniers étages (ou le premier s’il est seul) se terminent par une « case à équipements », contenant les équipements qui servent au fonctionnement du missile balistique tout au long du vol dont ceux dédiés à l'exécution du programme de vol ou le viseur d'étoiles qui permet un recalage au dernier moment : pilotage, guidage, alimentation électrique, gestion de la charge utile, etc., le tout géré par un ordinateur embarqué.

À priori, rien n'oblige les étages à être superposés. Toutefois, les missiles balistiques sont quasiment tous à étages superposés. La forme allongée de cette configuration est de beaucoup plus compatible avec leur installation dans des silos blindés, sur des trains ou des camions, ou à bord de sous-marins. Le missile R-7 Semiorka (URSS, 1957), qui est l'ancêtre des fusées Soyouz actuelles, a été une exception à ce principe.

À partir de son site de lancement (ici appelé A) le missile balistique doit placer son arme sur un point dit d'injection (B) où la valeur et la direction de la vitesse la conduira mathématiquement (trajectoire elliptique et mécanique de Newton, voir ci-dessous) sur la cible choisie (D) après sa rentrée dans l'atmosphère (C).

Vol du missile balistique.

Pour aller de A à B plusieurs trajectoires sont possibles. Pendant la traversée des couches basses de l'atmosphère le missile balistique subit l'effet du vent, voire des rafales. La trajectoire qu'il va suivre est définie par le besoin d'une incidence aérodynamique faible (l'axe de la poussée et l'axe du missile sont très proches) pour ne pas en venir à des mouvements de tuyère excessifs pour corriger la trajectoire. Ce qui ne fait pas aller de façon optimale vers B.

Mais à 50 km d'altitude environ les forces aérodynamiques deviennent négligeables. La trajectoire peut alors s'incurver et s'optimiser sous la direction du programme de vol. Cette optimisation n'a qu'un seul objectif : atteindre la vitesse requise en consommant le moins d'ergols possible[39].

L’arme est lancée au point B après environ 3 minutes[40] d'accélération à une altitude d’environ 500 km (pour une portée sur Terre de l'ordre de 10 000 km).

Le parcours balistique de cette arme lancée à 500 km de la Terre c'est, dans l’espace, une ellipse dont la Terre est l’un des foyers.

Flèche et ogive.

Une flèche ne va pas très loin. La Terre peut être assimilée comme plate sur tout son parcours. La force de gravité (l'attraction de la Terre) agit sur elle en restant quasiment parallèle à elle-même le long de son parcours. Sa trajectoire est alors une parabole (dans un champ d'attraction parallèle). Le meilleur angle de tir pour aller le plus loin possible est alors de 45° : cela ressort de l'équation de la parabole.

Une ogive avec trajectoire balistique va beaucoup plus loin. La rotondité de la Terre ne peut plus être négligée. La force de gravité reste pointée sur le centre de la Terre. Sa trajectoire est une ellipse (attraction centrée). Le meilleur angle de tir pour aller loin n'est plus de 45° mais autour de 35° : cela ressort de l'équation de l'ellipse.

Parabole et ellipses ont des similitudes. Beaucoup de ce qui vaut pour la flèche vaut pour l'ogive. Plus l'arc est puissant (ou le missile balistique), plus la flèche (ou l'ogive) part vite et plus elle va loin. Ou : il y a toujours deux façons d'atteindre la cible. Par un tir direct ou par un tir vers le ciel qui revient sur la cible (trajectoires tendue et plongeante). Avec la flèche (ou l'ogive) on couvre toute la distance entre soi (sauf ses pieds !, portée minimum) et une portée maximum. La flèche tombe partout avec la même vitesse, celle qu'elle avait en quittant l’arc. Idem pour l’ogive…

C’est l’une des trajectoires de tout objet dans l’espace (l’arme comme la Lune, la Terre, etc.)[41] quand l’objet est doté d’une vitesse et qu’il est soumis à une force de gravitation (celle du Soleil pour la Terre, celle de la Terre pour la Lune et pour l’arme).

