Défense
Le porte-avions Charles de Gaulle

Reportage

Le porte-avions Charles de Gaulle

Défense

A l’issue de sa refonte à mi-vie, le porte-avions Charles de Gaulle est en phase de remontée en puissance en vue de son prochain déploiement, début 2019, avec l’ensemble du groupe aéronaval français. L’occasion de faire le point sur l’activité du bâtiment, notamment la campagne de l’école de l’aviation embarquée, les modernisations dont il vient de bénéficier ainsi que les composantes de son groupe aérien embarqué (GAé). Voici les liens vers des reportages et articles spécifiques :

- Reportage à bord du Charles de Gaulle pour sa remontée en puissance

- Rafale Marine : un avion arrivé à pleine maturité

- Hawkeye : les yeux de la flotte

- Caïman : la nouvelle capacité logistique et de combat du GAé

- Dauphin Pedro : le Saint-Bernard des pilotes

Ces reportages et focus ont été réalisés la semaine dernière à bord du Charles de Gaulle, mais aussi fin 2016 lors du dernier engagement du bâtiment en Méditerranée orientale contre le groupe terroriste Daech. Le porte-avions inaugurait alors, pour la première fois, le passage de la chasse au « tout Rafale » suite au retrait du service des Super Etendard Modernisés (SEM), ainsi que l’intégration d’un NH90 au sein du groupe aérien embarqué. Nous avions interrogé les marins sur cette nouvelle configuration et le retour d’expérience accumulé lors de cette mission, qui touchait à sa fin après deux mois d’engagement en Irak et en Syrie.

 

Le Charles de Gaulle en novembre 2018 (© : MARINE NATIONALE - CLARISSE DUPONT)

Le Charles de Gaulle en novembre 2018 (© : MARINE NATIONALE - CLARISSE DUPONT)

Le Charles de Gaulle en novembre 2018 (© : MARINE NATIONALE - CLARISSE DUPONT)

Le Charles de Gaulle en novembre 2018 (© : MARINE NATIONALE - CLARISSE DUPONT)

Le Charles de Gaulle en Méditerranée orientale fin 2016 (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le Charles de Gaulle en Méditerranée orientale fin 2016 (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

SEM sur le Charles de Gaulle, ici en 2008 (© : MER ET MARINE -  GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

SEM sur le Charles de Gaulle, ici en 2008 (© : MER ET MARINE -  GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

Le Charles de Gaulle après sa refonte (© : MER ET MARINE -  FRANCIS JACQUOT)

Le Charles de Gaulle après sa refonte (© : MER ET MARINE -  FRANCIS JACQUOT)

 

De nombreuses opérations depuis 2001

Commandé début 1986, le Charles de Gaulle voit ses premières tôles découpées l’année suivante et son assemblage commencer en avril 1989. Mis à l’eau en mai 1994, le bâtiment est officiellement admis au service actif le 18 mai 2001. Quelques mois plus tard, il débute ce qui reste à ce jour son plus long déploiement avec la mission Héraclès. Suite aux attentats du 11 septembre aux Etats-Unis, la France vient épauler les Américains dans la lutte contre Al Qaeda. Le groupe aéronaval est déployé au nord de l’océan Indien, au large du Pakistan. L’aviation embarquée, dont la composante air-sol est alors uniquement composée de SEM, participe aux frappes alliées contre les talibans en Afghanistan. Le nouveau porte-avions français reste près de sept mois loin de sa base de Toulon, poussant jusqu’à Singapour en mai 2002 avant de revenir en Méditerranée.

Il est ensuite régulièrement déployé en océan Indien et connait son premier arrêt technique majeur en 2007/2008. On le voit aussi dans l’Atlantique nord, franchissant même le cercle polaire arctique en avril 2010 afin d’échapper au nuage de cendres du volcan islandais Eyjafjöll, dont l’éruption paralyse à l’époque une grande partir du trafic aérien sur l’hémisphère nord. La même année, ses avions sont nouveau engagés en Afghanistan pour la mission Agapanthe puis, en 2011, le Charles de Gaulle participe à l’opération Harmattan contre le régime du colonel Kadhafi en Libye. Reparti en océan Indien en 2013 pour la mission Bois Belleau, il est engagé à trois reprises, entre janvier 2015 et décembre 2016, contre Daech. Depuis la Méditerranée orientale et le golfe Persique, les Rafale frappent en Irak et en Syrie, venant en appui aux troupes au sol engagées contre le groupe terroriste. En un an, de novembre 2015 à novembre 2016, le porte-avions effectue pas moins de 240 jours de mer, dont 200 en opération.

