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Gros plan sur le mât intégré des FTI

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Première déclinaison de la nouvelle gamme Belhrarra de Naval Group, les futures frégates de taille intermédiaire (FTI) de la Marine nationale seront les premières unités de la flotte française à être dotées d’une mâture intégrée.

Celle-ci va reprendre le concept PSIM (Panoramic Sensors and Intelligence Module) développé par Naval Group. Ce module, réalisé indépendamment de la plateforme, regroupe en une même structure la mâture avec l’essentiel des senseurs et moyens de communication, le Central Operation ainsi que les locaux techniques associés. Cela permet notamment d’offrir une « vue » dégagée à 360 degrés pour le radar principal et les systèmes de guerre électronique. Le mât unique facilite aussi l’intégration des équipements et évite les interférences électromagnétiques entre les senseurs.

 

La corvette égyptienne Elfateh (©  NAVAL GROUP)

La corvette égyptienne Elfateh (©  NAVAL GROUP)

 

C’est avec les corvettes du type Gowind que les PSIM ont vu le jour. Le premier est en service depuis 2017 sur l’Elfateh, première des quatre unités commandées par la marine égyptienne. Pour ses trois sisterships, réalisés en transfert de technologie à Alexandrie, Naval Group continue de fournir les PSIM, qui sont produits à Lorient et transférés par cargo en Egypte, où ils sont ensuite intégrés sur les coques des corvettes. Le second module de ce type équipe la première Gowind construite par Alexandria Shipyard, un bâtiment mis à l’eau début septembre. Le troisième PSIM a été livré cet été et le quatrième est en cours d’achèvement à Lorient.

 

Le quatrième PSIM réalisé par Naval Group à Lorient (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le quatrième PSIM réalisé par Naval Group à Lorient (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

 

Le niveau inférieur du PSIM accueille le CO (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le niveau inférieur du PSIM accueille le CO (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Avant leur livraison, les structures sont entièrement équipées et surtout testées, les ingénieurs et opérateurs pouvant éprouver les systèmes (dont le Combat Management System) directement depuis le CO, comme s’ils étaient à bord du bâtiment. Il en résulte un gain de temps appréciable liés au fait que l’intégration des systèmes complexes du PSIM est décorrélée de la réalisation de la plateforme, ce qui évite tout impact général en cas de retard sur l’un ou l’autre. Il faut moins d’un an pour produire un PSIM, avec une dizaine de mois de tests et de mise au point de ses systèmes.  

D’un poids de 80 tonnes pour les Gowind, le PSIM est fabriqué en acier, avec une partie blindée pour les locaux critiques, comme le CO. Dans le cas des corvettes, le radôme en matériaux composites, transparent aux ondes radar et structurellement très résistant afin de supporter le haut de la mâture, abrite un radar tournant SMART-S.

Le PSIM des FTI sera évidemment plus gros, ces bâtiments allant mesurer 121 mètres de long pour 4300 tonnes de déplacement en charge, contre 102 mètres et 2600 tpc pour les Gowind égyptiennes (111 mètres et 3100 tpc pour leurs cousines malaisiennes pour lesquelles Naval Group réalise certains éléments du PSIM, expédiés ensuite en Malaisie chez Boustead qui réalise les corvettes en transfert de technologie). Les senseurs seront également différents sur les futures frégates françaises. 

 

Le PSIM des futures FTI/Belharra (©  NAVAL GROUP)

Le PSIM des futures FTI/Belharra (©  NAVAL GROUP)

 

Le PSIM des FTI, entièrement réalisé en acier sauf la partie supérieure qui sera en aluminium, comprendra un pont supplémentaire. Sous la partie haute du mât dotée d’une base conique se trouvera le local abritant les quatre antennes fixes du radar Sea Fire. Celui-ci est développé par Thales et conçu pour assurer la surveillance aérienne comme la conduite de tir des missiles Aster de MBDA. Au niveau inférieur sera logé un local technique avec, en particulier, l’un des deux data centers du bâtiment. Les nouvelles frégates de la famille Belharra sont en effet les premières unités de combat françaises digitalisées. Jusqu’ici, chaque grand système, comme le système de combat (CMS) ou le système de management de plateforme (PMS), dispose de ses propres calculateurs, avec des baies et logiciels informatiques dédiés et indépendants.

