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Une chasse au sous-marin sur FREMM
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Une chasse au sous-marin sur FREMM

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Nous vous embarquons aujourd’hui à bord de l’une des nouvelles frégates multi-missions de la Marine nationale, l'Auvergne, sur laquelle Mer et Marine a pu suivre un exercice de lutte anti-sous-marine. Quatrième de la série des huit FREMM réalisées par Naval Group pour la flotte française, l’Auvergne a été admise au service actif en 2018. Elle est basée à Toulon avec deux de ses sisterships, la Provence (2016) et le Languedoc (2017). L’Aquitaine (2016) et la Bretagne (2019) sont quant à elles stationnées à Brest, où vient de les rejoindre la Normandie, fraîchement achevée par le site Naval Group de Lorient, qui a conçu et construit ces bâtiments. Les deux dernières unités de la série (Alsace et Lorraine), aux capacités de défense aériennes renforcées, seront livrées en 2021 et 2022.

Ces nouvelles FREMM, qui succèdent aux anciennes frégates du type F70, ont clairement changé la donne sur le plan opérationnel. C’est en particulier le cas dans le domaine de la lutte sous la mer, où elles sont considérées comme étant aujourd’hui les meilleures plateformes au monde. Cela, en raison de la technologie qu’elles embarquent, conjugué au savoir-faire de la Marine nationale dans ce domaine.

 

L'Auvergne (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

L'Auvergne (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

La passerelle de l'Auvergne (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

La passerelle de l'Auvergne (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Veilleur sur l'aileron bâbord de l'Auvergne (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Veilleur sur l'aileron bâbord de l'Auvergne (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Débusquer un SNA

En cette superbe matinée au large de La Ciotat, l’Auvergne évolue à petite vitesse près des côtes provençales. Les veilleurs scrutent la surface de l’eau, à la recherche d’une anomalie, et plus particulièrement d’un périscope. Sur l’aileron bâbord, le regard d’un officier spécialisé dans la lutte sous la mer s’attarde sur quelques gros yachts situés entre la frégate et le littoral. Est-il possible qu’il se cache sous l’un d’eux ? « C’est exactement ce que je suis en train de me demander », répond-il en souriant. « Il », c’est un bateau au nom de pierre précieuse, l’un des sous-marins nucléaires d’attaque français du type Rubis. Un redoutable chasseur de 73 mètres de long pour près de 2400 tonnes équipé entre autres de torpilles lourdes et missiles antinavire. Deux jours plus tôt, le SNA a appareillé de Toulon, suivi de plusieurs bâtiments de surface, pour un important exercice de mise en condition opérationnelle. Objectif : entrainer son équipage contre une force navale suivant différents scenarii, de l’évolution discrète en zone littorale au combat en haute mer. C’est le point culminant d’une remontée en puissance ponctuée d’exercices à la complexité croissante qui aboutira à la qualification de l’équipage du SNA avant son départ en mission.

 

L'un des SNA français du type Rubis (© MER ET MARINE - FRANCIS JACQUOT)

L'un des SNA français du type Rubis (© MER ET MARINE - FRANCIS JACQUOT)

 

Empêcher le sous-marin de remplir sa mission

Face au SNA, il y a l’Auvergne, mais aussi deux autres bâtiments dotés chacun d’un sonar de coque, la frégate antiaérienne Jean Bart et le patrouilleur de haute mer (ex-aviso) Enseigne de Vaisseau Jacoubet. Cette force, soutenue par des moyens aériens, a comme mission principale d’assurer la protection d’une unité précieuse, porte-avions ou porte-hélicoptères. Un rôle joué par le VN Rebel, navire civil de la compagnie française SeaOwl affrété par la Marine nationale pour servir de plastron lors des exercices, ce qui évite de mobiliser un vrai bâtiment de combat et permet de préserver son potentiel pour des missions opérationnelles.

 

Le Jean Bart (© JEAN-CLAUDE BELLONNE)

Le Jean Bart (© JEAN-CLAUDE BELLONNE)

L'Enseigne de Vaisseau Jacoubet (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

L'Enseigne de Vaisseau Jacoubet (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le VN Rebel (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le VN Rebel (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Charge au SNA, en fonction du scenario du jour, d’empêcher la mission de la force adverse ou de déjouer ses moyens de détection pour remplir la sienne. Un jeu de guerre qui au-delà du matériel met surtout à l’épreuve la patience, les qualités de stratège et la détermination de chaque adversaire. C’est une partie d’échec géante en mer et une vraie guerre psychologique.