 

(© :

(© : K. TOKUNAGA - DASSAULT AVIATION)

 

Outil diplomatique et militaire

Au cours de ses seize premières années de service, le Charles de Gaulle fut donc extrêmement actif, réalisant selon la Marine nationale quelques 2000 jours de mer et parcourant l’équivalent de 30 tours du monde, tout en conduisant plus de 80.000 catapultages et appontages. 

Outil militaire, politique et diplomatique majeur, ce bâtiment est unique en Europe et pratiquement dans le monde puisque seuls les Etats-Unis disposent pour le moment de porte-avions équivalents. Des plateformes nettement plus grosses et emportant plus d’appareils, mais dont les capacités sont en réalité assez similaires compte tenu des importantes optimisations menées par les français sur leur unique porte-avions et sa chasse embarquée.

 

Le Charles de Gaulle avec le porte-avions américain USS Dwight D. Eisenhower (© : US NAVY)

Le Charles de Gaulle avec le porte-avions américain USS Dwight D. Eisenhower (© : US NAVY)

 

L’atout principal d’un tel navire est sa capacité à profiter de la liberté de naviguer dans les eaux internationale pour se projeter partout dans le monde, sachant que la grande majorité des populations, bassins économiques, centres de décision et installations stratégiques sont situés sur la côte ou suffisamment proche du littoral pour être atteintes par l’aviation embarquée. L’aviation basée à terre peut le faire également, mais à seule condition que le théâtre d’opération soit atteignable ou suffisamment proche pour obtenir l’effet militaire désiré. Par exemple, si l’intervention implique des frappes massives et répétitives, les avions doivent impérativement disposer de points d’appui à proximité, ce qui est rarement le cas lorsqu’éclate une crise. Sans compter le fait qu’il leur faut aussi, pour se projeter à grande distance, les autorisations de survol des pays traversés entre les bases et cibles désignées.

Liberté de manœuvre et force de frappe considérable

La chasse et les avions radar du Charles de Gaulle n’ont donc pas ce problème et peuvent être positionnés au plus près des zones à atteindre. Capable de franchir plus de 1000 kilomètres par jour, le porte-avions est en mesure de rallier rapidement une zone de crise pour protéger les intérêts stratégiques du pays, sa simple présence pouvant suffire à provoquer un effet dissuasif à même d’entrainer une désescalade. Car le porte-avions et les bâtiments qui l’entourent offrent une puissance de feu considérable. Pouvant réaliser des dizaines de sorties dans la journée, les Rafale Marine mettent en œuvre une panoplie très large de senseurs et d’armements. Cela va du missile de croisière Scalp EG au missile antinavire Exocet AM39, en passant par une large variété de bombes (GBU, AASM), sans oublier leur capacité à assurer une défense aérienne de zone. S’y ajoute aussi la possibilité d’effectuer des frappes nucléaires grâce au missile ASMPA et des missions de reconnaissance grâce notamment à des systèmes d’imagerie extrêmement précis.

Une plateforme de 42.500 tonnes à propulsion nucléaire

Long de 261.5 mètres pour une largeur de 31.5 mètres à la flottaison et jusqu’à 64 mètres au niveau du pont d’envol, le Charles de Gaulle présente un déplacement de 42.500 tonnes en charge. Il est le seul, avec les porte-avions américains, à disposer d’une propulsion nucléaire. Celle-ci repose sur deux chaufferies du type K15, similaires à celle équipant les quatre sous-marins nucléaires lanceurs d’engins (SNLE) du type Le Triomphant. Ces réacteurs à eau pressurisée d’un poids de 800 tonnes chacun permettent de générer de la vapeur, qui entraine des groupes turbo-réducteurs alimentant à la fois la propulsion tout en générant l’énergie électrique nécessaire au bateau et à ses équipements, de l’éclairage aux radars. Les chaufferies sont situées dans deux compartiments distincts. L’ensemble des installations nucléaire est par ailleurs intégré dans un énorme « caisson », physiquement séparé du reste du porte-avions et extrêmement protégé. Un véritable bateau dans le bateau conçu non seulement pour des raisons de protection radiologique, mais aussi pour résister à des accidents et agressions extérieures, y compris l’abordage d’une frégate lancée à pleine vitesse par le travers.

