DCNS propose des navires à étrave inversée

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Le groupe naval français a, pour la première fois, travaillé sur le développement d'une frégate à étrave inversée, pouvant être dès à présent réalisée. Depuis le début des années 2000, DCNS présente des designs intégrant l'étrave inversée, à l'image du « Swordship », dévoilé à l'occasion d'Euronaval 2006. Mais il s'agissait là d'un « concept ship », avant tout destiné à imaginer ce que sera le bâtiment du futur. Après la réflexion, vient aujourd'hui l'heure de la réalité. L'industriel français, qui a abondamment traité le sujet sur le plan technique, envisage sérieusement l'étrave inversée sur ses produits. Outre la faisabilité technique, les études menées ont, en effet, démontré que cette innovation présentait de sérieux avantages.


Le concept Swordship (© : DCNS)

Si l'on excepte les éperons des cuirassés et croiseurs d'autrefois, cette architecture n'a, pour l'heure, été adoptée dans le domaine militaire que par les Américains pour le programme DDG 1000, dont le premier exemplaire, l'USS Zumwalt, est actuellement en cours de construction. En revanche, l'industrie navale civile se penche depuis plusieurs années sur l'étrave inversée. A la fin des années 90, les chantiers de Saint-Nazaire ont, ainsi, travaillé sur un navire roulier présentant cette configuration. Mais ce modèle ne fut jamais commandé. Il faudra attendre 2006 pour que cette architecture, dans sa version moderne, devienne réalité. Adoptant le design X-BOW développé par le chantier norvégien Ulstein, BOURBON prend livraison de l'Orca en 2006. Destiné aux services à l'offshore, ce remorqueur, qui s'est révélé extrêmement performant, a été suivi par d'autres unités, comme les Mistral et Monsoon. Alors que le groupe maritime français a passé commande de quatre autres X-BOW, d'autres compagnies lui ont emboité le pas. Ainsi, CGGVeritas touchera cet été l'Oceanic Vega, premier d'une série de deux navires dédiés à la recherche sismique.


Le Bourbon Orca, livré en 2006 (© : BOURBON)

Meilleure tenue à la mer

Concernant DCNS, après les concepts ships du début des années 2000, le groupe a commencé en 2005, à l'issue des travaux sur le Swordship, à lancer plus en profondeur ses investigations. En cela, l'industriel a été encouragé par les initiatives du secteur civil. Pour vérifier les avantages de cette architecture et déterminer ses avantages comme ses inconvénients éventuels, les ingénieurs ont non seulement réalisé des études, mais ont également procédé à des campagnes complètes en bassin d'essais des carènes. Différentes configurations ont, ainsi, été testées, afin de connaître l'ensemble des impacts de l'étrave inversée et de vérifier que son adoption ne présenterait pas de problème rédhibitoire pour un bâtiment de combat. A l'issue de ces essais, les atouts du concept paraissent évidents. « La tenue à la mer est meilleure. Le navire passe mieux dans les vagues, ce qui réduit les efforts sur la structure, avec des gains sur la résistance à l'avancement. Cela permet ainsi d'avoir une vitesse plus importante dans une mer formée », explique Philippe Goubault, architecte chez DCNS Ingénierie. Le nouveau design permet aussi, dans certains cas, de réduire le « slamming de devers ». Le mouvement de tossage, c'est-à-dire la « claque » très forte rencontrée en cas de grosse vague, touche en effet les fonds du bateau, mais aussi le dévers de l'étrave. Or, ces pics de pression très importants engendrent des efforts sur la structure. Avec l'étrave inversée, cet impact est réduit.


FM400 avec étrave inversée (© : DCNS)

Des gains substantiels sur la signature radar

Le deuxième grand avantage de l'étrave inversée est une amélioration de la signature du bâtiment. Sur une configuration classique, le dévers réfléchit, en effet, les ondes radar. « Avec l'étrave inversée, les gains sont substantiels et constituent un véritable avantage pour les clients désireux de disposer de navires plus performants en matière de furtivité ».
En matière d'armement, le design présente, en outre, un avantage pour l'artillerie de proue, qui dispose avec l'inversement de l'étrave d'un meilleur champ de battage sur l'avant. Dans le domaine de la consommation en carburant, les deux modèles sont équivalents par mer calme. Des gains sont néanmoins possibles en cas de forte houle, le navire doté d'une étrave inversée franchissant mieux les vagues et, par conséquent, présente moins de résistance.


FM400 à étrave classique (© : DCNS)


FM400 à étrave inversée (© : DCNS)

Une véritable option sur la gamme FM400

Lors du développement de la FM400, nouvelle gamme de frégates de moyen tonnage, les ingénieurs de DCNS ont conçu une plateforme pouvant aussi bien disposer d'une proue classique que d'une étrave inversée. Pour le client, cette architecture devient une véritable option, qui ne nécessite aucune modification sur le reste de l'architecture du bateau et n'engendre pas de surcoût par rapport à un modèle classique. Les dimensions, notamment la longueur de la coque, sont strictement identiques. La plage avant est, en revanche, surélevée d'un pont, afin de conserver un volume d'étrave équivalent pour ne pas enfourner dans la mer. « Pour la FM400, l'étrave inversée est véritablement une option, qui ne nécessite aucune modification sur le reste de l'architecture du bateau. La proue élevée d'un pont permet, en cas de gros temps, de répondre aux craintes des marins de voir la plage avant trop souvent submergée et au risque potentiel d'endommager les équipements », précise Philippe Goubault. Concernant les lignes de mouillage, l'étrave inversée ne permettait pas de disposer d'une ancre dans l'axe. Les ingénieurs ont trouvé la solution en intégrant les deux ancres latéralement, dans le bordé, sur la partie basse.


Frégate du programme Delta (© : DCNS)

Vaincre les appréhensions des marins

Les essais en bassin ont donc démontré que l'étrave inversée, à situation équivalente, ne présentait pas de dégradation par rapport à une carène classique, tout en apportant certaines améliorations très appréciables. Les études menées devraient permettre de convaincre les marins, qui font traditionnellement preuve d'une certaine appréhension face à cette architecture. En effet, avec une étrave plongeant dans la mer, beaucoup redoutent, instinctivement, que leur bateau ne se comporte comme un « sous-marin » en cas de fortes vagues. « Les marins se sentent protégés par la muraille qui se déploie devant eux et ont du mal à appréhender d'inversement du sens de cette muraille. C'est intuitif plus que scientifique. D'où la nécessité de convaincre », note Philippe Goubault. Les essais en bassin, s'ajoutant à l'expérience acquise sur les navires civils, sont là pour cela. « La mouille est équivalente et, à situation égale, le bateau a même tendance à mieux se comporter. En effet, dans les cas les plus extrêmes, l'étrave classique entre dans la mer et l'eau, sur le pont, maintient le navire sous l'eau, ce qui peut endommager les équipements. Avec l'étrave inversée, le bateau est soulagé plus vite et ressort plus rapidement. Grâce aux études menées, nous savons désormais le montrer de manière quantifiée aux marins »