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Futurs porte-avions: quelles options?
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Futurs porte-avions: quelles options?

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Des concepts innovants, comme une barge mobile ou une plateforme à double pont d’envol, en passant par des configurations plus classiques qui tranchent néanmoins avec le design du Charles de Gaulle et dont nous vous dévoilons en exclusivité, dans cet article, une première vue… les ingénieurs français planchent depuis plus de six mois sur la succession du porte-avions de la Marine nationale, en service en 2001 et qui prendra sa retraite à la fin des années 2030.

Quatre études pour un budget de 36 millions d’euros

Quatre études, d’une durée de 18 mois pour un montant de 36 millions d’euros, ont été lancées afin de traiter l’ensemble des questions relatives à ce projet, connu sous le nom de PANG (porte-avions de nouvelle génération) : qu’il s’agisse de besoins opérationnels et capacitaires, de caractéristiques techniques et d’intégration des futures technologies, de prise en compte des menaces émergeantes ou encore de permanence du groupe aéronaval avec le retour d’une flotte à deux porte-avions. L’ensemble permettra de faire des choix architecturaux, d’établir des estimations budgétaires et de présenter au premier semestre 2020 un dossier complet au président de la République, afin que celui-ci prennent sa décision quant aux contours du futur programme. A ce stade, « aucune décision n’est donc arrêtée », souligne une source proche du dossier. « Le but de ces études est de présenter au politique les avantages et les inconvénients de telle ou telle solution, afin de lui donner toute latitude pour choisir », dit une autre. Cela, en faisant de la prospective puisqu’à l’heure où la technologie évolue à une vitesse ahurissante, il faut imaginer des bateaux appelés à naviguer et être crédibles jusqu’en 2080.

Alors que le ministère des Armées définit ses besoins capacitaires, une étude technico-opérationnelle a été confiée à un groupe d’industriels constitué de Naval Group, Thales et MBDA (avec Dassault Aviation en sous-traitance) alors que des travaux d’esquisses sont conduits par Naval Group, les Chantiers de l’Atlantique et Technicatome, ce dernier planchant évidemment sur la question des chaufferies pour l’option de la propulsion nucléaire. S’y ajoute une collaboration avec les Américains (US Navy et General Atomics) au sujet des catapultes.

 

Maquette préliminaire du NGF dévoilée le mois dernier au Bourget (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Maquette préliminaire du NGF dévoilée le mois dernier au Bourget (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Un dimensionnement étroitement lié au SCAF

Le dimensionnement du futur porte-avions et son orientation capacitaire seront étroitement liés à la composition de son groupe aérien embarqué, qui mettra en œuvre à ses débuts des Rafale Marine et E-2D Advanced Hawkeye, mais devra aussi intégrer pour la suite une version navalisée du système de combat aérien futur (SCAF). Ce programme européen, piloté par la France et l’Allemagne et auquel l’Espagne vient de se joindre, vise à développer un nouvel avion de combat (New Generation Fighter – NGF) et un système de drones avec lequel il travaillera en réseau. Une partie des engins, appelés Remote Carriers et dotés de différentes charges utiles suivant les missions (attaque, guerre électronique, surveillance…) seront mis en œuvre depuis l’avion pour former un essaim.

 

Concept de Remote Carrier (1.8 m de long, 180mm de diamètre, 150 kg) (© MBDA)

Concept de Remote Carrier (1.8 m de long, 180mm de diamètre, 150 kg) (© MBDA)

Concept d'essaim de drones déployé depuis un Rafale (© MBDA)

Concept d'essaim de drones déployé depuis un Rafale (© MBDA)

 

Appelés sans doute à embarquer dans un premier temps sur Rafale, ils doivent dans le cas du NGF, comme les réserves de carburant, être logés en soutes afin de permettre au porteur d’atteindre un niveau optimal de furtivité. Ce qui impose donc un gros avion au design très travaillé. Globalement,  la furtivité repose sur les formes de l’appareil, avec deux possibilités (arrondies ou planes, la première diffusant l'énergie et la seconde réfléchissant dans une direction privilégiée), ainsi que l’emploi de matériaux absorbants. Une première maquette du SCAF a été dévoilée au dernier salon du Bourget, fin juin.

 

Maquette préliminaire du NGF avec à droite des concepts de Remote Carriers (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Maquette préliminaire du NGF avec à droite des concepts de Remote Carriers (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Maquette préliminaire du NGF dévoilée le mois dernier au Bourget (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Maquette préliminaire du NGF dévoilée le mois dernier au Bourget (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Elle témoigne des premières orientations en matière de furtivité, avec une architecture plutôt basé sur le premier concept, celui des formes arrondies et de l’absorption. Comme certains appareils de nouvelle génération, à l’image du F-35, le NGF aura en plus de ses soutes vocation à pouvoir emporter des charges utiles externes, en particulier de l’armement, mais il sera alors moins furtif. Tout dépendra des missions et des séquences d’intervention. Pour les opérations d’entrée en premier, alors que les défenses adverses sont supposées encore intactes ou que partiellement neutralisée (par exemple via des frappes en amont de missiles de croisière), la furtivité sera essentielle. Pour les vagues suivantes en revanche, c’est un point moins crucial.

 

Maquette préliminaire du NGF dévoilée le mois dernier au Bourget (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Maquette préliminaire du NGF dévoilée le mois dernier au Bourget (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Gérer un avion beaucoup plus volumineux que le Rafale