 

Schéma de la partie énergie/propulsion paru dans le livre "Le porte-avions Charles de Gaulle, 15 ans de missions" (© : DR)

Schéma de la partie énergie/propulsion paru dans le livre "Le porte-avions Charles de Gaulle, 15 ans de missions" (© : DR)

Salle de contrôle énergie/propulsion, ici en 2008 (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Salle de contrôle énergie/propulsion, ici en 2008 (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Salle de contrôle énergie/propulsion, ici en 2008 (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Salle de contrôle énergie/propulsion, ici en 2008 (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Les avantages de l’atome  

La propulsion nucléaire offre une autonomie quasiment illimitée, si ce n’est le rechargement des cœurs tous les 10 ans. De facto, cet atout réduit sensiblement les besoins en ravitaillement à la mer, qui contraignent à cesser les opérations aériennes, voire à s’éloigner temporairement des zones dangereuses, et peuvent constituer des moments de vulnérabilité pour le porte-avions. Offrant une vraie souplesse d’emploi, l’atome comme génération d’énergie évite les échappements de fumée qui peuvent perturber les délicates manœuvres d’appontage. De plus, l’espace gagné grâce à l’absence de soutes à combustible peut être employé pour d’autres besoins. Il est ainsi possible d’augmenter les capacités d’emport en carburéacteur pour les avions ou encore en munitions. Malgré tout, il faut quand même procéder à des ravitaillements réguliers, assurés par des bâtiments logistiques. Ceux-ci complètent les réserves en carburant aviation, armement, pièces de rechange et vivres, sans oublier l’évacuation des déchets produits par cette ville flottante.

 

Ravitaillement du Charles de Gaulle et d'une frégate (© : BUNDESWEHR)

Ravitaillement du Charles de Gaulle et d'une frégate (© : BUNDESWEHR)

Au poste de ravitaillement (© : MARINE NATIONALE)

Au poste de ravitaillement (© : MARINE NATIONALE)

Transfert de vivres vers les réserves (© : MARINE NATIONALE)

Transfert de vivres vers les réserves (© : MARINE NATIONALE)

 

1900 marins et jusqu’à 45 jours d’autonomie

Le Charles de Gaulle peut en effet accueillir 1900 personnes, dont environ 1260 membres d’équipage, 500 personnels du GAé et une centaine de militaires affectés à l’état-major embarqué.

Pouvant embarquer 3400 tonnes de carburant aviation, 600 tonnes de munitions et 300 tonnes de vivres, le Charles de Gaulle est conçu pour pouvoir opérer sans ravitaillement pendant 45 jours. Concernant le GAé, cette autonomie correspond à 700 vols, « consommés » selon les besoins : par exemple jusqu’à 100 vols par jour pendant une semaine ou 25 quotidiennement durant un mois.

Gérées depuis deux PC séparés, les machines avant et arrière offrent une puissance totale de 61 MW, soit 83.000 cv. Le bateau est propulsé par deux lignes d’arbres entrainant chacune une hélice à pas variable. La vitesse maximale est de 27 nœuds, ce qui permet au Charles de Gaulle de franchir jusqu’à 1200 kilomètres par jour.

 

L'une des deux hélices du Charles de Gaulle (© : MER ET MARINE - JEAN-LOUIS VENNE)

L'une des deux hélices du Charles de Gaulle (© : MER ET MARINE - JEAN-LOUIS VENNE)

 

Afin d'accroître les capacités de mise en oeuvre de l'aviation lorsque la mer est mauvaise, le Charles de Gaulle a bénéficié de dispositifs novateurs pour l'époque, avec notamment le système automatique de tranquilisation et de pilotage (SATRAP) agissant de manière coordonnée sur quatre ailerons stabilisateurs et les deux sarfrans de l'appareil à gouverner, ainsi que l'astucieux système COGITE, basé sur le déplacement de 240 tonnes de lest sur 12 wagonnets afin de compenser la gîte. Cela permet au bâtiment de pouvoir effectuer des opérations aériennes au moins jusqu'à mer 6. 

 

Le Charles de Gaulle en cale sèche pendant son dernier arrêt technique (© : MARINE NATIONALE)

Le Charles de Gaulle en cale sèche pendant son dernier arrêt technique (© : MARINE NATIONALE)

Le Charles de Gaulle en cale sèche pendant son dernier arrêt technique (© : MARINE NATIONALE)

Le Charles de Gaulle en cale sèche pendant son dernier arrêt technique (© : MARINE NATIONALE)

 

Vent, vitesse et mise en œuvre de l’aviation

Pour les opérations aériennes, l’allure du bâtiment est adaptée à celle du vent, face auquel le porte-avions vient se positionner pour mettre en œuvre ses appareils. La portance nécessaire à l’envol dépend d’une vitesse minimale. Celle-ci est la somme de la vitesse générée par le catapultage, l’allure du navire et la vitesse du vent. Il s’agit du vent apparent. Contrairement à ce que l’on pense souvent, du fait notamment que c’était le cas avec les premiers porte-avions au XXème siècle, le Charles de Gaulle n’est pas obligé de monter systématiquement à allure maximale pour lancer ses avions. La plupart du temps, le vent réel est suffisant pour réaliser des catapultages à une vitesse bien inférieure, de l’ordre d’une quinzaine de nœuds.