A bord des FTI, ils sont remplacés par deux data centers qui concentrent toute la puissance informatique embarquée. Celle-ci sera ensuite employée au profit des différents systèmes, gérés sous la forme d’applications.

 

L'un des deux datas centers des futures FTI (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

L'un des deux datas centers des futures FTI (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)
 

Ce changement radical de l’architecture informatique des frégates répond à la problématique de l’augmentation significative des flux de données et des besoins de connectivité, de la numérisation des équipements (comme la guerre électronique et le radar), de l’accroissement de leur nombre à bord, ainsi que des puissances de calcul accrues nécessaires aux systèmes de nouvelle génération. C’est le cas par exemple pour le Sea Fire qui pourra émettre de manière quasi-permanente, nécessitant par conséquent une coordination très poussée avec les moyens d’écoute afin de ne pas réduire les capacités de la guerre électronique passive. Seule la numérisation et un lien direct permettra un bon fonctionnement en tandem. Un autre exemple du nécessaire recours à la puissance de ces architectures informatiques est celui de la lutte anti-sous-marine. Les FTI vont en effet bénéficier du nouveau système Bluescan de Thales, qui permettra un traitement multistatique. Grâce au recours à l’intelligence artificielle et à la fusion de l’ensemble des données fournies par les sonars du bâtiment mais aussi de moyens déportés (hélicoptère, avions de patrouille maritime, drones…), ce système augmentera sensiblement les capacités de détection sous la surface de l’eau.

 

Les réseaux numériques des futures FTI (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Les réseaux numériques des futures FTI (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Et bien d’autres applications numériques s’appuieront sur la puissance des data centers, comme les systèmes Sentinel (guerre électronique) et Aquilon (communications). Cette nouvelle architecture embarquée facilitera aussi les mises à jour et évolutions technologiques au cours de la durée de vie des bâtiments. Bien entendu, elle sera redondée afin d’assurer la résilience des systèmes en cas de problème technique ou d’avarie de combat. Les frégates disposeront notamment de deux data centers implantés dans des locaux protégés, l’un dans le PSIM et l’autre, très éloigné, situé dans la partie arrière des frégates. Cette architecture sera aussi taillée pour résister aux attaques informatiques, avec différentes mesures passives et actives, ainsi que l’intégration d’un système de management de la cyber-sécurité (CYMS) développé par Naval Group.

 

Le PSIM des FTI (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le PSIM des FTI (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

 

Dans le PSIM, sous le niveau abritant le data center, on trouvera un local technique et une salle de réunion pouvant servir à un état-major. Cet espace sera situé juste derrière la passerelle. Enfin, le niveau inférieur du PSIM accueillera le Central Opération, équipé de 15 consoles multifonctions sur lesquelles les opérateurs pourront accéder aux différentes applications du CMS et des autres système qui s’appuieront, comme on l’a vu, sur la puissance informatique des data centers.

 

PSIM : L'étage du Central opération (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

PSIM : L'étage du Central opération (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Vue du futur CO des FTI (©  NAVAL GROUP)

Vue du futur CO des FTI (©  NAVAL GROUP)

Vue du futur CO des FTI (©  NAVAL GROUP)

Vue du futur CO des FTI (©  NAVAL GROUP)

 

La mâture intégrée regroupera donc l’essentiel des senseurs et moyens de communication de la frégate, dont le Sea Fire et le système Sentinel (détection d’émissions radar et interception de communications) déjà évoqués. On trouvera aussi, au niveau de la base conique de la partie haute du mât, le système Bluegate (Thales), un IFF (identification, friend or foe) mode 5 permettant de reconnaitre les aéronefs « amis » et « ennemis ».