Dans un concept d’absorption, pour limiter au maximum sa signature radar, l’avion doit être le plus plat possible, ce qui implique qu’il soit très long compte tenu des importantes capacités d’emport envisagées en soutes. Ainsi, la maquette du NGF présentée au Bourget affiche une longueur de 18 mètres, pour une envergure de 14 mètres. C’est nettement plus que le Rafale (15.3 x 10.9 mètres) et on ne parle là que d’une première épreuve d’artiste, sachant que les nouveaux avions ont généralement plutôt tendance grossir au fil de leur développement. Se pose dans le même temps la question du poids, qui s’annonce plus important que celui du Rafale Marine (24 tonnes) et de l’Advanced Hawkeye (près de 25 tonnes). Certains commentateurs ont d’ailleurs commencé à s’inquiéter du poids du NGF, arguant qu’il pourrait poser problème au PANG. « Ce n’est en fait pas tellement sa masse mais surtout son volume qui sera dimensionnant », explique un expert du domaine, qui confirme, pour répondre aux inquiétudes exprimées ici et là, que les catapultes prévues pour le futur navire pourraient si besoin lancer des avions d’une quarantaine de tonnes. Bien que la question du poids du NGF soit sensible, il va donc surtout falloir composer avec son gabarit. La solution des ailes repliables, souvent adoptée pour l’aviation embarquée à travers l’histoire (c’est encore le cas pour le F-35C), présente l’avantage de gagner de la place, mais la zone de repli ne se marie pas bien avec les exigences d’une furtivité de haut niveau, sans compter qu’elle peut aussi limiter les capacités d’emport sous voilure. Pour le Rafale, qui avait en la matière fait l’objet d’une âpre bataille entre la Marine nationale et l’armée de l’Air, une solution avait été trouvée grâce à un système de manutention spécifique et à la forme de l’avion, en « triangle », permettant d’éviter un repli des ailes en adoptant un système de rangement en quinconce.

 

Rafale dans le hangar du Charles de Gaulle (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Rafale dans le hangar du Charles de Gaulle (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

En 2020, les pays partenaires du programme SCAF devraient acter un certain nombre de décisions quant au futur système, en particulier la masse du NGF ainsi que le type et la quantité de drones qui l’accompagneront. La présence de ces engins sans pilote sera d’ailleurs un autre facteur dimensionnant pour les installations du futur porte-avions, qui devra dans le même temps être conçu pour mettre en œuvre, à terme, des drones de combat de type UCAV en complément de la chasse embarquée pilotée et de ses essaims de Remote Carriers.

 

Rafale Marine avec le démonstreur d'UCAV Neuron (© DASSAULT AVIATION)

Rafale Marine avec le démonstreur d'UCAV Neuron (© DASSAULT AVIATION)

 

Jusqu’à ce que les caractéristiques du SCAF soient stabilisées, les industriels doivent donc tabler sur des hypothèses et des volumes provisoires plus ou moins majorés afin de tenir compte des évolutions possibles du concept dans les années qui viennent. Reste à établir le dimensionnement idéal du groupe aérien embarqué, sachant que le Charles de Gaulle est conçu pour pouvoir embarquer jusqu’à 40 aéronefs, dont 30 à 36 Rafale Marine et deux Hawkeye. « Si l’appareil est plus puissant et massif que le Rafale, avec des effets militaires démultipliés, il y a aura peut-être besoin de moins d’avions ». Mais il en faudra tout de même un minimum pour assurer un effet puissant, tant sur le plan militaire que diplomatique. Aujourd’hui, la tendance est de tabler sur une trentaine d’avions de combat.

Une plateforme logiquement plus grosse, ce qui était déjà prévu avec le PA2

Dans ces conditions, pour tenir compte du volume du NGF et de leurs besoins en matière de manœuvres aviation, de stockage et de soutien, le ou les futurs porte-avions sera (seront) plus gros que le Charles de Gaulle, long de 261 mètres et affichant un déplacement de 42.500 tonnes en charge. Ce qui est logique et est d’autant moins une surprise que les derniers projets français en la matière portaient tous sur un gabarit nettement supérieur à celui du CDG. Il en a ainsi été de la version française du CVF britannique, dont les dernières études en 2008 tablaient sur un navire de 283 mètres et 70.000 tonnes en charge, ou encore du DEAC de 272 mètres et 55.000 tonnes présenté au début des années 2010 par Naval Group. CVF FR comme DEAC étaient pour mémoire des bâtiments à propulsion classique. Au-delà de la question de l’aviation embarquée, il faut en effet comprendre que la réalisation du prochain porte-avions français sera contrairement à celle du Charles de Gaulle libérée des contraintes liées aux infrastructures du chantier constructeur. Pour l’actuel porte-avions français, il a en effet fallu composer avec les dimensions réduites des bassins de Laninon, à Brest. Ce qui a conduit les ingénieurs français à réaliser un véritable tour de force technique pour concevoir une plateforme extrêmement compacte et optimisée. Un bateau qui, se rappelle un observateur privilégié de l’époque, « fit l’admiration des Américains qui étaient persuadés que nous n’arriverions jamais à réaliser un bateau de cette taille avec deux chaufferies nucléaires, deux catapultes et une quarantaine d’aéronefs ». Mais cela avait entrainé des compromis, comme l’impossibilité d’effectuer simultanément des appontages et catapultages, ou encore une réduction des espaces dévolus à l’équipage et leur localisation dans des espaces parfois bruyants.

Construire à Saint-Nazaire offre bien plus de latitudes

Depuis, la situation a changé. Brest n’a plus de capacité de construction de navires neufs et c’est Saint-Nazaire, avec ses infrastructures autrement plus grandes, qui sera en charge de produire le ou les PANG. Les Chantiers de l’Atlantique, qui ont réalisé la coque de l'ancien Foch, mis à l'eau il y a tout juste 60 ans en juillet 1959 puis remorqué pour achèvement à Brest (où est né le Clémenceau), disposent pour cela de deux cales de construction, chacune mesurant 450 mètres de long pour 63 mètres de large. S’y ajoute la forme C, pour l’armement à flot, longue de 450 mètres pour plus de 80 mètres de largeur. La question de la très grande largeur du pont d’envol (64 mètres pour le Charles de Gaulle et 73 mètres pour les CVF) pourra être traitée sans les problèmes brestois grâce au nouveau portique nazairien, capable de travailler sur une largeur de 130 mètres (pour une hauteur de levage maximale de 82 mètres).

