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Les grandes fonctions du Barracuda
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30 septembre 2020

NAVAL GROUP : DES SOUS-MARINS À LA POINTE DU PROGRÈS

Le film d’Antonin Baudry « Le chant du loup », sorti en 2019, a sensibilisé le grand public aux particularités de la guerre sous-marine. Il illustre l’extrême technicité dont font preuve les sous-mariniers, la difficulté des opérations sous-marines et les risques encourus en cas de dommages majeurs. Cela rappelle à quel point la conception, la réalisation et l’exploitation des sous-marins ne sont pas à la portée de tous et combien il est important de viser l’excellence dans ces domaines.


Pourquoi Naval Group doit-il être en permanence à la pointe des technologies ?

Concevoir et réaliser des sous-marins militaires à la pointe du progrès n’est pas une fin en soi. Ces navires doivent d’abord répondre au besoin opérationnel et aux contraintes d’exploitation par les équipages : d’abord la supériorité au combat que la technologie peut et doit apporter, ensuite la capacité de vie et de survie à bord.

En temps de crise ou de guerre, la supériorité technologique des sous-marins est la garantie d’une issue favorable en cas de confrontation et de la survie des équipages, que ce soit au travers :

- du système de combat lui-même qui donne l’avantage stratégique et tactique, et permet d’inter opérer au sein d’une flotte ou d’un groupe aéromaritime,

- de capacités qui permettent de traiter toutes les missions, seuls ou en appui des forces aéronavales :

  • Capacité d’intervention dans toutes les zones du globe,
  • Prévention et gestion de crises,
  • Surveillance maritime, interdiction navale,
  • Interventions vers la terre.

- de l’aptitude à exercer les missions pendant les quelques mois de déploiement en mer,

- d’une furtivité maximale et de la résilience du navire face à des agressions de toute nature,

- du recours aux moyens nécessaires (armes longue portée, drones...) pour éloigner le sous-marin des zones à risques.

En tout temps, les sous-marins sont les lieux de vie et de travail des équipages : il faut faire en sorte que, malgré le peu d’espace disponible et le confinement :

- La vie des équipages soit la plus agréable possible à bord sur de longues périodes, que ce soit en situation d’exploitation ou de maintenance des systèmes ou dans les périodes de détente, en tenant compte des évolutions sociologiques et des différences culturelles éventuelles :

  •  Composition des équipages, recours à l’automatisation,
  •  Application de standards de confort pertinents,
  •  Individualisation, féminisation,
  •  Écoconception et limitation des besoins énergétiques.

- Les systèmes à bord ne présentent aucun risque pour l’équipage, ce qui a des impacts forts sur leur conception et les choix en matière de fiabilité / sécurité / sûreté.

Le recours à de nouvelles technologies doit donc être en permanence justifié par rapport à ces critères opérationnels, et ce d’autant plus qu’il représente, pour l’architecte/ intégrateur du navire comme pour le client et l’utilisateur final, une prise de risques techniques, calendaires et financiers.

En complément, Naval Group, avec ses partenaires industriels, doit mettre en œuvre des technologies de pointe dans ses processus, que ce soit en conception, construction ou maintenance. Cette innovation permanente est nécessaire :

- pour améliorer la compétitivité et raccourcir les temps de cycle,

- pour s’adapter au contexte de transfert de technologie (du know-what jusqu’à au knowwhy) vers des clients internationaux qui attendent une souveraineté technique et industrielle,

- et pour pouvoir adresser tous les besoins des clients, par des designs spécifiques ou par des architectures très modulaires.

Equipements des SSK Scorpene

Quel est l’état de l’art technologique sur les sous-marins les plus récents ?

Les sous-marins les plus récents (SSK Scorpène, SNA Barracuda) permettent d’illustrer l’état de l’art technologique dans les domaines suivants :

Pour l’Exploitation et la Vie à bord, révolutionnée par l’explosion des capacités du numérique et des télécoms :

- Naval Group a conçu des systèmes intégrés d’exploitation, combinés à des réseaux numériques couvrant l’ensemble du navire, qui comprennent des moyens d’entraînement ou d’aide à la maintenance embarqués,

- Le système de direction de combat est modulaire, avec des blocs fonctionnels partagés entre plusieurs types de navires (SYCOBS pour les sous-marins), et prend en compte le développement de l’informatique et du tout numérique, pour augmenter les capacités de traitement temps réel embarqué,

- Pour une meilleure intégration dans la force aéromaritime, des liaisons de données tactiques, des communications/ localisation par satellite ont été intégrées et il a été ajouté un interfaçage avec les systèmes de commandement intégrés.