 

(© : MARINE NATIONALE)

(© : MARINE NATIONALE)

Catapultages en Méditerranée orientale fin 2016 (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Catapultages en Méditerranée orientale fin 2016 (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Catapultages en Méditerranée orientale fin 2016 (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Catapultages en Méditerranée orientale fin 2016 (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Les catapultes

Pour lancer ses avions, le Charles de Gaulle s’appuie sur deux catapultes. Il s’agit de systèmes américains du type C13-3 adaptés au bâtiment français. Longues de 75 mètres, contre 90 sur les porte-avions américains (50 mètres pour les anciens Clémenceau et Foch), les catapultes peuvent propulser des avions dont la masse va de 8 à 30 tonnes (lors des essais en 1997, des maquettes allant jusqu’à 32 tonnes ont été testées). Cette capacité est largement suffisante pour tous les avions du GAé, la masse maximale du Rafale Marine étant de 24 tonnes, même s’il est plutôt employé avec une masse usuelle d’environ 18 tonnes. Quant aux avions de guet aérien embarqués E-2C Hawkeye, leur poids habituel est de 22 tonnes.

 

Rafale Marine avec missile Scalp EG au catapultage (© : MARINE NATIONALE)

Rafale Marine avec missile Scalp EG au catapultage (© : MARINE NATIONALE)

Catapulte avant (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Catapulte avant (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Les catapultes permettent aux avions d’atteindre une vitesse de sortie de 100 à 160 nœuds (185 à 296 km/h). La course, qui s’étend donc sur 75 mètres seulement, s’effectue en seulement 2 à 2.8 secondes, pour une accélération atteignant 5 g.

Machines très complexes, ces équipements fonctionnent grâce à de la vapeur. Pour chaque catapulte, un réservoir diphasique (moitié eau, moitié vapeur) d’une contenance de 54 m3, monte en pression. La vapeur est libérée par l’ouverture d’une vanne de lancement dans deux lignes de cylindres. Installés dans des fosses à l’avant du pont d’envol et sur la piste oblique, ces cylindres d’un diamètre de 533mm propulsent grâce à la vapeur deux pistons de 1.5 mètre reliés par le chariot de lancement, sur lequel vient crocher le train avant des avions.

 

(© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

(© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Ce dernier est solidarisé au chariot par un système appelé holdback, avec une pièce métallique accrochée au chariot à l’avant du train et une autre sur son arrière chargée de retenir l’appareil au pont jusqu’à ce que la tension générée par les moteurs (le pilote met plein gaz) et la montée en pression de la catapulte soit suffisante pour faire céder pièce de retenue (elle se casse sur le Hawkeye ce qui n’est pas le cas sur le Rafale). L’avion s’élance sous la puissance conjuguée de ses réacteurs et de la vapeur propulsant les pistons et le chariot. Il atteint ainsi environ 250 km/h en seulement 2 secondes et seulement 75 mètres.

Pendant ce temps, les pistons, dont la partie avant, plus fine, est appelée « bélier », sont ralentis en bout de course par une pellicule d’eau qui se forme devant eux. Une fois détendue, la vapeur, à l’état liquide, revient dans le réservoir. Et le cycle peut recommencer.

 

Vue des deux lignes de cylindres de la catapulte avant lors de sa révision en 2008 (© : MER ET MARINE - JEAN-LOUIS VENNE)

Vue des deux lignes de cylindres de la catapulte avant lors de sa révision en 2008 (© : MER ET MARINE - JEAN-LOUIS VENNE)

Vue des deux lignes de cylindres et des pistons de la catapulte avant lors de sa révision en 2008 (© : MER ET MARINE - JEAN-LOUIS VENNE)

Vue des deux lignes de cylindres et des pistons de la catapulte avant lors de sa révision en 2008 (© : MER ET MARINE - JEAN-LOUIS VENNE)

 

La quantité de vapeur injectée est variable et précisément déterminée par la configuration et la masse de l’avion catapulté. Celui-ci encaisse évidemment une pression énorme, ce qui nécessite un train avant et une structure renforcés afin d’être suffisamment robustes pour supporter de telles contraintes.

Deux avions catapultables par minute

Une fois le lancement effectué, le déflecteur de jet, qui protège le pont du souffle des réacteurs, est abaissé pour permettre à l’appareil suivant de se positionner sur la catapulte, qui se remet entretemps en batterie. La capacité de lancement est d’un avion par minute, ce qui signifie que le Charles de Gaulle peut, en alternant sa catapulte avant et sa catapulte latérale, mettre en l’air un appareil toutes les 30 secondes.

 

Catapulte avant (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Catapulte avant (© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

(© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

(© : MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

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