 

Le plus grand paquebot du monde (362x66 mètres) en construction à Saint-Nazaire (© BERNARD BIGER)

Le plus grand paquebot du monde (362x66 mètres) en construction à Saint-Nazaire (© BERNARD BIGER)

Le plus grand paquebot du monde (362x66 mètres) en construction à Saint-Nazaire (© BERNARD BIGER)

Le plus grand paquebot du monde (362x66 mètres) en construction à Saint-Nazaire (© BERNARD BIGER)

Le plus grand paquebot du monde (362x66 mètres) en achèvement à flot dans le bassin C (© BERNARD BIGER)

Le plus grand paquebot du monde (362x66 mètres) en achèvement à flot dans le bassin C (© BERNARD BIGER)

 

En passant de Brest à Saint-Nazaire, les contraintes liées à la taille du bateau sont donc bien moins fortes. La Marine nationale, obligée avec le Charles de Gaulle et les contingences de l’époque en matière d’emplois bretons, d’avoir un bateau sans doute plus petit qu’elle ne l’aurait souhaité, peut maintenant espérer une plateforme plus vaste. Ce qui permet de récupérer de l’espace et donc de la souplesse, même si ces nouvelles marges de manœuvres seront partiellement consommées par le gabarit plus important du NGF.

Concepts : « Il n’y a pas de ligne rouge »

A l’heure actuelle, il est prématuré d’avancer des chiffres précis concernant les dimensions et le déplacement du PANG. « Faire un bateau plus gros n’est pas une fin en soi. C’est les missions qui lui seront confiées pouvaient être faites avec une plateforme de seulement 20.000 tonnes, tout le monde serait d’accord car le coût serait évidemment moins élevé ». A ce titre, le design habituel des porte-avions a fait, dans le cadre des études en cours, l’objet de recherches sur des approches complètement différentes avec des concepts sortant des sentiers battus. C’est par exemple l’idée de bases aériennes mobiles et adaptables en fonction des besoins et pouvant être déplacées en anticipation dans des zones d’intérêt stratégique. Ou encore un navire équipé de deux pistes pour accroître les capacités aériennes. « Il n’y a pas de ligne rouge, c’est au contraire l’occasion d’explorer et d’être ingénieux. Nous avons des études volontairement très ouvertes et des travaux sur des architectures innovantes comme le double pont ou ces barges flottantes à vitesse de transit peu élevée et pré-positionnables. Le panel de concepts est très large, avec des approches innovantes et disruptives. Même si ces concepts ne voient pas le jour, on pourra sans doute en retirer des briques technologiques utiles pour améliorer la souplesse opérationnelle, par exemple avec des modules logistiques, de carburéacteur et de munitions, qui pourraient être ajoutés selon la durée et l’intensité du déploiement. Nous y verrons plus clair à la fin des études ». Et bien entendu quand le programme SCAF sera stabilisé.

 

Le Charles de Gaulle entrant aux bassins Vauban début 2017 (© MARINE NATIONALE)

Le Charles de Gaulle entrant aux bassins Vauban début 2017 (© MARINE NATIONALE)

 

Seules limitations physiques : les bassins Vauban à Toulon

Seule certitude, si Saint-Nazaire est en mesure de construire un bâtiment nettement plus gros, et pourrait même faire une plateforme de plus de 400 mètres si la France le souhaitait, il y a quand même des limites physiques au projet. Celles-ci résident cette fois non pas dans les capacités de construction mais dans les infrastructures portuaires de Toulon, où le PANG sera comme son aîné basé. « Un bateau trop lourd aurait un tirant d’eau trop important pour les appontements Milhaud mais la vraie limite est déterminée par les moyens de la zone Vauban, où sont réalisés les arrêts techniques du Charles de Gaulle ». Le bassin Ouest, où le porte-avions passe en cale sèche, ne pose pas de problème en longueur puisque la forme, qui peut être fractionnée en deux grâce à un bateau porte mobile, s’entend jusqu’à 428 mètres sur tout son long. La largeur est en revanche plus problématique puisqu’elle n’est que de 36 mètres à la base et 42 mètres au niveau du quai, avec une profondeur de 14.2 mètres. Plus long (454 mètres), le bassin Est offre les mêmes dimensions en largeur, sa profondeur étant à peine plus importante (14.8 mètres). Quoiqu’il arrive, il faudra donc faire rentrer la coque du PANG dans ces volumes, avec comme contrainte principale les encorbellements d’un tel navire et le débordement de son pont d’envol sur les quais. Cela peut par exemple empêcher les grues sur rails de passer.

 

Le Charles de Gaulle en cale sèche à Vauban en 2018 (© MER ET MARINE - FRANCIS JACQUOT)

Le Charles de Gaulle en cale sèche à Vauban en 2018 (© MER ET MARINE - FRANCIS JACQUOT)

Le Charles de Gaulle entrant aux bassins Vauban début 2017 (© MARINE NATIONALE)

Le Charles de Gaulle entrant aux bassins Vauban début 2017 (© MARINE NATIONALE)

Le Charles de Gaulle entrant aux bassins Vauban début 2017 (© MARINE NATIONALE)

Le Charles de Gaulle entrant aux bassins Vauban début 2017 (© MARINE NATIONALE)

Le Charles de Gaulle entrant aux bassins Vauban début 2017 (© MARINE NATIONALE)

Le Charles de Gaulle entrant aux bassins Vauban début 2017 (© MARINE NATIONALE)

 

Le PANG, malgré la capacité française à réaliser aujourd’hui une plateforme plus grosse, devrait donc constituer une nouvelle fois un beau défi pour les ingénieurs en matière d’optimisation et d’intégration des systèmes. Toute la difficulté de l’exercice résidera dans la capacité à trouver les meilleurs compromis pour tout faire rentrer sur le bateau et ainsi répondre aux besoins opérationnels.

Ne pas sacrifier encore une fois le confort de l’équipage

Avec un enjeu qui paraitra pour certains secondaire mais qui pourrait être primordial à l’avenir : ne pas, comme sur le Charles de Gaulle, sacrifier les locaux vie sur l’hôtel des capacités opérationnelles. Les standards d’habitabilité ont en effet considérablement évolué ces dernières années et le confort, qu’on le veuille ou non, est devenu un argument pour le recrutement des nouvelles générations de marins. Alors que dans le secteur civil, les compagnies font pression sur les chantiers pour que les personnels embarqués disposent de cabines individuelles, les bâtiments militaires n’échapperont pas à cette tendance de la réduction du nombre de marins partageant leur poste. Déjà, les évolutions sont sensibles sur les nouvelles unités de la Marine nationale, creusant d’ailleurs de plus en plus l’écart avec le Charles de Gaulle, dont les standards déjà peu élevés en la matière seront complètement dépassés d’ici 2030 face au reste de la flotte, complètement renouvelé d’ici là. Pour le PANG, même si les progrès de l’automatisation permettront sans doute de réduire un peu les effectifs, un porte-avions nécessitera pour longtemps encore une importante main d’œuvre. Et comme ce type de bâtiment peut être appelé à opérer loin et très longtemps hors de sa base, avec éventuellement très peu d’escales, (il sera taillé pour pouvoir rester en mer au moins un an), le confort de l’équipage n’en sera que plus prégnant, ce qui nécessite de conserver des volumes suffisants. Car cela contribuera, ou non si cet aspect est négligé, à l’attractivité d’une affectation sur ce ou ces futurs bateaux. 

