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Reportage : Au coeur du chantier de la frégate Aquitaine

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Reportage : Au coeur du chantier de la frégate Aquitaine

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Projet majeur pour la marine française, le programme des Frégates Européennes Multi-Missions (FREMM) permettra de remplacer les 9 frégates anti-sous-marines des types Tourville (F67) et Georges Leygues (F70 ASM), ainsi que les deux frégates antiaériennes de la classe Cassard (F70 AA). Avant de vous emmener au coeur de la forme de construction de DCNS, à Lorient, revenons d'abord sur l'histoire de ce programme.
Notifié à DCNS fin 2005, le contrat portait initialement sur 17 frégates pour un montant de 6.5 milliards d'euros. Huit d'entre-elles devaient être à vocation ASM et 9 autres en version « Action Vers la Terre ». A l'époque, il était en effet question de remplacer les frégates ASM mais aussi les 9 avisos du type A69 encore en service dans la marine (sur 17 initialement construits) par une même classe de bâtiments. On arguait alors que la production en série et à cadence élevée d'un nombre important de navires permettrait de réaliser d'importantes économies d'échelle.

 FREMM (© DCNS)
FREMM (© DCNS)

12 frégates à livrer d'ici 15 ans

Le programme, tel que notifié à la fin 2005, va être revu à la baisse. Trop de projets majeurs étant lancés au même moment pour les armées françaises, l'Etat a décidé d'amputer partiellement le programme FREMM. In fine, seules 9 frégates de lutte anti-sous-marine seront réalisées. Les bâtiments AVT sont, quant à eux, abandonnés, le remplacement des avisos étant renvoyé à plus tard. En revanche, suite à l'annulation de la construction des frégates Horizon 3 et 4, jugées trop onéreuses, il fut décidé d'adapter la plateforme FREMM pour construire deux unités à vocation antiaérienne. La Marine nationale touchera donc, en tout, 11 frégates de nouvelle génération, remplaçant nombre pour nombre ses actuelles frégates de premier rang.
Le rythme de livraison des nouveaux bâtiments n'a pas encore été officialisé. Initialement, DCNS devait livrer, à compter de la troisième unité, une frégate tous les 7 mois. Mais, compte tenu de la réduction du programme, la cadence est réduite, autour d'une livraison tous les 10 à 12 mois. La tête de série, l'Aquitaine, devant entrer en service en 2012, la seconde FREMM (destinée au Maroc) en 2013, et la Normandie en 2014. Cela signifie que la flotte française devrait avoir l'intégralité de ses nouveaux bateaux avant 2025.

 FREMM (© DCNS)
FREMM (© DCNS)

Un programme franco-italien assez indépendant

FREMM n'est pas un programme franco-français mais mené en coopération avec l'Italie et sous la bannière européenne. Les Etats ont, en effet, confié la gestion du programme à l'Organisation Conjointe de Coopération en matière d'Armement (OCCAR), qui passe ensuite les contrats aux industriels. Pour la partie française, c'est DCNS qui gère la conception et la réalisation des navires, alors que le projet est porté, en Italie, par ORRIZONTE (regroupant Finmeccanica et Fincantieri). Pour l'heure, l'Italie a maintenu son projet initial de construire 10 frégates, soit un investissement de 4.5 milliards d'euros. Les six premières ont déjà été commandées, soit quatre en version ASM et deux dites « polyvalentes » (qui sont m'équivalent des défuntes AVT françaises). La construction de la tête de série italienne, le Carlo Bergamini, a débuté en février 2008 pour une livraison en 2012. Si les mensurations des frégates françaises et italiennes sont voisines (142 x 20 mètres et 6000 tonnes pour les Françaises et 140 x 19.7 mètres et 5950 tonnes pour les Italiennes), les deux variantes se révèlent extérieurement très différentes. Au niveau du design, les FREMM italiennes, avec leur grand mât surmonté du radar EMPAR de Selenia, ressemblent à des Horizon, en plus petit. La comparaison s'arrête néanmoins là car les frégates de défense aérienne franco-italiennes (2 unités pour chaque pays) sont plus complexes et puissantes.