S’agissant de la Terre, la première découverte de sa trajectoire elliptique[42] autour du soleil est due à Johannes Kepler. Il l’a définie par trois lois[41](les lois de Kepler) après l’étude qu’il avait faite des observations astronomiques de Tycho Brahe. C’est à Isaac Newton que l’on doit la première compréhension mathématique de la trajectoire de la Terre dans l’espace avec l’équation de la « conique » dont fait partie l’ellipse. C’est enfin à Constantin Tsiolkowski que l’on doit une observation majeure : le choix de la conique ne dépend que d’un seul paramètre, la vitesse au lancement. À plus de 11 km/s c’est une hyperbole et l’objet quitte la Terre ; entre 8 et 11 c’est une ellipse et l’objet se satellise ; à moins de 8 km/s c’est toujours une ellipse mais l’objet revient sur terre[34].

Vitesses et trajectoires.

D’où il ressort, pour le missile balistique[note 6] :

• lorsque l’angle de tir confère la portée maximum — l’équivalent de 45° pour le javelot, une valeur inférieure pour l'ellipse — plus la vitesse croît, plus l’ellipse augmente de taille, et plus le point où l’ellipse rencontre la Terre s’éloigne du point de lancement (ci-contre, figure 1) ;

• la vitesse donnée à l'arme connait une limite (figure 2). Elle doit être inférieurs à 8 km/s sous peine de la satelliser. Si la satellisation d'une arme nucléaire est interdite par un traité de Nations unies[43], ce traité dit traité de l'espace n’interdit pas à l’arme un parcours bref dans l’espace ;

Trajectoires et limites de portée.

• il s’en déduit une portée maximum du missile balistique (ci-contre, figure 2). En effet, trop près de la vitesse de satellisation, l’arme rentre dans l’atmosphère presque parallèlement à la Terre (figure 3). Le parcours atmosphérique, très long, conduit à des échauffements excessifs[44] qui ne seraient combattus que par de protections très lourdes. Conséquence d’armes très lourdes : le missile balistique peinerait à les lancer aussi loin, sauf à accroître considérablement sa puissance et donc sa taille (un problème pour les sous-marins) et donc son coût. Au bilan les pays dotés de missiles balistiques de dernière génération, ceux qui donnent à leurs armes une vitesse de l’ordre de 7 km/s, atteignent des portées de 10 000 km et un peu plus, largement suffisantes parce qu’elles correspondent à leur besoin stratégique compte tenu de leur géographie ;
• il existe toujours deux angles de tir (figure 1) qui, pour une même vitesse, permettent d’atteindre le même point de la Terre (il y a deux foyers et donc deux positions du centre de la Terre). La trajectoire la plus courte est dite « tendue » et n’est jamais utilisée dès que les vitesses (et donc les portées) s’accroissent. En effet l’axe de rentrée dans l’atmosphère conduit à une trajectoire plus longue dans l’atmosphère, d’où un très grand échauffement, d’où une surcharge de protection, et etc. comme on vient de le voir ;

Caractéristiques de la portée.

• il n’existe pas d'angle de tir qui permette, dès que la vitesse est importante, un tir extrêmement proche. Les missiles balistiques ont une portée minimum[45] imposée par leur type trajectoire. Environ 500 km pour des vitesses de l’ordre de 4 km/s et 1 000 km pour 7 km/s (figure 2) ;

• en revanche tous les angles de tir existent qui, pour une même vitesse, permettent de délivrer l'arme entre sa portée minimum et sa portée maximum[45]. Il se déduit que les missiles balistiques aux portées les plus longues (vitesse au lancement de 7 km/s) peuvent délivrer leur arme de 1 000 à 10 000 km avec la même vitesse à l’arrivée dans l’atmosphère, soit 7 km/s ou 25 000 km/h ou encore Mach 20 (chiffres approximatifs, figure 1). Même après le freinage dû au parcours atmosphérique (10 secondes environ, voir plus bas) la vitesse de l'arme alors qu'elle va exploser interdit à tout missile de défense anti-aérienne quel qu’il soit de l’intercepter et de la détruire[note 7].