« Pendant cet exercice, nous essayons de couvrir tous les domaines où le sous-marin est parfois chassé, ou chasseur. Sur cette frégate, notre objectif premier est d’empêcher le sous-marin de remplir sa mission, ce qui ne passe pas obligatoirement pas sa destruction. Nous devons avant tout parvenir à le découvrir et l’obliger à renoncer car il se sait détecté et donc vulnérable », explique le capitaine vaisseau Yannick Bossu, commandant de l’Auvergne.

 

Le CV Bossu, commandant de l'Auvergne (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le CV Bossu, commandant de l'Auvergne (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Défense des approches maritimes, mission de renseignement devant les côtes ennemies, interception d’un groupe aéronaval en eaux libres ou à l’occasion de son passage dans un détroit, cela en profitant de conditions acoustiques plus ou moins favorables, de la présence du trafic civil ou de canyons sous-marins pour se cacher… Pendant trois jours, le SNA se mesure à ses adversaires, dont le plus menaçant est sans l’ombre d’un doute l’Auvergne. Les FREMM ont en effet été d’abord taillées pour la lutte anti-sous-marine, bénéficiant de 50 ans d’expérience de la marine et des industriels français dans le domaine de la dissuasion, le plus complet et le plus exigeant en matière de lutte sous la mer. Même si ces frégates offrent des capacités de premier rang dans tous les compartiments du combat naval, de l’antinavire avec les Exocet MM40 Block3 à la défense aérienne avec les Aster 15 en passant par la guerre électronique, et qu’elles sont les premières unités de surface européennes - et rares dans le monde avec des bâtiments américains et russes - à mettre en œuvre des missiles de croisière, l’ASM fut véritablement le point dimensionnant de leur conception.

Un domaine de lutte extrêmement complexe

Etre un bon chasseur de sous-marins repose sur quatre grandes qualités : disposer de senseurs performants, d’armes efficaces, être discret pour se rendre difficilement détectable tout en améliorant ses propres capacités d’écoute, et s’appuyer sur le savoir-faire d’un personnel spécialisé bénéficiant d’une solide expérience et d’une formation très pointue.

De tous les domaines de lutte, l’anti-sous-marin est sans nul doute le plus complexe car il offre aux deux adversaires de nombreuses possibilités dans un environnement fait de variables qui évoluent en permanence. Les performances des sonars, et donc la capacité de détection, sont en effet déterminées par différents facteurs : température, pression, salinité, mais aussi profondeur de la mer ou encore topographie des fonds. Même l’heure de la journée a son importance : « Au lever et au coucher du soleil, le plancton remonte à la surface et la vie alimentaire biologique se met en place. On a alors une zone très bruitée et des réverbérations entre le fond et la surface. Autre exemple, si la mer est mauvaise, il va y avoir des perturbations et les premières couches d’eau sont impactées. La nature des fonds est également importante, car les ondes ne se réfléchissent pas de la même manière si le sol marin est constitué de vase ou de rochers », explique le maître Jonathan, détecteur sous-marin. Le recueil et l’analyse des données environnementales sont du ressort du « Metoc », le météorologiste océanographe. Il a à sa disposition une base d’informations conséquente, résultant de prévisions extérieures mais aussi d’une connaissance fine des zones d’opération obtenue grâce aux campagnes menées depuis des décennies par les navires du Service hydrographique et océanographique de la marine (Shom). Ces données sont complétées en permanence depuis la frégate, qui effectue quotidiennement des relevés grâce à des sondes bathythermographiques. Ces sondes perdables, appelées Sippican, permettent de connaître jusqu’à des profondeurs très importantes les différentes valeurs dont les marins ont besoin (température de l’eau, vitesse du son dans l’eau, conductivité…) pour déterminer des profils bathymétriques, prédire sur cette base les portées de détection de leurs sonars et, de là, calibrer au mieux leurs instruments suivant les conditions environnementales.