 FREMM française (© DCNS)
FREMM française (© DCNS)

 FREMM italienne (© ORIZZONTE SISTEMI NAVALI)
FREMM italienne (© ORIZZONTE SISTEMI NAVALI)

Côté français, on a préféré à l'EMPAR le radar multifonctions Herakles de Thales, ce qui donne aux futures FREMM de la Marine nationale une allure très différente. Les deux pays ont, en outre, choisi un système de combat et des armements différents.
Suite à certaines difficultés rencontrées avec le programme Horizon, Etats et industriels ont préféré simplifier la coopération et garder certaines latitudes dans leurs choix architecturaux. Finalement, en dehors d'une partie des études, le travail commun des deux pays sur ce programme porte essentiellement sur l'achat mutualisé de gros équipements, notamment au niveau de la propulsion (identique) et de certains armements et systèmes (comme la torpille MU90, les canons de 76 mm, les lanceurs Sylver et missiles Aster).

 « Chapeautage » de l'anneau 6 la semaine dernière  (© DCNS)
« Chapeautage » de l'anneau 6 la semaine dernière (© DCNS)

Lorient : DCNS s'active sur l'Aquitaine

Prototype de cette nouvelle génération de frégate, l'Aquitaine a été mise sur cale en décembre 2007. L'anneau 5 a, alors, été mis sur tins dans la forme de construction du site DCNS de Lorient, dans le Morbihan. Après la famille des La Fayette, construites pour la France, Taïwan, l'Arabie Saoudite et Singapour, puis les Forbin et Chevalier Paul (type Horizon), l'établissement doit relever avec ces bateaux un nouveau challenge. Pour mener à bien ce programme, il a, en effet, fallu serrer les prix au maximum, tout en concevant un navire nettement plus automatisé que ses prédécesseurs et permettant, une fois en service, d'importants gains sur la maintenance.

 Anneau en atelier (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)
Anneau en atelier (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Pour relever le « défi FREMM », DCNS a investi plusieurs dizaines de millions d'euros à Lorient, ce qui a permis de totalement moderniser l'outil industriel du site. Nouvelles nefs, halls couverts, machines de découpe au plasma... Grâce à ces investissements, la productivité et la qualité des travaux doivent être améliorées.
Comme tout prototype, la réalisation de l'Aquitaine fait l'objet de toutes les attentions. C'est, en effet, sur cette base que l'ensemble du programme pourra ensuite monter en puissance et la réalisation s'accélérer. En tout, l'Aquitaine compte 10 anneaux constituant le flotteur, sur lequel s'ajouteront 6 blocs de superstructures. Pour l'heure, DCNS a « jonctionné » les anneaux 1 à 7 et travaille actuellement sur le raccord des anneaux 8 et 9. L'anneau 10, qui constitue la plage avant, est à l'atelier, la jonction étant prévue à la fin de l'été. Ce jeu de mécano géant est très impressionnant. En tout, la frégate sera constituée de 150.000 pièces, dont quelques 50.000 attaches soudées à la coque (retenant notamment câbles, tuyauterie et équipements). Le chantier mobilise actuellement 50 personnes en chaudronnerie, 100 dans les ateliers et 200 dans la forme de construction.

 Premiers éléments de la FREMM marocaine (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)
Premiers éléments de la FREMM marocaine (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 L'étrave de l'Aquitaine en atelier (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)
L'étrave de l'Aquitaine en atelier (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Alors que le bateau prend progressivement forme dans la cale sèche, celle-ci deviendra dans quelques mois une véritable fourmilière. Le montage du flotteur devant être achevé en septembre, les effectifs monteront à 500 personnes cet été. DCNS procèdera à partir de la fin de l'année à la mise à flot du navire, sur lequel les 6 blocs de superstructures auront été montés. Début 2010, la coque rejoindra son quai d'armement où seront, notamment, posés les mâts et la cheminée.
Il sera alors temps de mettre sur cale la seconde FREMM (13mois séparent les deux bateaux), c'est-à-dire la frégate marocaine, qui sera suivie par le second bâtiment français. Les travaux d'usinage de la Normandie devraient débuter en septembre prochain.

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

Au coeur de la forme de construction

Mais, avant cela, revenons à la forme de construction de Lorient, où nous nous sommes récemment rendus. Avec 20 mètres de large, les anneaux déjà assemblés occupent une grande partie de la largeur de la cale, au deux tiers pleine sur sa longueur. Au dessus du tiers avant du flotteur, on peut voir les deux locaux abritant deux diesels-générateurs et la propulsion auxiliaire. La FREMM présente en effet la particularité de voir sa propulsion scindée en deux ensembles, l'un à l'avant, et l'autre à l'arrière. Occupant les anneaux 3 à 7, l'ensemble arrière abrite l'usine électrique et la propulsion principale. Y seront logés les deux autres diesels-générateurs de MTU (35 tonnes), la turbine à gaz LM 2500 +G4 (GE - Avio) d'un poids de 20 tonnes, le réducteur et deux moteurs électriques de propulsion fournis par Jeumont (40 tonnes). Développant une puissance de 43.500 cv, l'appareil propulsif permettra à l'Aquitaine d'atteindre 27 noeuds.

