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Les @mers du CESM


Les @mers du CESM - 19 avril 1944 :

Le cuirassé Richelieu participe au bombardement de Sabang, base japonaise en Indonésie. Le navire français, ayant rejoint l’Eastern Fleet commandée par l’amiral britannique Somerville, prendra part à trois autres opérations visant des bases navales ennemies. Après 52 mois passés en mer, le bâtiment rentre à Toulon le 1er octobre 1944. À nouveau déployé en Asie du Sud-Est l’année suivante, le bâtiment assistera à la capitulation du Japon dans la rade de Singapour le 23 septembre 1945.





jeudi 11 juin 2015

Coque de Grand Navire Standardisée 200, 220 et 280

© Eric HouriLe Vladivostok (premier plan) et l'avant du Sébastopol en 2013.
Nous ne sommes pas allés au bout de notre démarche quand nous proposions une coque commune aux FLOTLOG et PA2/PA3. Pourquoi ne pas poser tout simplement la question de la construction en série des grandes unités de surface de la Royale ? René Loire pensait pour son Frappeur à une construction modulaire où poupe et proue, dont les organes de direction et de propulsion, viendraient encadrer des modules évolutifs. C'est une piste qui nous inspire.

La construction en série des escorteurs (patrouilleurs, corvettes, frégates, destroyers) atteint des sommets de productivité, bien qu'ils ne soient pas encore comparables aux grandes heures de la marine à voiles ou bien des deux conflits mondiaux. Le temps nécessaire au lancement d'une frégate était divisé par cinq des années 70 aux années 90 (programmes La Fayette et Aquitaine) : de 30 à 6 mois. La cadence grimpant à 1,5/2 navires par an, une flotte d'escorteurs (française) peut être lancée en dix ans. 
Sur la base d'une même coque, il est possible de construire un escorteur spécialisé (ASM, DA) ou polyvalent. Au fil des besoins exprimés par les marines militaires, la coque est plus ou moins longue pour un tonnage proportionnel sans que le maître-bau évolue. Les systèmes embarqués sont installés dans des espaces réservés (prévus dès la conception) et la production d'énergie s'adapte selon les exigences.

Les grandes navires de surface (unités amphibies, porte-avions, navires logistiques, d'expérimentations, etc) possèdent le même défaut, en tous les cas dans les marines de deuxième rang et suivantes : leur construction est rare, voire unique. Pour chaque besoin, la conception d'une classe est un passage quasi obligé.

Il peut sembler illogique de rassembler ces grandes unités dans un même type au regard de leur vocation opérationnelle, par exemple entre un porte-avions et une unité logistique. 

Leur tonnage les rassemble. La partie inférieure (sous la ligne de flottaison) des coques comprend des parties incontournables : une proue taillée pour fendre la mer, une poupe sous laquelle se situent les organes de direction, une propulsion, une usine électrique, des systèmes de stabilisation, etc. Selon la méthode de la construction en bloc, et en considérant que les précédents constituent des blocs indépendants, ils peuvent être intégrés à différentes coques et donc produits en série.

Une coque peut comprendre différentes longueurs dans la mesure où les caractéristiques nautiques n'en sont pas affectées. Par contre, les différents maître-bau sont encadrés par le haut et le bas. Premièrement, ils ne peuvent dépasser les limitations des cales de Brest (bassins 8 et 9) et de Toulon (grands bassins Vauban) soit 39 et 45 mètres. Deuxièmement, leur manque d'homogénéité (31,5 mètres du Charles de Gaulle contre les 21 mètres de la classe Marne) suggère de faire le choix de les harmoniser. 

Imaginons une coque conçue sur une base commune avec un maître-bau unifié. L'ensemble pouvant raisonnablement espérer une vraie production en série (bien que de longueur variable), de gros efforts pourront être consacrés à rechercher les meilleures lignes d'eau puisqu'il y aura un amortissement sur plusieurs unités.  D'où des économies sur les études et sur la vie opérationnelle des navires puisqu'il sera intéressant de pour les premières pour rechercher la meilleur efficacité énergétique.