Dans la même zone du PSIM sera par ailleurs intégré un réseau panoramique de surveillance visuelle. Cette couronne de caméras TV/IR offrira une vue permanente, à 360 degrés, autour de la frégate, de jour comme de nuit. Un dispositif complété, toujours au niveau de la base conique, par deux nouveaux systèmes optroniques Paseo XLR (eXtra Long Range). Fournis par Safran, ces IRST (Infrared Search & Track) stabilisés offriront grâce à leurs capteurs d’importantes capacités d’identification et de poursuites à longue distance contre des cibles aériennes et navales. Cela, de jour comme de nuit et, selon Safran, même dans des conditions météo extrêmement dégradées.

 

Le nouveau Paseo XLR (©  SAFRAN)

Le nouveau Paseo XLR (©  SAFRAN)

 

Les Paseo, qui pourront assurer une conduite de tir pour l’artillerie secondaire télé-opérée, contribueront comme le système panoramique de caméras à l’autodéfense des frégates, en particulier contre les menaces asymétriques.

Ces dernières ont d’ailleurs fait l’objet d’une attention toute particulière lors du développement des FTI. Ces frégates seront, ainsi, les premières à intégrer un Asymetric Warfare Center (AWC). Version moderne des actuelles passerelles de défense à vue, ce local dédié, situé en arrière de la passerelle et isolé de celle-ci, sera chargé de gérer l’auto-défense rapprochée du bâtiment. Des écrans diffuseront en temps réel les images vidéo issues de la couronne de caméras et des Paseo XLR.

 

Vue encore provisoire de l'AWC (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Vue encore provisoire de l'AWC (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Vue encore provisoire de l'AWC (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Vue encore provisoire de l'AWC (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Vue encore provisoire de l'AWC (©  NAVAL GROUP)

Vue encore provisoire de l'AWC (©  NAVAL GROUP)

 

Cette situation autour de la frégate pourra être agrémentée avec l’emploi de la réalité augmentée, afin d'aider les opérateurs en enrichissant cette situation visuelle avec des informations provenant de différents senseurs ou bases de données. C’est également depuis l’AWC, qui sera armé par cinq marins, que seront contrôlés les moyens actifs d’autodéfense de proximité de la frégate. Ceux-ci comprendront deux canons télé-opérés de 20mm du type Narwhal (Nexter). Des affûts installés de manière originale, soit un sur l’aileron de la passerelle à bâbord avant et l’autre sur la pointe du débordement de la superstructure au niveau du hangar, à tribord arrière. Une disposition retenue afin d’offrir la meilleure couverture possible de l’artillerie autour du bateau. De plus, les FTI seront équipées de moyens non létaux, avec des projecteurs stroboscopiques permettant de lancer des signaux d’alerte lumineux à des bateaux en approche ou d’aveugler le pilote d’une embarcation au comportement hostile. S’y ajouteront des systèmes à ultrasons de type LRAD.

C’est fin 2019 que Naval Group doit lancer la construction de la première des cinq FTI commandées pour la Marine nationale, la livraison de cette tête de série étant prévue en 2023. Ses quatre sisterships doivent suivre d’ici 2030 afin de remplacer les cinq frégates du type La Fayette, mises en service entre 1996 et 2001.

Armées par un équipage de 125 marins (dont une quinzaine pour le détachement aérien), avec la possibilité d’embarquer une vingtaine de personnels supplémentaires, les futures frégates pourront atteindre 27 nœuds et franchir 5000 milles à 15 nœuds, avec une propulsion très classique du type CODAD basée sur quatre moteurs diesels MTU 16V 8000 M91L, d’une puissance unitaire de 8000 kW. Bien que dépourvue de mode électrique silencieux, comme les frégates multi-missions (FREMM), la FTI, selon Naval Group, répondra grâce à différentes solutions techniques à des exigences très élevées en matière de discrétion acoustique, un critère impératif pour la lutte ASM.