Pour le développement des capacités opérationnelles :

- Des progrès considérables ont été faits en matière de discrétion acoustique et de détection sous-marine par :

  • La maîtrise de l’hydrodynamique de la carène et du propulseur et des couplages fluides-structures,
  • L’intégration optimale des senseurs acoustiques, la prédiction de leur performance et les progrès dans la connaissance de l’hydrographie et des fonds marins ;
  • Les architectures de propulsion (Propulsion hybride sur SNA Barracuda, Moteur de propulsion synchrone à aimants permanents sur SSK Scorpène) ;

- La capacité à stocker / lancer plusieurs types d’armes, allant de la nouvelle torpille F21 aux missiles antinavires SM39 a été renforcée

  • Une capacité à lancer des Missiles De Croisière Naval (MDCN) a été intégrée sur les SNA Barracuda pour permettre des opérations vers la terre ;
  • Des dispositifs spécifiques ont été prévus pour donner des capacités d’opérations spéciales accrues sur les SSK et les SNA ;

Pour l’amélioration des processus industriels

Du point de vue conception, des modèles 3D ont été utilisés, des simulations hydrodynamiques ont permis de réduire le besoin d’essais et des calculs dynamiques de structures ont permis d’optimiser le design et de réduire la masse,

Une logique de construction modulaire a été retenue, permettant de répartir la construction des berceaux et des sections sur plusieurs chantiers pour raccourcir les délais et permettant de tester les modules à terre avant intégration dans le navire,

Le maintien en conditions opérationnelles a été pris en compte dès les premières phases de conception pour garantir la maintenabilité.

Quelles sont les perspectives d’évolution technologique pour les sous-marins en cours de conception et qui entreraient en service dans les dix prochaines années ?

Sur les navires en cours de conception, de nouvelles technologies vont être intégrées suivant une feuille de route basée sur six axes fédérateurs d’innovation améliorant les capacités opérationnelles des navires.

Pour l’exploitation et la vie à bord (axe Smart Ship)

- En liaison étroite avec les exploitants opérationnels, de nouveaux concepts d’exploitation vont être mis en œuvre au PCNO (tables tactiles, IHM en 3D, réalité augmentée,...), destinés aux commandant et chefs de quart, permettant de mieux partager la situation opérationnelle au niveau de l’équipe de quart,

- L’autonomie décisionnelle de certains systèmes va être augmentée grâce à l’intelligence artificielle pour alléger la charge des équipes de quart (ex : gestion de l’énergie),

Pour les capacités opérationnelles (axes Smart Naval Force, Blue Ship)

- Pour améliorer la performance multi-senseurs – multi-armes avec un haut niveau d’intégration, des algorithmes seront intégrés au système de direction de combat pour la fusion de données hétérogènes et la tenue automatique de situation tactique. On pourra ainsi mieux exploiter les systèmes de détection multi senseurs, et des systèmes de traitement / affichage des informations conçus pour tous les domaines de lutte, et complétés au juste nécessaire par de l’intelligence artificielle, en gardant « l’homme dans la boucle »,

- Pour étendre la surface contrôlée par les sous-marins, il est prévu d’intégrer des drones sous-marins (UUV), en tant que senseurs/actuateurs déportés,

- Pour répondre à de nouveaux besoins pour les Opérations Spéciales, les sous-marins conventionnels pourront naviguer en toute sécurité près du fond et en eaux resserrées,

- L’autonomie en plongée des sous-marins conventionnels sera augmentée sur toute la plage de vitesse grâce à l’AIP Fuel Cell de nouvelle génération et aux batteries Li-Ion, et à une « Chasse au Watt » systématique.

Systèmes AIP et batteries Lithium-Ion

Pour ce qui concerne la furtivité et la résilience (axe Invulnerable Ship)

- Des dispositions spécifiques de cybersécurité seront appliquées, pour assurer à la fois la protection contre les attaques éventuelles, la détection des attaques qui surviennent, la reconfiguration en cas d’attaque pour conserver le maximum de capacités,

- Des progrès seront réalisés en termes de maîtrise des signatures électromagnétiques des sous-marins et des revêtements de coque multifonctions seront mis en place sur les structures pour améliorer la discrétion acoustique ou électromagnétique.

Pour l’amélioration des processus industriels (axes Smart Ship, Smart Availability, Smart Industry)

- Les process de conception, de production et de maintenance seront transformés en profondeur, avec :

  • L’ingénierie par les modèles, qui permet de tester fonctionnellement beaucoup plus de solutions dès les phases d’avant-projet ;
  • Les systèmes d’information technique (3DXperience), la réalité virtuelle, la réalité augmentée,
  • De nouveaux développements dans l’utilisation des simulations (par exemple simulation numérique de soudage pour réduire les déformations),

- la maintenance prédictive ;

  • On aura recours à de nouveaux procédés de production tels que la fabrication additive pour réaliser des pièces plus rapidement, concevoir des pièces très optimisées ou fabriquer des rechanges à bord.

Offrir la supériorité technologique aux meilleures conditions économiques

Ces différents exemples illustrent la capacité de Naval Group, avec ses partenaires, à identifier et mettre en œuvre sur sous-marins les technologies les plus avancées, avec deux objectifs fondamentaux :

  • Permettre aux marines qui choisissent ses navires de bénéficier d’une réelle supériorité technologique en opérations,
  • Améliorer sa compétitivité dans un environnement très concurrentiel.

Ceci est possible grâce à un panel interne de compétences et de métiers hors norme (400 compétences), à une ouverture vers l’extérieur (académiques, PME/ETI, partenaires industriels) et à un bon équilibre entre la recherche de l’innovation, la connaissance des besoins opérationnels des marines et la volonté de garantir une excellente maîtrise des risques.

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