La classification toujours adoptée aujourd’hui selon les portées maximum (voir plus haut : Typologie) peut induire en erreur. Les missiles de génération intermédiaire ne sont que des avatars, appelés puisqu’on les met en service, de courte, de moyenne portée, ou de portée intermédiaire. On va décrire ci-dessous la trajectoire d’un missile balistique abouti (7 km/s) avec, plus bas, le cas particulier des vitesses plus faibles.

Inertie dans l'espace.

Une conséquence essentielle du trajet dans l’espace relève du principe d’inertie. Un javelot lancé dans l’espace pointera toujours dans la même direction du ciel, quelle que soit la trajectoire de son centre de gravité (figure 1, expérience de pensée d'un javelot lancé dans l'espace). Il conserve une direction fixe dans le référentiel galiléen quel que soit le mouvement de son centre de gravité. L’arme nucléaire aboutie est constituée de l’arme proprement dite et de ses équipements couverts par un bouclier thermique dont on attend le meilleur profil pour qu'il soit le moins freiné possible à la rentrée pour garder une très grande vitesse avant l'explosion. Il est en forme de cône, revêtu de matériaux ablatifs. Ce cône garde donc une direction fixe.

Pour optimiser sa rentrée dans l’atmosphère il faut le pré-pointer[46] (figure 2). Sans cette action il pourrait voir sa trajectoire de rentrée très perturbée, ou même se détruire. Sa séparation implique un mouvement ad hoc du troisième étage avant le lancement. Un mouvement complexe dont la connaissance ne s'acquiert que progressivement. Tous les missiles balistiques aboutis, dits intercontinentaux ou de très longue portée, sont munis d'un dernier étage qui place l'arme (ou les armes) sur une (ou des) ellipse(s) successive(s), chacune associée à un objectif, avec une position dans l'espace convenable[47].

Au bilan des deux premières phases de vol, la trajectoire propulsée et la trajectoire balistique le parcours de l’arme aura duré approximativement[40] 3 minutes, liée au missile balistique, puis 30 minutes seule dans l’espace. Son altitude à l’apogée de l’ellipse sera de 2 à 3 000 km et sa vitesse à la rentrée dans l’atmosphère de 30 000 km/h.

Trajectoires première génération.

Ces armes sont celles des missiles balistiques des premières générations. La caractéristique principale de la toute première est de fournir une vitesse très faible (autour de 2 km/s) à une arme qui fait corps avec eux car on n’a pas encore appris à les séparer : le V2 et le Scud en sont de bons exemples.

Dans le cas du V2 l’altitude atteinte aux premiers lancements est proche de la limite généralement adoptée pour l’atmosphère, soit environ 120 km[48]. À cette altitude les molécules d’air sont très rares. Leur faible effet est pourtant suffisant pour agir sur les ailerons[note 8], initialement placés au bas du V2 pour le stabiliser dans les premières secondes après mise à feu. L’axe du missile balistique vide et qui ne propulse plus est rapidement affecté par l’écoulement de l’air sur les ailerons, ce qui le « rapproche » de la trajectoire dont l’apogée est d’ailleurs proche de l’altitude de lancement (figure 1).

Très vite les V2 ont gagné en portée et donc en vitesse.

Le parcours balistique devient plus important et l’axe du V2 reste fixe par rapport au ciel. Mal orienté à l’arrivée dans l’atmosphère, le missile balistique peut se casser en morceaux (figure 2)[49]. Des études en soufflerie permettent de corriger le dessin des structures et de les renforcer.

Trajectoires génération suivante.

Aussi la première modification apportée par la génération suivante est-elle la séparation de l'arme dans des conditions techniquement simples et imparfaites, mais suffisantes pour assurer la rentrée de l'arme malgré la destruction possible du missile balistique à un seul étage (figure 1).

La génération suivante comporte deux étages et une arme séparée lancée à une vitesse intermédiaire entre 2 km/s (V2) et 7 km/s (missile balistique abouti), soit environ 4 à 5 km/s (portée de 4 000 km environ).

Agni II fabriqué en Inde.