 

Rafale au catapultage sur le Charles de Gaulle (© MER ET MARINE - MATTHIAS ESPERANDIEU)

Rafale au catapultage sur le Charles de Gaulle (© MER ET MARINE - MATTHIAS ESPERANDIEU)

 

Le choix des catapultes

Pour ce qui est du lancement et de la récupération des avions, l’emploi de catapultes et de brins d’arrêt semble entériné. Il reste maintenant à prendre des décisions sur les catapultes, que la France compte tenu du très faible nombre d’unités à produire, a choisi jusqu’ici de se procurer aux Etats-Unis. Or, ceux-ci sont en train de changer de technologie, avec en lieu et place des traditionnelles catapultes à vapeur le développement de systèmes électromagnétiques (EMALS) pour la nouvelle génération de porte-avions de l’US Navy. L’USS Gerald R. Ford (CVN 78) est le premier à en être doté et la mise au point de ces équipements très complexes se révèle délicate. Mais il ne fait de doute pour personne que les américains réussiront à fiabiliser le dispositif.

 

L'USS Gerald R. Ford (© US NAVY)

L'USS Gerald R. Ford (© US NAVY)

 

Côté français, le Charles de Gaulle est aujourd’hui équipé de deux catapultes à vapeur du type américain C13-3, longues de 75 mètres. Ce qui avait représenté un saut sensible par rapport aux catapultes de 50 mètres des anciens Clémenceau (1961-1997) et Foch (1963-2000), l’objectif étant de tenir compte de la masse plus importante du Rafale par rapport à ses prédécesseurs et aussi au fait que l’actuel porte-avions français a une vitesse maximale moindre que celle de ses aînés (27 nœuds au lieu de 32). Pour autant, les catapultes du Charles de Gaulle demeurent moins longues que celles de ses homologues américains, équipés de systèmes de 94.5 mètres (91 mètres pour les EMALS).

 

Catapulte avant du Charles de Gaulle (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Catapulte avant du Charles de Gaulle (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Pour le PANG, toutes les options ont là aussi été étudiées, « y compris un développement en France, mais en 2040, on ne saura probablement faire que de la vapeur, le délai étant trop court pour maîtriser la technologie des catapultes électromagnétiques. Or, le bâtiment doit naviguer jusqu’en 2080 et à cette date, il n’y aura plus de catapultes à vapeur ». La logique et la prudence plaident donc pour un nouvel achat aux Etats-Unis, et probablement cette fois des systèmes aussi longs que ceux de l’US Navy. Cela permettrait d’éviter les éventuels déboires techniques liés à l’adaptation d’une nouvelle technologie, tout en répondant à la problématique du poids supérieur du NGF.

Les EMALS réduiront les coûts d’adaptation d’une version navale du SCAF

A ce titre, on notera d’ailleurs que les EMALS présenteront des avantages importants pour le développement et la mise en œuvre de la version navalisée du futur avion de combat européen. « Les efforts sont moins importants avec des catapultes électromagnétiques, la montée en accélération est plus progressive et les contraintes sont donc moins fortes sur la cellule. Cela signifie que dans la conception de l’avion, il y a moins de pièces primaires devant être renforcées pour un emploi naval. Par conséquent, la version navale et la version classique de l’appareil peuvent se rapprocher avec des conséquences très positives sur le développement et des opportunités pour nos partenaires européens ». Il serait en effet, avec des appareils beaucoup plus proches, bien plus aisé de constituer le cas échéant et si d’autres pays sont intéressés par une telle coopération opérationnelle, un groupe aérien embarqué composé d’avions de différentes nationalités. A minima, cette caractéristique devrait faciliter les études du NGF au niveau des spécificités de la version navale, réduisant de facto les coûts. Par ailleurs, il faudra aussi penser et valider l’emploi du Rafale avec des EMALS.

 

Rafale au catapultage sur le Charles de Gaulle (© MER ET MARINE - MATTHIAS ESPERANDIEU)

Rafale au catapultage sur le Charles de Gaulle (© MER ET MARINE - MATTHIAS ESPERANDIEU)

Le Charles de Gaulle (© MARINE NATIONALE - YOANN LETOURNEAU)

Le Charles de Gaulle (© MARINE NATIONALE - YOANN LETOURNEAU)

 

Appontages et catapultages simultanés

Concernant le placement des catapultes, différents scenarii sont envisagés. Avec une plateforme plus longue, il devrait être possible de réaliser simultanément des opérations d’appontage et de catapultage, gommant ainsi un défaut du Charles de Gaulle lié aux compromis quant à sa taille obligatoirement réduite (sa catapulte avant déborde sur la piste oblique). Mais le PANG n’atteindra sans doute pas la longueur des porte-avions américains (333 mètres) et s’il est doté comme eux de catapultes de 90 mètres, il sera peut-être nécessaire de faire certains choix. L’une des hypothèses évoquées serait de disposer d’une capacité de catapultage permanente au moins pour les chasseurs. L’exercice est en effet plus compliqué avec les Hawkeye car, une fois leurs ailes dépliées, ces avions radar ont une envergure particulièrement importante (près de 25 mètres, soit 14 de plus que les Rafale et 11 de plus que la maquette provisoire du NGF). Une envergure à laquelle il faut ajouter les marges de sécurité, rendant les possibilités d’appontage et de catapultage simultanés impliquant un Hawkeye très compliquées à obtenir architecturalement dans les volumes envisagés pour le bâtiment.