La remarque vaut pour la propulsion qui souffre, en particulier en France, d'être plus un exercice d'art qu'industriel en ce sens que les installations pour grandes unités ne sont pas un exercice courant. Une des avaries du PAN souligne le manque de répétition du procédé. Par exemple, le Foch n'était pratiquement pas victime d'avarie exigeant un retour au port puisque bénéficiaire de l'expérience du premier de la série, le Clemenceau (avec une dizaine d'avaries de ce type). 

Les autres systèmes (de stabilisation active, gouvernails, propulseurs azimutaux, bulbes d'étraves ou non, hélices, etc), produits en série, simplifieraient grandement la gestion des pièces de grandes prévoyances comme d'usage courant dans les bases navales.

La Coque de Grand Navire Standardisée pourrait tabler sur neuf unités (3 FLOTLOG, PA2, PA3, 3 BPC-NG, le Monge). Ces unités harmonisées regroupées dans un type de navires, réparti en différentes classes, se différencieraient seulement par les installations et superstructures au-dessus de la ligne de flottaison. La standardisation la plus raisonnable entre ces neufs bateaux entraînerait aussi bien une foule d'économies d'échelles que la production d'autres normes, comme par exemple l'uniformisation des cales sèches pour grandes unités.

Le pour et le contre financier sont à peser car niveler par le haut les qualités nautiques des coques, en plus de ne retenir que les normes militaires, renchérira virtuellement le coût d'unités ne nécessitant pas toujours d'autant de capacités. Mais l'originalité d'une production en série des grandes unités de surface laisse entrevoir des gains industriels extrêmement importants, capable de se répercuter sur les atouts de nos navires à l'exportation pour garnir les chantiers (dont un seul, en France, est encore capable de sortir des navires de plus de 10 000 tonnes). 

14 commentaires:

  1. "une poupe taillée pour fendre la mer, une proue sous laquelle se situent les organes de direction"
    C'est l'inverse, la proue étant à l'avant du navire
    Je ne sais pas si vous vous en souvenez, mais la coque des FREMM Françaises et Italiennes est différente en raison du mat plus imposant présent sur les FREMM Italiennes. L'architecture de la coque dépend beaucoup des superstructures à porter et de l'armement. Il faut vraiment arrêter de ne voir la coque que comme une peau. Cette coque, avec le même aspect extérieur peut être complètement différente.
    Je le répète, la coque étant l'élément le moins onéreux et le plus facile à concevoir dans un tel programme, mieux vaut les adapter aux missions. Ce n'est pas cela qui coute cher et prend du temps.
    En revanche, ce sont sur les équipements que l'on peut avoir de vraies effets de série et réduire les couts. uniformisation des radars, groupes propulseurs, armements, ... Là, il y a un important travail à faire

    Au risque de me répéter, on ne peut pas comparer la coque d'un FLOTLOG et d'un PA. L'un contient un chargement limité de 10.000t, l'autre va supporter un pont et des infrastructures très lourdes et larges. Même le type de propulsion doit être différent, car il ne faut pas la même puissance pour pousser 30.000t et 50.000t. Sans compter que la propulsion bi-hélice du PA CDG a montré ses limites sur un navire de telle taille, alors que c'est pertinent sur un navire type BPC ou FLOTLOG. Et sans compter aussi que le tirant d'eau de ces 2 types de navire est très différents.
    Des études ont été menées pour adapter la coque des BPC aux FLOTLOG. Même dans ce cas, il est nécessaire de la modifier en profondeur, pour un design extérieur similaire.

    On se focalise sur des économies de bouts de chandelle au dépend des qualités nautiques dans ce débat.

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  2. Merci pour votre vigilance, je devais être très fatigué pour confondre les deux bouts !