 

L'appareil propulsif des FTI (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

L'appareil propulsif des FTI (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

 

Unités de premier rang, les FTI mettront en œuvre 8 missiles antinavire Exocet MM40 Block3c et seront équipées de deux lanceurs Sylver A50 pour 16 missiles surface-air Aster 15 et Aster 30. Un emplacement conservatoire permettra d’installer deux lanceurs supplémentaires afin de doubler la capacité d’emport de ces missiles. On notera que cet espace vide a été dimensionné pour accueillir des Sylver A50 mais aussi des Sylver A70, plus grands et conçus pour abriter des missiles de croisière navals (MdCN). Un armement qui équipe pour le moment uniquement les frégates multi-missions (FREMM) mais qui pourra donc, le cas échéant, être intégré sur les FTI.

 

La section de coque comprenant les espaces réservés aux lanceurs verticaux (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

La section de coque comprenant les espaces réservés aux lanceurs verticaux (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

C’est aussi une option proposée par Naval Group pour les modèles de Belharra destinés à l’export, avec des panachages possibles. Une version comprenant trois Sylver A50 (24 Aster) et un Sylver A70 (8 MdCN) a par exemple été soumise à la Grèce. On notera de plus qu’il serait techniquement possible d’intégrer des missiles surface-air à courte portée VL Mica à l’arrière des superstructures, afin de compléter les Aster et augmenter les capacités d’autodéfense. Une configuration qui avait d’ailleurs été imaginée à la fin des années 2000 sur les FREMM alors proposées à la marine hellénique.

Pour en revenir aux FTI françaises, celle-ci emporteront également une tourelle de 76mm, comme on l’a vu deux canons télé-opérés de 20mm et quatre tubes lance-torpilles (MU90), soit deux de chaque côté. Contrairement aux FREMM, ces derniers ne disposeront pas d’une soute associée pour des torpilles supplémentaires. Un stockage de MU90 (et de missiles antinavires aéroportés ANL) est néanmoins prévu au niveau du hangar hélicoptère, situé à proximité. Cet espace pourra abriter et assurer le soutien technique d’un hélicoptère Caïman Marine (NH90) ou HIL (H160), ainsi que d’un drone aérien du type VSR 700 (programme SDAM).

 

 

Le PC avia et la salle de briefing des FTI (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le PC avia et la salle de briefing des FTI (©  MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Les FTI mettront en oeuvre un drone aérien VSR 700 (©  NAVAL GROUP)

Les FTI mettront en oeuvre un drone aérien VSR 700 (©  NAVAL GROUP)

 

Comme c’est le cas sur les FREMM, les deux niches, une sur chaque bord, seront quant à elles dimensionnées pour accueillir une embarcation semi-rigide de 9 mètres du type ECUME des commandos marine.

Enfin, en matière de lutte anti-sous-marine, les FTI seront dotées de systèmes Thales, avec un sonar de coque KingKlip Mk2 intégré dans le bulbe d’étrave, ainsi que la version compacte du sonar remorqué Captas 4 équipant déjà les FREMM. Ce système offre par rapport au Captas 4 classique une masse globale 20% inférieure (24 tonnes au lieu de 32) et une emprunte sur le pont réduite de moitié. Le sonar est quant à lui identique, avec un corps remorqué comprenant quatre anneaux en céramique émettant des ondes actives à très basse fréquence sur de longues portées. S’y ajoute, pour l’écoute, une antenne linéaire déployée indépendamment. La seule différence notable entre le C4 et sa version compacte est que cette dernière a une longueur de câble de remorque un peu moins longue (de l’ordre de 10% en moins), ce qui limite légèrement la profondeur maximale d’immersion.

 

Le Captas 4 Compact (©  THALES)

Le Captas 4 Compact (©  THALES)

 

Les FTI représentent donc un beau challenge technique car sur une plateforme nettement plus compacte que FREMM, Naval Group est parvenu à développer un bâtiment de premier rang qui s'annonce extrêmement performant. Avec pourtant 2000 tonnes de moins, la future frégate l’emporte sur son aînée dans de nombreux domaines. Selon ses concepteurs, la FTI sera en effet au moins équivalente et même souvent supérieure à la FREMM sur 10 des 15 critères principaux de performances opérationnelles.

 

(©  NAVAL GROUP)

(©  NAVAL GROUP)

Naval Group (ex-DCNS) Marine nationale