 

E-2C Hawkeye sur le Charles de Gaulle (© MARINE NATIONALE - CINDY LUU)

E-2C Hawkeye sur le Charles de Gaulle (© MARINE NATIONALE - CINDY LUU)

 

On notera cependant que le fait de ne pas pouvoir récupérer pendant un temps le ou les avions de guet aérien déjà en l’air sera à l’avenir bien moins problématique qu’aujourd’hui. En effet, les nouveaux E-2D, dont va se doter la Marine nationale avant 2030, auront une perche de ravitaillement en vol, ce qui n’est pas le cas des actuels E-2C. Une « nounou » (ravitailleur) pourra donc si besoin leur permettre d’attendre avant d’apponter.

En matière capacitaire, pouvoir mener simultanément des appontages et catapultages est un atout important, puisqu’il permet si besoin de récupérer des avions de retour de mission tout en étant capable, en urgence, de mettre en œuvre des appareils de réserve pour contribuer par exemple au renforcement du dispositif de défense aérienne du groupe aéronaval, lancer un raid sur des navires ennemis en approche ou renforcer les capacités de nounou. Et cela offre bien entendu plus de souplesse pour adapter les effets militaires.

Deux catapultes sur l’avant, une troisième sur la piste oblique ?

Dans ce cadre notamment, le nombre et le placement des catapultes du PANG est un enjeu important. Les réflexions menées actuellement s’intéressent en particulier à la possibilité d’installer les deux catapultes principales sur le pont avant, avec une option pour l’installation d’une troisième sur la piste oblique. C’est le choix architectural fait traditionnellement par les Américains (avec quatre catapultes dans ce cas) et encore pour l’USS Gerald R. Ford, sachant que l'EMALS supplémentaire serait alors considérée comme un appoint, par exemple en cas d’avarie sur l’une des catapultes « principales ». Et ce troisième système, caractéristique intéressante, peut fonctionner avec l’énergie produite pour les deux autres, à l'image de ce que va faire l'US Navy avec le Ford. Le surcoût d’une catapulte supplémentaire serait par conséquent réduit.

Positionnement de l’îlot

L’éventuel positionnement de deux catapultes à l’avant est aussi lié aux travaux menés sur l’optimisation du pont d’envol. A commencer par la question du positionnement de l’îlot. Sur le Charles de Gaulle, compte tenu des contraintes de gabarit déjà évoquées, il a été déporté sur l’avant. Cela résulte d’un choix opérationnel au travers duquel la priorité a été donnée à la capacité de lancer un strike massif, nécessitant de regrouper de nombreux avions sur l’arrière avant la phase de catapultage. Bénéficiant de bateaux plus gros, les Américains ont quant à eux pu choisir l’option optimale, avec un îlot à l’arrière, ce qui permet de dégager au maximum le pont d’envol, pouvoir conduire des raids massifs et assurer plus aisément leur récupération. Avec le PANG, la France pourrait retenir cette configuration, les deux ascenseurs desservant le hangar pouvant alors être placés en avant de l’îlot.

C’est l’architecture retenue pour l’un des avant-projets que nous vous dévoilons en exclusivité dans cet article. Une vue qui ne constitue qu’une possibilité parmi d’autres (celle-ci ne comprend par exemple pas deux catapultes à l’avant mais une seule, l’autre étant sur la piste oblique) et doit donc être seulement prise pour ce qu’elle est, certainement pas pour un design définitif.

 

L'un des avant-projets PANG 

L'un des avant-projets PANG 

 

Carène optimisée

Elle est néanmoins très intéressante puisqu’elle intègre un certain nombre de tendances et d’idées. On remarque par exemple une étrave qui n’est pas sans rappeler celle des nouveaux paquebots de la classe Edge produits à Saint-Nazaire. Ce design de proue partiellement inversée avec bulbe intégré résulte des travaux d’optimisation des carènes conduits par les Chantiers de l’Atlantique. Il présente l’avantage de permettre au navire de mieux franchir la vague, en diminuant les effets de soulèvement, et donc de tangage. Un résultat évidemment très intéressant pour faciliter la mise en œuvre de l’aviation. De plus, avec une résistance réduite à l’avancement, la consommation en carburant, ou du moins les besoins énergétiques, sont réduits. Ce qui dans le cas d’une propulsion classique ou nucléaire, est un avantage certain.

Ce modèle que nous vous présentons est aussi intéressant dans la mesure où l’on y voit l’une des idées avancées pour, dans le cas d’un îlot déplacé vers l’arrière et d’une propulsion conventionnelle, gérer les échappements de fumées. Voilà un autre exemple des problèmes à gérer par les ingénieurs et de la complexité de l’exercice, entre besoins opérationnels et nécessités techniques. La propulsion d’un bateau se trouve en effet plutôt vers le centre et, si l’îlot se trouve à l’arrière, faire courir à l’intérieur les réseaux d’échappements consomme des espaces au détriment d’autres fonctions. Sans oublier le fait que l’air chaud produit par les moteurs peut perturber sensiblement l’aérologie pour les aéronefs en phase d’appontage. Dans ce cas, on observe l’une des idées qui a émergé, en l’occurrence deux cheminées débordant sur le côté tribord du pont d’envol, ce qui n’est pas sans rappeler les choix faits pour certains porte-avions d’antan. Depuis cette esquisse, d’autres concepts ont néanmoins vu le jour, permettant via une alternative ingénieuse de se dispenser de ces cheminées solitaires. Cela illustre bien le travail conduit lors des études, où naissent des solutions très variées appelées ou non à être maintenues ou remplacées par d’autres idées plus astucieuses ou adaptées. De telles évolutions seront amenées à intervenir régulièrement jusqu’à la phase de conception détaillée et en fonction des choix politiques qui définiront le programme PANG.

L’épineuse question de la propulsion

La propulsion, justement, est l’un des choix cruciaux qu’aura à faire le président de la République s’il décide de lancer un programme de nouveau(x) porte-avions. Après les Clémenceau et Foch, la France a choisi le nucléaire pour le Charles de Gaulle, devenu le premier bâtiment de surface européen à employer l’atome pour créer son énergie et le seul de ce type dans le monde en dehors des porte-avions américains (la Chine et l’Inde souhaitent cependant avoir de tels bâtiments à l’avenir). Le CDG a été doté de deux chaufferies K15 de 150 MW chacune, basées afin de mutualiser les coûts de développement sur les réacteurs conçus par Technicatome et le CEA pour les sous-marins nucléaires lanceurs d’engins (SNLE) du type Le Triomphant.