    Vos arguments ne manquent pas de force mais vous me répondez l'inverse de ce que j'ai proposé : ne pas partir du BPC ou du FLOTLOG mais partir de la coque du PA. Et les problèmes se posent différemment. Surtout que je propose de niveler par le haut afin de pouvoir produire une coque en série, donc selon les exigences du porte-avions. Pour un élément "le moins onéreux", la coque représente encore le tiers du coût du porte-avions. Et comme ce sont les navires les plus difficiles à construire en série, pourquoi ne pas créer de toutes pièces une série de coques ? Car lancer une série de coques adaptables permettrait de créer des économies d'échelles, plutôt que de bouts de chandelles.

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    1. En fait, je ne propose pas de partir d'une coque de PA pour lancer une série, mais bien de différencier selon la classe de navire. Les contraintes sur ces différents coques sont tellement différentes que l'on ne peut pas, à mon avis, avoir une similitude entre la coque d'un PA et celle d'un BPC.
      Partir d'une coque de PA pour créer des BPC serait en outre très onéreux car la coque d'un PA est beaucoup plus lourde. Tandis que les BPC, avec leur radier et autres hangar, nécessite une coque différente. Enfin, le tirant d'eau d'un BPC est plus faible que celle d'un PA, sans compter que l'un peu se contenter de pods, mais pas l'autre.
      Vous dites que la coque d'un PA coute environ le tiers du prix, soit environ 1Md€ aujourd'hui. Vous imaginez un BPC dont la coque couterait plus de 550M€ (proportionellement) sans compter les modifications à effectuer?
      Je ne suis donc absolument pas convaincu du partage des coques, tellement les similitudes entre deux bateaux sont faibles

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  3. Oui, c'est ce que je voulais me faire remarquer : vous revenez au système actuel quand je propose de le bouleverser !

    Aussi, je parle bien de la partie inférieure de la coque et non pas de la coque complète. La coque du porte-avions, qui représente un tiers du prix, comprend le flotteur entier et non pas ce dont je parle. Ce n'est pas pareil.

    Aussi, la coque d'un BPC est construite selon les normes civiles, hors, dans mes hypothèses, comme pour le FLOTLOG, je pars du principe que ce n'est plus possible d'envisager de ne plus utiliser les normes militaires.

    L'idée centrale de mon propos est bien de produire ces coques en leur partie inférieure en série sur la base des normes du porte-avions et voir si l'effet de série peut contrebalancer les contraintes car il s'agit là d'un compromis, ce n'est pas parfait mais un équilibre entre avantages et désavantages.

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    1. "je parle bien de la partie inférieure de la coque"
      J'entends bien, mais plus la charge sur cette partie du flotteur est importante, plus elle doit être renforcée. Par exemple, pour une largeur du flotteur similaire, la quille d'un BPC porte environ 100-130t/m et le PA CDG 160-170t/m. Croyez-vous vraiment que la partie immergée du flotteur sera semblable alors que la charge linéique diffère d'environ 50%? Croyez-vous vraiment que, même à charge linéique égale, on puisse avoir une coque de 156m et 230m à la flotaison avec les mêmes tronçons alors que la quille encaisse des déformations longitudinales qui dépendent de la longueur?
      Vu la différence de charge, il serait vraiment couteux de vouloir la même quille pour deux types de navires très différents. D'autant que cela va alourdir inutilement le navire qui n'a pas besoin de l'être, augmentant sa consommation d'autant. D'autant plus que l'on connais depuis longtemps la manière de faire une coque. Notre savoir-faire est énorme. Le dessin est relativement facile. Alors pourquoi s'embêter à trouver un effet de série sur quelque chose qui ne le nécessite pas. Je reviens donc à mon précédent postulat, pourquoi ne pas envisager cela sur des équipements plutôt?
      Oui, il faudra repasser aux normes militaires enrichi des contraintes du civil lorsqu'elles sont au-dessus, mais les effets de série sont parfois illusoires.
      Il y a un problème de dimensionnement qu'à l'évidence vous semblez avoir du mal à voir.