L’arme fait encore corps avec la coiffe qui est son bouclier thermique. L’axe de cette dernière restant fixe dans l’espace, sa bonne rentrée dans l’atmosphère doit être facilitée.

Aussi on la munit d'ailerons bien visibles sur la photographie du missile balistique indien Agni II ci-contre. Le mouvement de basculement permis par ces ailerons fera prendre rapidement une direction telle que la pointe du bouclier thermique sera rapidement la plus efficace possible (figure 2)[note 9].

La rentrée dans l’atmosphère provoque un freinage très important qui :

• pour un véhicule habité va diminuer sa vitesse et permettre l’ouverture des parachutes, ou l'atterrissage de la navette ;
• pour une arme nucléaire doit être combattu pour obtenir la vitesse la plus grande possible avant l’explosion.

La rentrée dans l’atmosphère peut aussi, comme il en est pour les avions avec leur portance, rendre possible une correction de trajectoire.

Rentrée de huit armes atteignant des objectifs tous placés le long d'un même axe.

La précision obtenue au moment de la séparation des armes des missiles balistiques de dernière génération est au regard de leur puissance destructrice largement suffisante compte tenu des faibles erreurs propres au mode de largage (centrale à inertie du missile très élaborée et recalage optique avec les étoiles). Aussi peut-on laisser l'arme suivre librement sa trajectoire et, à la rentrée dans l'atmosphère, parcourir une ligne qui sera quasi droite à la façon d’une météorite. Les photographies de ces rentrées sont celle d’étoiles filantes arrivant au sol (ci-contre).

Ogives coniques W78 et leur véhicule de rentrée MK12-A LGM-30G d'un Minuteman III.

Pour être le moins freinée possible, l'arme est enfermée dans une protection de forme conique très allongée. L’échauffement est extrême car l’onde de choc colle au sommet du véhicule de rentrée[50]. Le corps du cône est revêtu d’un matériau de protection thermique qui se transforme en se détruisant tout en absorbant une très grande quantité de chaleur[50]. Il diminue donc d’épaisseur pendant la rentrée, laquelle est calculée pour qu’il en reste quelques millimètres avant l’explosion, l’objectif étant de ne pas en mettre trop pour ne pas l’alourdir inutilement. La chaleur sera très forte à l’intérieur et les équipements sont prévus pour y résister.

Aucun document disponible ne donne la vitesse de ce type d’arme à l’explosion. En revanche, on lit que des missiles balistiques intermédiaires (vitesses de 4 à 5 km/s) sont dotés d’armes de vitesse finale de l’ordre de Mach 4 à Mach 6[46]. Les armes les plus avancées arrivent certainement beaucoup plus vite.

Pour mémoire, les rentrées d'une arme nucléaire et d'une capsule habitée diffèrent totalement[51].

La difficulté principale posée par la rentrée atmosphérique des engins habités est l’échauffement interne qu’il faut limiter drastiquement pour qu’il puisse être supporté par l’équipage. Pour cela, on détache l’onde de choc de la structure par une forme en bouclier arrondi.

Rentrée d'un véhicule Apollo.

Les matériaux sont choisis pour leur fort pouvoir d’émissivité[50] qui les rend capables de renvoyer la chaleur à l’extérieur par rayonnement. Seule une petite partie de la chaleur parvient alors à pénétrer dans les structures suivantes tandis que la trajectoire de rentrée (ci-contre) est choisie pour limiter l’intensité du freinage, ce qui diminue aussi la décélération[44]. Le contrôle de la trajectoire reste très délicat. L'angle de rentrée est déterminant pour la suite de la rentrée. S'il est trop faible le véhicule n'est pas capté par l'atmosphère, rebondit et va se perdre dans l'espace. S'il est trop grand, il est soumis à des décélérations fortes, insupportables par l'équipage[52].

Profil de vol du planeur hypersonique Hypersonic Technology Vehicle 2 testé en 2010 et 2011 par la DARPA.

Le cône de rentrée est muni de dispositifs (des ailerons par exemple) contrôlés par un moyen interne de recalage de navigation (un radar, toujours à titre d’exemple) qui guide l’arme sur l’objectif. On parle d’ogive manœuvrante. Elle permet une amélioration significative de la précision.