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

On notera que la séparation des groupes générateurs permet de réduire la vulnérabilité du navire en cas d'avarie majeure sur l'appareil propulsif. Le compartiment avant fournira alors l'énergie nécessaire au fonctionnement d'un propulseur de secours rétractable, fourni par le constructeur nordique Brunvoll. Ce propulseur azimutal (voir photo ci-dessous) permettra au bateau de quitter la zone de combat et regagner un port à la vitesse de 6 noeuds. C'est une première pour un navire de surface français.

 (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
(© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

 (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
(© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Au fond de la cale, sous la poupe, la vue est assez impressionnante. On peut notamment observer l'appareil à gouverner du navire. Pour la première fois sur une frégate française, l'Aquitaine sera dépourvue d'ailerons stabilisateurs latéraux mais disposera d'un gouvernail piloté, avec deux safrans dynamiques. Ces équipements servent à la fois, en tournant, à donner le cap du navire, mais bougent également en permanence sur leur axe, afin de stabiliser la plateforme. L'action des safrans permet, ainsi, de contrecarrer les mouvements de roulis. D'ores et déjà, les deux chaises de lignes d'arbres sont en place. Afin d'obtenir le meilleur parallélisme possible, les équipes de DCNS ont posé chacune d'elle sur un outillage spécial, qui a ensuite plaqué les chaises sur la coque.
On observe également, sous le bateau, du travail cherbourgeois. C'est en effet le site du groupe, dans le Cotentin, qui a réalisé les trois éléments constituant la quille.

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

Au milieu du flotteur en cours de construction, un rapide coup d'oeil aux locaux permet de comprendre qu'une nouvelle génération est belle et bien en train d'arriver. La frégate comprendra une large coursive centrale et des locaux techniques adjacents, permettant de rendre la coursive « lisse », c'est-à-dire qu'elles ne sont pas encombrées par du matériel. FREMM sera d'ailleurs le premier navire de combat français certifié par le Bureau Veritas.

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - GILDAS LE CUNFF DE KAGNAC)

Une gestion numérique en trois dimensions

Depuis 1997 et les frégates SAWARI II pour l'Arabie Saoudite, les navires de DCNS sont intégralement conçus numériquement, grâce à des systèmes élaborés de conception assistée par ordinateur (CAO 3D). Utilisant le logiciel CADDS 5 de la société PTC, les ingénieurs et techniciens conçoivent progressivement le bateau et peuvent mesurer la pertinence de certains choix en vue du processus d'industrialisation. C'est aussi un outil de planification et de gestion de la production, qui permettra par exemple de gérer les approvisionnements, lancer les confections... Il en découle un gain de temps important et une réduction significative des reprises de tâches mal réalisées. Ce travail par outils informatiques permet également de gérer les obsolescences et les variantes d'une même famille de navire, suivant les souhaits des différents clients. La CAO et les différents outils développés autour permettent même à l'industriel de faire découvrir et valider son produit dans un monde virtuel. Plus besoin de maquettes longues à réaliser et coûteuses. Le client passe en revue et valide le navire sur le modèle en 3 dimensions. Ainsi, l'OCCAR, la Délégation Générale pour l'Armement et la Marine nationale auront, en juin, achevé de passer en revue l'intégralité de l'Aquitaine.

 Attaches soudées avec traçage laser (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)
Attaches soudées avec traçage laser (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 Anneau de FREMM (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)
Anneau de FREMM (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

En attendant les anneaux pré-armés

L'Aquitaine étant le premier navire du type FREMM, l'ensemble des travaux de pré-armement sont réalisés dans la forme de construction, les anneaux étant posés nus dans la vaste cale sèche. Un travail colossal est alors réalisé par les soudeurs, qui fixent des milliers d'attaches. Sur certains compartiments, DCNS a néanmoins adapté le système de traçage par laser (photo ci-dessus), un procédé inspiré de celui en vigueur chez Airbus. Installé au milieu du local, le système, relié à CADDS, va déterminer avec une grande précision l'endroit exact où les attaches doivent être soudées, puis le projette au moyen d'un laser. Là encore, ce procédé permet un important gain de temps, une réduction considérable des reprises et, in fine, un gain en productivité et qualité.
Si les anneaux, pour cette tête de série, arrivent nus en forme de construction, il n'en sera pas de même pour les frégates suivantes. Le processus industriel doit, en effet, être rôdé et accepté par le client, au terme de différentes difficultés rencontrées inévitablement sur la réalisation d'un prototype. Sur les navires suivants, les anneaux seront pré-armés et compteront notamment les attaches, les tuyaux, les carlingages, et les matériels, tout en bénéficiant de premiers travaux de peinture. La mise sur tins de demi-anneaux pré-armés permettra d'entrer plus rapidement et facilement en phase d'armement.