Couches d’eau sur lesquelles se réfléchissent les ondes sonar

Pour compliquer encore le jeu, dans l'eau, les ondes ne se propagent pas de manière rectiligne mais plutôt sous forme d’ondulations. Elles plongent ou remontent suivant différents paramètres. En fonction de la directivité de l'émission sonar, elles partent vers la surface ou descendent d'abord vers le fond avant de remonter, l'amplitude de l'onde et sa portée dépendant de trois facteurs principaux : La température, la pression et la salinité de l'eau. Ainsi, la mer est constituée de ce que l'on peut considérer comme des couches, la variation de température à certaines profondeurs, où l’on peut observer des différences sensibles en quelques mètres seulement, engendrant un phénomène de réflexion et de réfraction (comme l’illusion d’optique d’un bâton partiellement plongé dans l’eau et qui a l’air brisé). Ce phénomène impacte les ondes sonars, dont une partie est réfléchie par la zone de changement de température, le reste poursuivant sa course mais étant déviée par la réfraction. Cela forme des cuvettes de non-détection dans lesquelles le sous-marin peut se cacher. Et si dans certaines conditions il est possible de détecter très loin l’adversaire, cela ne veut pas dire qu’un intrus ne se trouve pas beaucoup plus près. Surtout s’il est très discret, un sous-marin est en effet capable d’évoluer sans se faire repérer dans des zones d’ombre, ces fameuses cuvettes, dont certaines peuvent être très proches de la frégate. Leur présence et leur ampleur dépend du profil bathythermique de la mer. On compte trois profils principaux baptisés, que l’on appellera « Alpha », « Bravo » et « Charly » (les vrais noms de code sont confidentiels). Le premier se rencontre plutôt en été, lorsque les couches d’eau supérieures sont plus chaudes, avec une tendance à forcer ondes émises à plonger vers le fond. Le troisième se rencontre surtout en hiver, avec la particularité de présenter des couches isothermes à travers lesquelles les émissions passent facilement à travers la colonne d’eau jusqu’à la surface, rendant l’approche d’un sous-marin très compliquée. Et puis il y a « Bravo », un profil intermédiaire que l’on peut par exemple trouver en été quand il pleut et qu’il y a un coup de vent qui engendre des vagues, brasse la mer et homogénéise les couches situées sous la surface. Mais ces profils ne constituent qu’une base comprenant une multitude de variations plus ou moins sensibles selon la situation.    

 

Déploiement d'un Captas 4, ici sur la FREMM Languedoc  (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Déploiement d'un Captas 4, ici sur la FREMM Languedoc  (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Le sonar remorqué pour traiter les cuvettes de non détection

Pour limiter au maximum les possibilités pour le sous-marin de profiter des cuvettes de non détection, la France a développé à partir des années 60 des sonars remorqués à immersion variable (Variable Depth Sonar – VDS). Ainsi, en jouant sur la profondeur à laquelle est placé l’émetteur, les profils d’ondes sont différents et permettent de combler tout ou partie des zones d’ombre. Le VDS avait aussi pour but d’accroître la portée du sonar, qui augmente théoriquement plus la profondeur est importante. C’est ainsi qu’est née la famille des « poissons » sur les escorteurs d’escadre du type T47 refondus pour la lutte ASM, puis les frégates anti-sous-marines (F65, F67 et F70). Alors que le DUBV-43 a été conçu pour atteindre 700 mètres de profondeur, les nouveaux VDS plongent autour de 300 mètres seulement. Ce qui s’explique par le fait que la technologie a depuis évolué avec l’arrivée dans les années 90 de nouveaux sonars actifs à très basse fréquence (ATBF), développés dans le cadre du programme SLASM et dont les premiers exemplaires ont été embarqués sur les frégates Tourville et De Grasse, désarmées en 2011 et 2013. « Comme les fréquences sont très basses les longueurs d’ondes sont beaucoup plus importantes, elles partent donc bien plus loin et nous ne sommes plus obligés d’aller aussi profondément qu’avant pour détecter à longue distance », explique le maître Jonathan.

 

Le sonar remorqué Captas 4 de l'Auvergne (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le sonar remorqué Captas 4 de l'Auvergne (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

Le Captas 4, outil de supériorité acoustique

Les FREMM sont équipées de la dernière génération de VDS développée par Thales. C’est leur atout-maître en matière de détection sous-marine. Il s’agit du Captas 4, qui comprend un sonar remorqué UMS-4249. Pouvant couvrir un volume d'eau très important, ce système dit de supériorité acoustique, qui émet des ondes ATBF sur de longues portées, est composé de quatre anneaux de céramique intégrés dans un corps remorqué, le « poisson ». S’y ajoute, pour l’écoute, une longue antenne linéaire déployée indépendamment sur plusieurs kilomètres. Cette antenne multifonctions comprend des hydrophones pour l’écoute des bruits rayonnés et signaux réfléchis : elle capte d’une part le retour des émissions ATBF pour la localisation, la classification et

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