Accroître la capacité de tir précis est nécessaire :

• tant que l’on n'a pas su faire une centrale de guidage du missile balistique convenablement précise alors que la charge nucléaire n’est pas particulièrement puissante. C’était le cas du Pershing II ;
• si l’on souhaite une précision très grande avec un explosif classique pour atteindre une cible fixe ou mobile, comme un porte-avions dont la destruction pourrait être assurée par une ogive à précision décamétrique et dont la vitesse interdirait toute interception défensive.

Construire un missile balistique est complexe. Le lancer sous l’eau ajoute une autre complexité[53].

À l’évidence, le missile balistique ne s’allume pas au départ du tube dans lequel il a été placé : il détruirait le sous-marin. Il en est donc éjecté par une forte pression de gaz à la façon d’une cartouche de fusil de chasse qui propulse ses plombs (le missile balistique) hors du canon (le tube). La partie propulsive de la « cartouche » est appelée « générateur de gaz ».

Écoulements et houle.

L’immersion du sous-marin à laquelle il va lancer en allumant le générateur de gaz est définie par deux contraintes :

a/ tiré verticalement, le missile balistique subit de plein fouet l’écoulement transversal de l’eau le long du sous-marin (schéma ci-contre). Pour que l'écoulement soit le plus faible possible le sous-marin doit avoir une vitesse presque nulle. Or un sous-marin à vitesse très faible se pilote difficilement. D’autant plus difficilement qu’il est proche de la surface où les effets de la houle sont perturbateurs et importants. Le sous-marin a donc intérêt à naviguer à une immersion la plus éloignée possible de la surface de la mer.

b/ mais plus il est tiré loin de la surface, plus le missile balistique dont la vitesse verticale est faible même avec un générateur de gaz très puissant est perturbé dans son parcours sous marin. L’écoulement de l’eau, même très faible, commence à le faire pencher. Sous l’effet de la houle il perd son équilibre et va sortir de l’eau avec une forte inclinaison. Corriger cette inclinaison doit se faire dès que possible. Il faudra avoir allumé le premier étage pour provoquer le redressement avec un très grand débattement de la tuyère. La consommation de propergol pour redresser le missile balistique ne pourra pas servir pour porter plus loin. On souhaite donc que le redressement ne soit pas trop important. Il faut allumer le premier étage le plus tôt possible.

On peut procéder de la façon suivante.

Le tube est obturé par une membrane en caoutchouc, prédécoupée pour être convenablement déchirée par le missile balistique quand il sortira du tube.

La porte étanche vient fermer par-dessus. Elle est résistante à la pression de la mer (schéma ci-contre, a).

Tube lance missile balistique.

Avant le lancement : on met en pression en même temps :

• avec un gaz neutre la partie du tube située sous la membrane (et donc le missile balistique) ;
• avec l’eau de la mer, la partie supérieure de la membrane.

Ces deux pressions (schéma b) sont calculées pour être égales et correspondent à la pression de la mer à l’immersion où se situe le sous-marin. La membrane est donc équilibrée (pression de la mer au-dessus, pression de gaz égale en dessous). Elle interdit à l’eau de mer d’envahir le missile.

Au moment du lancement, sous la pression des gaz du générateur de gaz, le missile balistique monte et déchire la membrane. Il quitte le tube et va vers la surface.

La mise à feu du premier étage se fait sous la mer après avoir vérifié que la tuyère débat correctement et, surtout, que le missile balistique s’est suffisamment éloigné du sous-marin, ce que calcule sa centrale à inertie. Ainsi peut-on corriger la verticalité du missile balistique vers la fin du parcours sous-marin[note 10]