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Externalisations

Autre évolution dans la construction des frégates, certaines fonctions, « achetables », sont externalisées. C'est le cas pour le groupe de production de froid, fournissant une eau à 6 degrés utilisée par les climatiseurs et le refroidissement des équipements. Développé par la société Axima, le système a vu ses performances testées en usine, chez le fournisseur, et non plus sur le chantier. Ainsi, DCNS est certain, lorsque l'équipement arrive, qu'il est opérationnel. Il en va de même pour d'autres fonctions, comme les locaux vie ou la restauration. Impliqués lors de la phase de conception, les fournisseurs livrent des solutions « clés en main ».

 L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)
L'Aquitaine en forme de construction (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Coûts de fonctionnement et maintenance réduits

La frégate multi-missions bénéficiera d'une automatisation très poussée, permettant une réduction significative de son équipage. Seuls 108 hommes armeront chaque navire. A titre de comparaison, 298 marins sont nécessaires pour une frégate du type F67 et 240 pour une frégate du type F70. 40% du prix d'utilisation d'un bateau étant constitué par l'équipage, une réduction notable de la masse salariale est attendue avec l'entrée en flotte des FREMM. La marine y gagnera donc sur le coût de fonctionnement, d'autant que les futurs bâtiments bénéficieront de modes de propulsion moins gourmands en énergie.

 FREMM (© DCNS)
FREMM (© DCNS)

Le poids de la maintenance a, également, fait l'objet d'importantes études destinées à réduire le budget nécessaire à l'entretien des FREMM. Cette flotte bénéficiera d'un contrat de Maintien en Condition Opérationnelle de six ans, soit le double des contrats de MCO aujourd'hui gérés par DCNS. Le nombre plus important de navires à traiter, la possession d'une série homogène et l'allongement de la durée des contrats donneront aux industriels une meilleure visibilité et une capacité accrue pour réduire le prix de leurs prestations. Ces dernières devraient osciller autour de 6 millions d'euros par an et par frégate. Ce budget est prévu pour être inférieur au prix consenti pour les actuelles frégates, bien que les navires soient plus gros et nettement mieux armés. Grâce à une conception adaptée, le programme de maintenance sera quant à lui allégé. Les FREMM ne nécessiteront un grand carénage de six mois que tous les 10 ans, contre un arrêt technique majeur de 4 mois tous les trois ans pour les F67 et F70. Les périodes d'entretien courant seront elles-aussi diminuées, avec seulement 2 à 3 mois d'Indisponibilité pour Entretien (IE) tous les trois ans.

 FREMM proposée à la Grèce, avec lanceurs VL Mica (© DCNS)
FREMM proposée à la Grèce, avec lanceurs VL Mica (© DCNS)

Un sérieux atout à l'export

Bâtiment de nouvelle génération aux coûts d'exploitation et de maintenance optimisés, FREMM disposera de derniers armements et équipements mis sur le marché, comme le radar multifonctions Herakles, le sonar remorqué CAPTAS UMS 4229, les lance-leurres NGDS, le système de lutte anti-torpille SLAT, les missiles Scalp Naval, Exocet MM40 Block3 et Aster 15. Modulaire, le bâtiment est facilement adaptable aux besoins du client. Ainsi, deux des FREMM françaises seront dotées de missiles Aster 30 afin d'obtenir une version de défense aérienne. La Grèce s'est, quant à elle, vue proposer une FREMM dotée, en plus, de missiles à très courte portée VL Mica et d'une artillerie plus puissante (canon de 127 mm). Alors que le Maroc a déjà commandé une FREMM très voisine des navires français et que la Grèce pourrait confirmer dès cette année la construction de 4 à 6 unités, DCNS fonde de grands espoirs dans sa nouvelle frégate sur le marché export. L'Arabie Saoudite reste toujours un client potentiel fort, ce pays ayant exprimé le besoin de renouveler sa flotte de surface avec 4 à 6 nouvelles frégates. Le Brésil devra aussi, prochainement, remplacer ses 11 frégates de premier rang, mises en service entre 1976 et 1982. Les industriels français se positionnent également sur d'autres prospects, comme l'Algérie et le Canada.

 FREMM (© DCNS)
FREMM (© DCNS)

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