 

L'appareil propulsif du Charles de Gaulle (© DGA)

L'appareil propulsif du Charles de Gaulle (© DGA)

 

Avantages et inconvénients du nucléaire

Le nucléaire a, aux dires de tous les marins spécialistes des porte-avions, en particulier ceux qui ont servi sur les anciens Clémenceau et Foch, apporté des avantages opérationnels indéniables. Grâce à ses chaufferies, le Charles de Gaulle bénéficie d’une autonomie considérable puisque son ravitaillement ne concerne plus que les approvisionnements en carburéacteur pour l’aviation, les vivres, les rechanges et les munitions, ainsi que l’évacuation des déchets produits par cette ville flottante de près de 2000 habitants. Les manœuvres aériennes sont par ailleurs facilitées du fait que l’aérologie n’est pas perturbée par les échappements de fumées liés à la combustion d’un carburant fossile. Le porte-avions nucléaire a, enfin, une aura politique, militaire et diplomatique bien plus importante qu’un bâtiment classique puisqu’il démontre un niveau de maîtrise technologique et des capacités d’action au plus haut degré mondial.

Mais l’atome a aussi des inconvénients. Il est notamment plus coûteux à l’achat et à l’entretien, même s’il permet de se dispenser des frais de soute réguliers soumis aux fluctuations du prix du pétrole. Il nécessite aussi des mesures de sûreté draconiennes. Car il s’agit d’une centrale nucléaire placée dans le pire des environnements : un aéroport flottant appelé à rencontrer des conditions environnementales extrêmes, qui est bourré de kérosène et de munitions, et qui est susceptible en cas de conflit de souffrir d’avaries de combat, en encaissant par exemple des missiles ou torpilles. Cela nécessite une protection extrêmement élevée des compartiments nucléaires contre les accidents et agressions extérieures. La conception, la construction puis la gestion de telles installations est donc complexe et lourde. Et il en va de même pour les arrêts techniques, plus longs que sur un bâtiment traditionnel du fait des opérations de débarquement des éléments combustibles usagées puis le rechargement des cœurs avec de nouvelles barres. Certains ports refusent en outre les escales de navires à propulsion nucléaire.

Quid de la disponibilité des carburants classiques dans 40 ans ?

D’un autre côté, la propulsion classique, avec des moteurs fonctionnant au gasoil ou au fuel lourd, est plus souple et facile à gérer. Et elle a fait des progrès considérables depuis 20 ans, avec des consommations sensiblement réduites sur les navires civils. Toutefois, les gains seraient sans doute moindres avec le profil d’utilisation d’un porte-avions, qui doit pouvoir se repositionner rapidement et être capable de monter vite en allure pour mettre en œuvre ses appareils. Mais la propulsion conventionnelle pose surtout de vraies questions à long terme, et il faut se rappeler ici que l’on parle d’une plateforme appelée à naviguer jusqu’en 2080. D’ici là, la disponibilité des carburants fossiles risque de diminuer sensiblement, sinon disparaitre progressivement pour ce qui est du pétrole et de ses dérivés. C’est l’évolution du secteur civil qui en décidera, puisque la marine marchande, avec plus de 50.000 navires sur les mers, est la principale consommatrice de fuel et diesel marins, les bâtiments militaires se ravitaillant à partir des mêmes points de distribution. Or, la tendance va clairement vers le remplacement progressif de ces combustibles par d’autres énergies, plus vertueuses sur le plan environnemental. Aujourd’hui, le gaz naturel liquéfié (GNL) se développe dans tous les secteurs de l’industrie maritime, des ferries et paquebots aux porte-conteneurs, en passant par les unités portuaires. Demain, c’est probablement l’hydrogène qui sera au cœur des nouveaux développements des motoristes, appelés par ailleurs à combiner différentes sources d’énergies propres (solaire, vélique, houlomoteur…) Dans ce contexte, si l’éventuel passage de certains bâtiments militaires à ces nouvelles propulsions est envisageable, avec la possibilité d’opter pour une évolution progressive à l’échelle d’une flotte, un tel choix pour le PANG, dans le calendrier imparti, ne parait pas envisageable.  Alors que le porte-avions est le bâtiment le plus gourmand en énergie d’un groupe aéronaval, du fait notamment de sa taille et surtout de ses manœuvres, il y a là une vraie question à se poser malgré les avantages à court terme, et notamment sur le plan budgétaire, de la propulsion classique. Un choix qui peut cependant être cornélien si le surcoût du nucléaire obère par exemple des capacités budgétaires à engager un programme permettant de construire deux porte-avions et, enfin, retrouver une disponibilité permanente de cet outil unique et majeur de projection de puissance.

L’enjeu crucial du maintien de la filière nucléaire navale

Le sujet, y compris sur le plan financier, doit en fait être appréhendé de manière globale. Car au moins autant que l’intérêt opérationnel, l’éventuel choix de l’atome sera fait en fonction de son importance pour la filière française de la propulsion navale nucléaire, sa pérennité et le niveau d’activité nécessaire pour le maintien de compétences critiques chez les grands industriels et tout le réseau de PME impliqué dans la conception, la réalisation et la maintenance des chaufferies embarquées de la Marine nationale. Un savoir-faire qui demeure aujourd’hui et pour longtemps encore indispensable pour les sous-marins et donc la crédibilité de la force océanique stratégique, porteuse de la plus grande part de la dissuasion française. Or, ces compétences reposent sur un parc de réacteurs extrêmement réduit : seulement douze, soit dix (un chacun) pour les quatre SNLE et six SNA français, auxquels s’ajoutent les deux du Charles de Gaulle. Enlever deux « cocottes » à ce parc, ou à l’inverse en ajouter deux si deux PANG à propulsion nucléaire sont construits, n’est donc pas anodin.