Ces missiles sol-sol ont une portée supérieure à 5 500 km. Ils sont usuellement qualifiés de missiles stratégiques. Ils répondent au besoin des puissances mondiales durant la guerre froide (États-Unis, Union soviétique et, dans une moindre mesure, Chine), de pouvoir délivrer une frappe nucléaire dans le monde entier. Les puissances régionales peuvent se contenter de missiles de moindre portée, capables d'atteindre les autres pays de leur région ; ces missiles (MRBM ou IRBM) ont alors la même valeur stratégique de dissuasion que les ICBM. C'est le cas d'Israël qui développe depuis 1986 le missile IRBM Jéricho II de 3 500 km de portée. La France, afin de ne pas mettre en péril un territoire exigu, fait très tôt le choix de ne pas développer d'ICBM et de faire reposer sa force de dissuasion nucléaire sur les SLBM lancés de sous-marins nucléaires et sur les avions.

nom local	code OTAN	pays	dépl.	ogives	charge	masse	propulsion	portée	Précision	tir
R-7	SS-6 Sapwood	URSS	1957	1	2,9 Mt	265 t	kér. et kér.	8 000 km	3 700 m	tour
SM-65 Atlas		USA	1959	1	1,4 Mt	121 t	kér.	11 000 km	3 700 m	tour et silo
R-16	SS-7 Saddler	URSS	1961	1	5 Mt	140 t	hyp. et hyp.	11 000 km	2 700 m	tour et silo
SM-68 Titan		USA	1961	1	4 Mt	100 t	kér. et kér.	10 000 km	1 400 m	silo
LGM-30 Minuteman			1962	1	1,2 Mt	29 t	sol., sol. et sol.	10 000 km	2 400 m	silo
LGM-25C Titan II			1963	1	9 Mt	154 t	hyp. et hyp.	16 000 km	1 300 m	silo
R-9	SS-8 Sasin	URSS	1964	1	2,3 Mt	81 t	kér. et kér.	11 000 km	2 000 m	tour et silo
R-36	SS-9 Scarp		1966	1	18–25 Mt	210 t	hyp. et hyp.	15 500 km	920 m	silo
UR-100	SS-11 Sego		1967	1	500 kt	42 t	hyp. et hyp.	11 000 km	1 400 m	silo
RT-2	SS-13 Savage		1968	1	1,5 Mt	50 t	sol., sol. et sol.	9 500 km	2 000 m	silo
RT-20P	SS-15 Scrooge		1969	1	500 kt	30 t	sol. et hyp.	11 000 km	600 m	mobile
R-36	SS-9 Scarp MRV		1970	3	2 Mt	180 t	hyp. et hyp.	12 000 km	1 800 m	silo
LGM-30F Minuteman III		USA	1971	3	170 kt	35 t	sol., sol. et sol.	13 000 km	280 m	silo
RS-20	SS-18 Satan	URSS	1974	1 à 10	11 Mt (ogive unique)	210 t	hyp. et hyp.	11 200 km	400 m	silo
UR-100MR	SS-17 Spanker		1975	1	3,5–6 Mt	71 t	hyp. et hyp.	10 100 km	420 m	silo
UR-100N	SS-19 Stiletto		1975	6	650 kt	105 t	hyp., hyp. et hyp.	9 700 km	350 m	silo
RT-21	SS-16 Sinner		1976	1	1–1,5 Mt	44 t	sol., sol. et sol.	10 500 km	450 m	mobile
DF-5	CSS-4	Chine	1981	1	2 Mt	183 t	hyp., hyp. et hyp.	12 000 km	500 m	silo
RT-2PM	SS-25 Sickle	URSS	1985	1	550 kt	45 t	sol., sol. et sol.	10 500 km	150 m	mobile et silo
LGM-118A Peacekeeper		USA	1986	10	300 kt	88 t	sol., sol., sol.	9 600 km	100 m	silo
RT-23	SS-24 Scalpel	URSS	1987	10	400 kt	104 t	sol., sol. et sol.	10 000 km	150 m	mobile et silo
RT-2UTTH	SS-27 Topol-M	Russie	1997	1	550 kt	47 t	sol., sol. et sol.	11 000 km	350 m	mobile et silo
DF-31	CSS-9	Chine	2000	1	1 Mt	42 t	sol., sol. et sol.	8 000 km	300 m	mobile