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  4. Non, je ne néglige pas tous les paramètres de la question, mais, justement, je pose la question : pouvons-nous espérer des gains supérieurs aux contraintes en cas d'une construction en série de 9 demi-coques ? Vous me décrivez les contraintes, je n'en doute pas qu'elles existent, mais cela n'infirme pas des gains potentiels. Ca alourdit ? De combien ? 500 tonnes ? 1000 ? 10 000 ? Et si nous avons 9 propulsions identiques, 9 systèmes de gouvernails pour un système de formation unifié ? Une seule série de rechanges disponibles dans au moins deux ports ? Des cales aux dimensions unifiées ? De l'outillage unifié ? etc. ?

    Est-ce que nous savons si bien faire des coques ? Ce n'est pas flagrant sur les bien de nos navires, je pense en particulier aux F70 ou au Charles de Gaulle qui reprend les mêmes lignes d'eau que les Clemenceau. L'effort de conception n'est pas troublant bien qu'il soit répété à l'envie.

    Pourquoi s'embêter à trouver une série ? Pour essayer de sécuriser les programmes et le plan de charge industriel. Peut-être que l'effet de série est illusoire, peut-être qu'il y a une idée à creuser : je ne sais pas. Mais faire des coques pour faire des coques, c'est ce que nous faisons depuis 1962 : 30 frégates en 9 classes (3,33 frégates/classes).


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  5. "Charles de Gaulle qui reprend les mêmes lignes d'eau que les Clemenceau"
    Je me demande bien d'où vient cette information... très douteuse. J'en avais discuté il y a quelques années là : http://forummarine.forumactif.com/t1226p330-pa-r91-charles-de-gaulle. Même dimensions mais grosse différence de tonnage = carènes très differentes.

    Par ailleurs "Une coque peut comprendre différentes longueurs dans la mesure où les caractéristiques nautiques n'en sont pas affectées" est tout simplement complètement faux.

    par ailleurs, d'accord avec Roland, ce n'est vraiment pas sur la partie flotteur qu'on va economiser, c'est déjà ce qui coute le moins cher.

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  6. Bonsoir,

    "Le problème du porte-avions", Hervé Coutau-Bégarie, éditions Economica, 1990. La coque du Charles de Gaulle ne sort pas du carcan des bassins brestois, l'affirmation du professeur Hervé Coutau-Bégarie n'st donc pas choquante de prime abord...

    Je propose une hypothèse, vous contestez, n'êtes pas d'accord, c'est le but. Mais le jeu implique aussi un peu d'argumentation, sinon ce n'est pas bien drôle...

    Vous avez des idées pour faire des économies ? N'hésitez surtout pas à proposer un billet !

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  7. Il n'y avait pas de malice ou de méchanceté dans ma remarque.
    Coefficient de bloc du Clem : 32500 / (238 x 31.72 x 8.6) = 0.5
    Coefficient de bloc du CdG : 42500 / (238 x 31.5 x 8.5) = 0.66
    Si Hervé Coutau Bégarie l'affirme, je pense qu'il se trompe, à moins qu'il n'ait des preuves ? Attention, dire que des carènes sont identiques implique que la seule transformation possible est une homothétie globale de même valeur dans les trois dimensions.

    Pour le reste, je n 'ai pas d'idée pour faire des économies. D'abord, parce que je pense qu'un navire militaire est cher, par nature. Si j'avais des idée, je me ferais embaucher chez DCNS. Je faisais juste remarquer qu'une des prémisses (et une importante, qui plus est) du raisonnement présenté est fausse, ce qui fausse tout le raisonnement. De plus, les caractéristiques d'un PA et d'un navire logistique me semblent très dissemblables : position des masses (assez hautes dans le cas du PA, plutôt basse pour le log), comportement à la mer, vitesse.

    Je pense que la principale source d'économie vient de la série, certesmais de la vraie série comme ce qui était proposé avec les Fremm au tout début. Mais entre les réductions de voilure et le fait que Italiens et français ont finalement fait un navire différent sur beaucoup de points critiques ...

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  8. J'aimerais que quelqu'un explique à l'ignorant que je suis pourquoi aucun porte-avions, à ma connaissance, n'emploie de coque en catamaran, voir en trimaran.

    Est-ce pour des raisons de fatigue à long terme ?