D’autant que la nouvelle génération de K15, à l’image de celle équipant les nouveaux sous-marins nucléaires d’attaque (SNA) du type Barracuda, bénéficie de durées de fonctionnement plus importantes, l’intervalle entre deux rechargements du cœur étant passé de 8 à 10 ans. Technicatome travaille à étendre encore cet espacement entre les rechargements de plusieurs années, ce qui devrait bénéficier aux futurs SNLE de troisième génération, mais aussi au PANG si l’option nucléaire est retenue. Espacer les opérations de rechargement permet de limiter le nombre d’arrêts techniques majeurs pendant la durée de vie des bâtiments, et donc le coût de la maintenance. Pour la prochaine génération de K15, les études menées par Technicatome et le CEA cherchent à réduire sensiblement la durée des immobilisations, avec comme objectif de raccourcir d’un tiers les ATM, qui sont aujourd’hui de l’ordre de 18 mois pour le Charles de Gaulle. Un avantage opérationnel et financier mais dans le même temps un problème potentiel pour le maintien des compétences de la filière puisque le nombre et la durée des interventions seront réduits. La question du nombre de réacteurs en service n’en sera que plus importante. 

Des chaufferies nécessairement plus puissantes

Les travaux en cours visent par ailleurs à confirmer la possibilité de développer une nouvelle évolution de la K15 susceptible d’assurer les besoins énergétiques du futur porte-avions, qui sera comme on l’a vu plus lourd et nécessitera d’importantes ressources énergétiques du fait de l’emploi d’EMALS et de la numérisation des systèmes. Il s’agit, comme sur le Charles de Gaulle, de disposer de deux réacteurs embarqués, ce qui suppose d’obtenir une puissance plus importante. Celle-ci pourrait par exemple être obtenue avec l’emploi de barres combustibles plus enrichies en uranium. Il n’est en revanche pas question d’opter pour la solution américaine mise en œuvre sur le Gerald R. Ford, qui dispose de chaufferies extrêmement chargées devant théoriquement durer pendant toute la vie du bâtiment. Cela nécessiterait le développement d’un nouveau réacteur et changerait radicalement l’approche française dans le domaine. Dans l’Hexagone, on considère de plus que la possibilité de recharger les cœurs facilite la gestion de la sûreté nucléaire puisque ces opérations permettent de veiller régulièrement et directement, de l’intérieur, à l’état des cuves.

Il n’est pas non plus question, confirme l’une des sources proche du dossier avec qui nous avons échangé, d’envisager l’achat de chaufferies américaines. Car si l’option nucléaire est retenue, l’un des objectifs majeurs sera d’en faire bénéficier la filière nationale. Surtout que les industriels et l’Etat semblent tout à fait confiants dans la capacité à concevoir une « K15+ » suffisamment puissante pour répondre aux besoins du PANG.

Electronique et armement

Parmi les autres sujets travaillés dans le cadre des études en cours, il y a par exemple l’électronique avec l’intégration de nouveaux senseurs, la possibilité de développer le concept de topside intégré, la digitalisation, un système de combat et des moyens de communication suffisamment puissants et robustes pour travailler en réseau, assurer une veille et éventuellement du tir coopératif… L’armement, également, est une question cruciale. D’abord pour prévoir les futures munitions et drones que le groupe aérien embarqué mettra en œuvre, y compris dans le cadre de la dissuasion nucléaire à laquelle l’aéronautique navale contribue avec ses Rafale depuis le Charles de Gaulle. Ensuite, en matière d’autodéfense. Aujourd’hui, en plus de la protection offerte par son escorte et sa chasse embarquée, le porte-avions français est solidement armé pour se défendre par lui-même. Il dispose à ce titre de missiles surface-air Aster 15 et d’une seconde couche protectrice avec des systèmes à très courte portée Sadral. Demain, en plus des menaces que l’on connait aujourd’hui, il faudra défendre les bâtiments contre des missiles assaillants supersoniques et des missiles antinavire balistiques, à l’image du DF-21 chinois. Des développements sont déjà en cours ou prévus en France pour faire face à ces nouvelles menaces. Et il y a également un projet européen, qui n’en est encore qu’à ses balbutiements, pour succéder à l’Aster après 2030 et contrer les menaces aériennes et balistiques de théâtre actuelles et futures. Il s’agit de l’EABMDI (European Air and Balistic Missile Defense Interceptor), pour lequel est envisagé le développement d’un missile multi-rôle à plusieurs étages disposant notamment d’une capacité endo-atmosphérique afin d’intercepter des cibles à très haute altitude. Ce nouveau type de missile pourrait être intégré sur le PANG, avec les systèmes associés en matière de détection lointaine et de poursuite, le tout combiné avec l’escorte et d’autres moyens terrestres, aériens et spatiaux.

Quel calendrier ?

En matière de calendrier, une fois les études en cours achevées, un dossier doit donc être présenté au président de la République au premier semestre 2020. A Emmanuel Macron, ensuite, de prendre une décision. Quels que soient ses choix, si le chef de l’Etat donne une suite au projet, il faudra alors rapidement embrayer sur des études de dérisquage. La notification du programme pourrait intervenir entre 2024 et 2026, sachant qu’il faudra encore du temps ensuite pour conduire les études détaillées qui définiront le projet final. Le seul impératif calendaire est de disposer d’un bâtiment opérationnel en 2038, date limite de retrait du service du Charles de Gaulle correspondant à la fin de potentiel de son dernier rechargement de cœurs nucléaires. Cela implique à ce stade d’avoir un bateau à la mer au plus tard en 2036 pour conduire les essais et la mise au point. Concernant les délais de construction pure, on semble pour le moment tabler sur cinq ans, plutôt à ce stade entre 2030 et 2035. Ce qui ne veut pas dire que Saint-Nazaire ne pourrait pas découper des tôles avant cette date en plus de la commande d’équipements critiques en amont. Une partie des acteurs impliqués souhaite par ailleurs disposer de marges de manœuvre. « C’est un projet extrêmement complexe et, si Saint-Nazaire a probablement beaucoup à apporter sur la réalisation de grandes plateformes, avec une efficacité plus importante que ce que nous avons connu à Brest avec le Charles de Gaulle, construire un porte-avions est un défi colossal. Le référentiel normatif est extrêmement lourd et peut être réactualisé en cours de route en fonction de l’évolution des menaces. La coque d’un tel bâtiment est très différente de ce que l’on trouve sur les navires civils, les épaisseurs d’acier sont plus fortes, il y a des renforts et cloisonnements plus importants pour résister à des attaques extérieures… et il y aura aussi à gérer la problématique de la sûreté nucléaire si ce type de propulsion est retenu ». Cette question du nucléaire est cruciale car, si cette option est retenue, pour que les essais du bâtiment puissent se dérouler à partir du chantier constructeur, il faudra que ses cœurs y soient chargés. Sinon, il faudrait remorquer la coque vers Brest ou plus vraisemblablement Toulon, ce qui compliquerait le déroulement de la phase d’armement et d’essais. La possibilité de charger les cœurs sans avoir à débarquer des éléments combustibles irradiés puisque les réacteurs seront neufs facilite en tous cas les choses. Et les installations nécessaires à cette opération unique (ou double s’il y a deux bateaux) ne sont apparemment pas énormes.