Ce type de missile est sauf exception lancé depuis un sous-marin nucléaire lance-engins (SNLE). Les plus modernes ont une portée comparable à celle des ICBMs. Beaucoup ont une portée plus faible, du même ordre que les IRBM, tout en ayant une vocation stratégique car les sous-marins peuvent se rapprocher des côtes. À génération équivalente, leur précision est inférieure à celle des ICBMs en raison de leurs conditions de lancement. De ce fait, ils sont davantage considérés comme des armes anti-cité que des armes anti-forces, ce qui accentue leur vocation de vecteur entrant dans la stratégie de dissuasion.

nom local	nom O.T.A.N.	pays	dépl.	ogives	charge	masse	propulsion	portée	précision	tir
UGM-27 Polaris		USA et G.-B.	1960	1	600 kt	13 t	sol. et sol.	1 850 km	1 800 m	submergé
R-13	SS-N-4 Sark	URSS	1961	1	1 Mt	14 t	hyp.	600 km	1 800 m	surface
R-21	SS-N-5 Sark		1963	1	1 Mt	19 t	hyp.	1 400 km	1 800 m	surface
R-27	SS-N-6 Serb		1969	1	1 Mt	14 t	hyp.	2 400 km	1 100 m	submergé
M-1		France	1971	1	1 Mt	20 t	sol. et sol.	3 000 km	n/d	submergé
UGM-73 Poseidon		USA	1972	14	50 kt	30 t	sol. et sol.	4 600 km	550 m	submergé
R-29	SS-N-8 Sawfly	URSS	1974	1	1–1,5 Mt	33 t	hyp. et hyp.	7 800 km	900 m	submergé
M-20		France	1977	1	1,2 Mt	20 t	sol. et sol.	3 000 km	1 000 m	submergé
UGM-96 Trident I		USA	1979	8	100 kt	33 t	sol., sol. et sol.	7 400 km	380 m	submergé
R-29R	SS-N-18 Stingray	URSS	1979	7	100 kt	35 t	hyp. et hyp.	6 500 km	900 m	submergé
R-39	SS-N-20 Sturgeon		1983	10	100 kt	90 t	hyp., hyp. et hyp.	8 250 km	500 m	submergé
M-4		France	1985	6	150 kt	35 t	sol., sol. et sol.	4 000 km	500 m	submergé
R-29RM	SS-N-23 Skiff	URSS	1986	4	100 kt	40 t	hyp. et hyp.	8 300 km	500 m	submergé
JL-1	CSS-N-3	Chine	1988	1	200–300 kt	15 t	sol. et sol.	1 700 km	300 m	submergé
UGM-133 Trident II		USA et G.-B.	1990	8	300–475 kt	59 t	sol., sol. et sol.	11 000 km	120 m	submergé
M-45		France	1997	6	110 kt	35 t	sol., sol. et sol.	6 000 km	350 m	submergé
M-51			2010	10	100 kt	56 t	sol., sol. et sol.	10 000 km	200 m	submergé

Il n’aura fallu qu’une cinquantaine d’années pour qu’avec des portées environ 50 fois supérieures, la précision des tirs soit devenue au moins 50 fois meilleure, les écarts probables ne se chiffrant plus qu’en décamètres : ces écarts sont tout théoriques s’agissant de « coup au but ».

Les États-Unis ont démantelé tous les missiles entrant dans ces catégories ainsi que leurs missiles à courte portée après la conclusion du traité sur les forces nucléaires à portée intermédiaire interdisant la possession de missiles d'une portée comprises entre 500 et 5 500 kilomètres qu'ils ont signé le 8 décembre 1987 avec l'Union soviétique après la crise des euromissiles.

nom local	nom OTAN	pays	dépl.	ogives	charge	masse	propulsion	portée (km)	précision	tir
S2		France	1971	1	130 kt	40 t	sol. et sol.	3 500 km	n.d.	silo
Jericho I		Israël	1971	n.d.	n.d.	6,5 t	sol. et sol.	500 km	1 000 m	tour
DF-3A	CSS-2	Chine	1973	1-3	3 Mt (ogive unique)	64 t	hyp.	2 800 km	1 000 m	silo
S3		France	1980		1,2 Mt	25 t	sol. et sol.	3 500 km	n.d.	silo
Pershing II		USA	1983		5-50 kt		sol.	150-1 800	20-45	mobile
Jericho II		Israël	1986	n.d.	n.d.	26 t	sol. et sol.	3 500 km	n.d.	tour