    Cela aurait (en apparence en tout cas) l'avantage de réduire un peu le tirant d'eau et de limiter les risques de chavirage, et dans le cas développé dans l'article, de permettre une standardisation.

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    1. -Les problèmes de fatigue des multicoques sont plutôt bien connus de nos jours
      -Le stabilité transversale des navires de la taille d'un porte-avion est excellent, ainsi que leur stabilité après avarie qui dépend surtout de leur compartimentage intérieur.
      -Les multicoques offrent moins d'espace permettant d'y mettre de grands locaux, nécessaires pour pour y installer les gros matériels (comme un réacteur nucléaire ou des locaux machine disposant d'espaces pour la maintenance)/ ou les dédier aux grands hangars. En effet, à déplacement identique, les espaces de coque sont répartis entre deux coques fines au lieu d'une coque plus large

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  9. Dans l'article, il est écrit :
    "Imaginons une coque conçue sur une base commune avec un maître-bau unifié. L'ensemble pouvant raisonnablement espérer une vraie production en série (bien que de longueur variable), de gros efforts pourront être consacrés à rechercher les meilleures lignes d'eau puisqu'il y aura un amortissement sur plusieurs unités. D'où des économies sur les études et sur la vie opérationnelle des navires puisqu'il sera intéressant de pour les premières pour rechercher la meilleur efficacité énergétique. "

    Le rendement d'une coque dépend de nombreux paramètres, dont entre autre :
    -le profil des vitesses du navire
    -la finesse du navire (ratio longueur/largueur)
    -le tirant d'eau
    -la façon dont le bulbe est calculé
    -les états de mer rencontrés par rapport à la forme de l’étrave
    -les états de mer rencontrés par rapport à la longueur du navire
    -l'interaction voûte-propulseur
    -etc, etc

    Or
    -un PA et un BCR n'ont pas le même profil de vitesse.
    -les coques n'auront pas la même longueur

    Donc, partager la même coque ne mènera à aucune optimisation du rendement des coques.

    Je vous suggère la lecture de :
    -Architecture navale : Connaissance et pratique (de Dominique Presle), qui est un bon début pour saisir les contraintes de conception d'un navire, bien que très généraliste car traitant de navires de toutes taille
    -Hydrodynamique navale : Théorie et modèles (d'Alain Bovis) en ce qui concerne l'hydrodynamique. Il ne s'agit que d'un début, mais le livre est déjà compliqué.

    afin d'affiner vos avis sur l'architecture navale et l'hydrodynamique

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  10. Merci pour ces conseils de lecture, je vais essayer de trouver ces ouvrages !

    Petites questions à mon tour :

    - sur décision présidentielle selon l'admission courante, le PAN est construit à Brest. Le bassin limite la largeur du navire (39 mètres les bassins 8 et 9 de mémoire). Mais leur longueur est de plus de 300 mètres. D'où l'interrogation récente : pourquoi ne pas avoir construit plus long, quitte à faire moins large, pour améliorer la finesse du navire (si je n'utilises pas le mauvais référentiel) ?

    - Savez-vous pourquoi la propulsion par pods n'est pas retenue pour les navires militaires ? Pour le PA2, dans un numéro de Cols bleus de 2006, cette solution est présentée mais les lignes d'arbres sont maintenues.

    Merci par avance !

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    1. _ Concernant la longueur des PA, je suppose que cela doit être en fonction du ration Longueur/largeur qui ne doit pas être trop important. Sans compter qu'un bassin doit bien évidemment pouvoir accueillir le navire, mais aussi avoir de la marge pour tout ce qui est outillage de chantier et autres. Après, c'est politique, car il y a un St Nazaire et Marseille des bassins pouvant accueillir le PA, mais pas dans un arsenal militaire.
      _ la propulsion par pod a quelques inconvénients. Tout d'abord, il est probable qu'il limite la vitesse. Ensuite, et surtout, cette technologie reste fragile. Il y a de grosses craintes sur ce qu'adviendrait une telle propulsion en cas d'explosion sous-marine. Ces pods sont relativement fragiles dans ces cas là.

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