La question de la seconde plateforme

Concernant la construction éventuelle d’un second porte-avions de nouvelle génération, pour bénéficier d’un effet de série et profiter de l’expérience acquise par les équipes avec le prototype, donc réduire les coûts et les risques, l’écart entre les deux bateaux doit être assez faible. Pour l’heure, la tendance est d’environ quatre ans entre le premier et le deuxième. Avec donc logiquement, si cette option de deux PANG est retenue, une mise en service du second à partir de 2042. Mais le calendrier est aussi susceptible d’évoluer en fonction des décisions du chef de l’Etat. Celui-ci peut en effet décider d’accélérer le mouvement afin de permettre à la France, dans un monde de plus en plus menaçant, de recouvrer plus vite la permanence opérationnelle de son groupe aéronaval. Il y aura néanmoins des délais incompressibles liés à la durée nécessaire au développement d’un tel outil, qui demande du temps, des moyens et de la détermination. Cela, dans un contexte budgétaire contraint et bien sûr en tenant compte du programme majeur auquel il sera intimement lié, le SCAF.  

« Il n’y a pas de débat sur le besoin de disposer de porte-avions »

En hauts lieux, on explique en tous cas qu’ « il n’y a pas de débat sur le besoin de disposer de porte-avions » ni « sur la nécessité d’avoir une permanence du groupe aéronaval ». Mais inévitablement « il y aura sur le montant des arbitrages budgétaires à trouver ». Malgré l’évolution des menaces, les progrès technologiques et l’émergence de nouvelles armes dont il faudra quoiqu’il arrive protéger les forces navales, comme les missiles supersoniques voire hypersoniques et le développement d’engins balistiques antinavire, l’intérêt du porte-avions ne se dément pas. Il faut juste, comme cela a toujours été le cas dans l’éternelle lutte entre le glaive et la cuirasse, que la plateforme et son environnement (escorte et force élargie, groupe aérien embarqué, senseurs et moyens d’autodéfense…) évoluent avec leur temps et se prémunissent contre des risques nouveaux. C’est tout l’enjeu des études actuellement menées et des programmes futurs appelés à être intégrés sur le ou les PANG.

 

Le Charles de Gaulle au sein d'un groupe aéronaval international (© MARINE NATIONALE - YOANN LETOURNEAU)

Le Charles de Gaulle au sein d'un groupe aéronaval international (© MARINE NATIONALE - YOANN LETOURNEAU)

 

Un outil militaire et diplomatique majeur

Pour le reste, le porte-avions demeure un formidable outil de puissance diplomatique et militaire. Du Liban à la guerre Iran-Irak dans les années 80, en passant par l’ex-Yougoslavie la décennie suivante, puis l’intervention en Afghanistan en 2001, la Libye en 2011 et ces dernières années la lutte contre Daech au Levant, le Clemenceau, le Foch puis le Charles de Gaulle ont démontré à de multiples reprises tout l’intérêt du groupe aéronaval dans la palette des moyens militaires français. Avec cette capacité à déployer rapidement et partout dans le monde, en profitant de la liberté de naviguer dans les eaux internationales, une force de frappe majeure, mobile et particulièrement endurante, capable de se positionner au plus près des zones de crises, d’y rester le temps qu’il faut en toute autonomie et d’y conduire des effets variés, allant de la simple présence dissuasive à un engagement de haute intensité, y compris en engageant si besoin le feu nucléaire. « Complémentaire d’autres moyens de l’armée française, le porte-avions est avec l’ensemble du groupe aéronaval un outil de souveraineté extrêmement précieux. C’est un moyen d’action majeur, puissant, souple et polyvalent, qui représente la permanence de la rétorsion possible en cas d’atteinte aux intérêts stratégiques du pays », explique un spécialiste de la chose aéronavale. Première puissance militaire mondiale, les Etats-Unis de s’y trompent pas et renouvellent leur flotte de porte-avions, alors que la Chine et l’Inde rejoignent le club et ont mis en chantier plusieurs bâtiments de ce type. La Russie aussi travaille sur la construction de porte-avions, le Royaume-Uni recouvre cette capacité, le Brésil souhaite toujours remplacer l’ancien Foch quand son économie le permettra et même le Japon, pour la première fois depuis 1945, a décidé de recréer une aviation embarquée. Si tous ces pays se mobilisent de la sorte, c’est que cet outil est bel et bien considéré par tous comme stratégique. Et pas seulement pour des questions de prestige, même s’il est vrai qu’au-delà des aspects opérationnels, le porte-avions est aussi un objet puissant dans les relations internationales. « Le groupe aéronaval participe clairement du poids militaire et diplomatique d’un pays, de sa crédibilité. Il représente quelque chose d’important, et même si cela n’est pas toujours quantifiable, c’est palpable. Quand par exemple Florence Parly se rend début juin au dialogue de Shangri-la, donne la vision de la France sur la zone indopacifique et l’intérêt stratégique qu’elle lui porte, le message passe tout de suite mieux quand il y a une flotte française avec un porte-avions dans le port de Singapour, ce qui était le cas ».

Enfin, le Charles de Gaulle a montré ces dernières années qu’il était aussi un fort catalyseur de volontés politique et militaire au niveau européen, en intégrant dans son groupe aéronaval, au fil des déploiements, des unités des marines allemande, belge, espagnole ou encore danoise, en plus des échanges plus traditionnels avec les flottes américaine et britannique.

 

Le Charles de Gaulle (© MARINE NATIONALE - LISA BESSODES)

Le Charles de Gaulle (© MARINE NATIONALE - LISA BESSODES)

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