Ces missiles à courte portée ont vocation à être utilisés dans le cadre d'opérations militaires, en appui des forces conventionnelles.

nom local	nom OTAN	pays	dépl.	charge	masse	propulsion	portée (km)	précision	tir
V2		Allemagne Nazie	1944	738 kg (conventionnel)	13 t	alcool	320	17 km	tour
MGR-1 Honest John		USA	1954	1-20 kt			5-38	1 800 m	mobile
PGM-11 Redstone		USA	1958	500 kt ou 3,5 Mt	28 t	alcool	320	300 m	mobile
R-11FM	SS-1B Scud-A	URSS	1959	100–500 kt	5,6 t	kér.	150	4 km	tour ou mobile
Pershing I		USA	1962	60-400 kt			185 -741	450 m	mobile
MGM-52 Lance[54]		USA	1972	1–100 kt	1,5 t	hyp.	5-125	450 m	mobile
Pluton		France	1974	15 ou 25 kt	2,4 t	sol.	120	150 m	mobile
OTR-21 Tochka	SS-21 Scarab A	URSS	1976	100 kt	2 t	sol.	70	150 m	mobile
Hadès		France	1991	80 kt	1,8 t	sol.	480	150 m	mobile

• Thierry d'Arbonneau, L'encyclopédie des sous-marins français : La construction d'un sous-marin : approche générique et prospective, t. 6, Paris, SPE Barthélémy, 1^er octobre 2013, 400 p. (ISBN 978-2-912838-57-5).
• Émile Arnaud, Les missiles balistiques de 1955 à 1995, Centre des hautes études de l'armement, 2004, 307 p. (lire en ligne).
• Jean-Pierre Clerc et Paul Iorcete, Le duel USA-URSS dans l'espace : Guerre des étoiles : l'Europe entre les deux Grands, Autrement, 1^er octobre 1986, 190 p. (ISBN 978-2-86260-174-8).
• Philippe Couillard, Lanceurs & satellites, Éditions Cépaduès, 27 décembre 2004, 246 p. (ISBN 978-2-85428-662-5).
• Michel Polacco, La conquête spatiale pour les nuls, Paris, First, 25 juin 2009, 394 p. (ISBN 978-2-7540-1143-3).
• (en) John M. Collins, U.S.-Soviet Military Balance 1980-1985, Pergamon Brassey's, 1985, 360 p. (ISBN 978-0-08-033130-0).
• (en) Michael J. Neufeld, The Rocket and the Reich : Peenemunde and the Coming of the Ballistic Missile Era, Free Press - First American Edition, 1^er septembre 1994, 368 p. (ISBN 978-0-02-922895-1, lire en ligne).
• (en) Steven J. Zaloga, The Kremlin's Nuclear Sword, Washington, DC., Smithonian Books, 2002, 7597 (emplacements Kindle) (ISBN 978-1-58834-485-4, lire en ligne [Édition du Kindle]).
• « L’arme nucléaire et ses vecteurs. Stratégies, armes et parades », sur Institut de Stratégie Comparée (ISC), janvier 1989.

• « L’arme nucléaire et ses vecteurs. Stratégies, armes et parades », sur Institut de Stratégie Comparée (ISC), janvier 1989

• (en) « Worldwide Ballistic Missile Inventories », sur Arms Control Association, décembre 2017.
• (en) Jacob Neufeld, The Development of Ballistic Missiles in the USAF 1945-1960, Washington, D.C., Office of Air Force History United States Air Force, 1990, 423 p. (lire en ligne).

• Missile balistique intercontinental
• Batterie de missiles sol-air
• Fusée - Lanceur | Missile - Missile balistique
• Liste des missiles
• (en)Timeline of rocket and missile technology (en)

• Encyclopedia Astronautica.

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