Augmentation de la poussée du M88 et aéronavale embarquée

© Marine Nationale - Boidec. Un Rafale Marine au catapultage sur le Charles de Gaulle.

L'entreprise Safran se déclare favorable à une augmentation de la poussée du réacteur M88, équipant le biréacteur Rafale, de 7,5 à 9 tonnes avec post-combustion. Une augmentation de la puissance d'un moteur au cours de son service peut apparaître comme logique eu égard à son amélioration continue. Quelles peuvent être les conséquences sur l'intégration et l'emploi du Rafale à bord du porte-avions ? 

La SNECMA, est régulièrement critiquée pour son incapacité à concevoir et produire des réacteurs de forte puissance, comparativement aux réalisations anglo-saxonnes et soviétiques puis russes. Le M53 devait fournir jusqu'à 13,5 tonnes de poussée quand sa version P2 n'atteignait que les 10 tonnes, nombre de projets d'intercepteurs Mach 3, voire 4, reposait pourtant sur l'ambition initiale. 

Son successeur, le M88, d'une puissance modeste (50/75kn) mais suffisante, donne entièrement satisfaction à l'Armée de l'air et la Marine nationale. Selon les déclarations d'Alain Habrad (1995), directeur de la branche moteur militaire de la SNECMA, "Le M88 est conçu pour générer une famille très large de dérivés pour avion de combat : avec le même corps HP, il peut conduire à des dérivés à 9 T pratiquement dans le même encombrement et jusqu’à 12 T avec un système BP plus conséquent." 

Depuis la mise en service de ce matériel, les principaux efforts d'évolution portaient sur l'amélioration de la durée de vie des parties chaudes du réacteur et donc sur un allongement du nombre de cycles entre deux visites afin d'alléger l'empreinte logistique et ses coûts. Ce sont les versions M88-2E4 (2003) et M88-4E (2010).

La question d'une augmentation de la puissance du M88 revient sur le devant de la scène à deux reprises. Un client désirant le Rafale comme nous pourrions attendre Godot (les Émirats Arabes Unis, 2010) et l'industriel (2016) plaident pour une version plus puissante du réacteur. 

Cela pose deux questions simples mais dont les réponses à apporter sont exigeantes : quel besoin ? et qui finance ?

L'industriel ne peut, manifestement, pas financer sur fonds propres. Par contre, il plaide pour soutenir des configurations de plus en plus lourdes du Rafale. Les utilisateurs, tant la Marine que l'Armée de l'air, recherchent l'atteinte de la cible du programme, alors qu'elle était significativement réduite de 406 à 225 machines (celles de la Marine inclues (86 puis 46 machines). Les EAU, exigeant un temps cette nouvelle caractéristique, ne semblent ni pressés de commander ni désireux d'assumer financièrement cette option. 

Depuis 2011 et l'opération Harmattan, nous avons pu observer un allongement significatif de la durée de vol des Rafale en mission. Des Rafale de l'Armée de l'air poussant jusqu'à dix heures tandis que ceux de l'Aéronavale tenaient jusqu'à six heures. Et encore, ces derniers évoquent de pousser jusqu'à huit heures. La masse de l'appareil ne semble pas être un des principaux facteurs de ces missions longues car les appareils procèdent à plusieurs ravitaillements en vol. Toutefois, la relation homme-machine à travers l'avionique et l'éternelle question de l'intérêt ou non d'un biplace (Rafale N) ne manqueront pas de revenir dans le débat.

Venons en à la partie aéronavale de la problématique. Le constructeur du Rafale, Dassault Aviation, avance une masse maximale au décollage de 24,5 tonnes. Hervé Coutau-Bégarie ("Le problème du deuxième porte-avions", n°655, juillet 2003) rappelait fort opportunément que les catapultes du Charles de Gaulle peuvent lancer jusqu'à 25 tonnes (contre 15 pour les Clemenceau et Foch). En 2007, le porte-avions établissait le record du plus lourd Rafale catapulté à 22,2 tonnes. En 2014, des essais validaient une nouvelle configuration lourde semblant se situer entre 24 et 25 tonnes, soit peu ou prou la masse maxime précédemment citée. 

Les données techniques conduisent à envisager un M88 poussant jusqu'à environ 9 tonnes avec post-combustion. Si cette version implique quelques problématiques sur le déplacement du centre de gravité du Rafale, il paraît très peu probable que la version à 12 tonnes de poussée puisse être retenue. 

La relation entre l'augmentation de la poussée du M88 et la masse maximale de l'appareil serait extrêmement sensible. Remarquons que cela améliorerait la capacité avérée du Rafale à "supercroiser" en configuration lisse, par exemple.

Par simple produit en croix (calcul médiocre et décevant mais seule modélisation à notre disposition), nous aurions alors une masse maximale passant d'environ 25 à 29,4 tonnes. Ce qui ne manquerait pas d'allonger la salve du porte-avions. À défaut de certifier le résultat, notons que nous rentrerions dans la prospective proposait par Coutau-Bégarie : l'arrivée sur les ponts plats d'avion de combat ayant une MTOW allant jusqu'à 30 tonnes, voire plus (F-18 E/F Super Hornet, F-35). L'arrivée désirée des PAK-FA et J-20 sur porte-avions tendrait à confirmer cette tendance. 

Conséquence de ce que nous avons énoncé : le Charles de Gaulle ne peut exploiter une telle augmentation de la masse maximale. Reste l'hypothèse d'un catapultage à 25 tonnes avec un ravitaillement par un aéronef du porte-avions ou d'un ravitailleur de l'Armée de l'air. C'était déjà ce qui était envisagé sur le PA 58 Verdun pour mettre en œuvre le Super Vautour ou le Mirage IVM. 

Le Charles de Gaulle (26,5 nœuds) ne peut pousser à une vitesse suffisante (30-33 nœuds ?) pour compenser la faiblesse de ses catapultes, et ne dispose plus véritablement de marges de manœuvre pour supporter des alourdissements supplémentaires. Il nous apparaît difficile, si ce n'est impossible, de procéder à l'intégration de catapultes de 90 mètres eu égard à l'organisation du pont d'envol sur une coque limitée à 261 mètres à son niveau. Cette dernière, faute de travaux à Brest, ne dépasse pas le gabarit des cuirassés Richelieu, dernier navire à avoir dimensionné les bassins brestois. Ces derniers dimensionnent la puissance navale française depuis les années 1910-1920.

Nous n'avons que tenté, le plus modestement du monde, d'explorer l'incidence d'une augmentation de la poussée du M88 de 7,5 à 9 tonnes avec post combustion sur la masse maximale du Rafale. Nous n'avons pas cherché à apporter la preuve que cela était nécessaire ou recherché. Toutefois, force est de constater que cette hypothèse rencontre les limites, bien réelles, du porte-avions. Eu égard à l'entrée progressive en service des zincs cités sur une période allant d'aujourd'hui jusqu'à 2030, voire 2040, il n'y a pas urgence (jusqu'à 2020).

Par contre, il n'est pas douteux que le Charles de Gaulle est "le plus petit des grands porte-avions" (quand les Clemenceau et Foch étaient les plus grands des petits porte-avions) et qu'il atteint ses limites. Le choix d'intégrer au projet de deuxième porte-avions des catapultes de 90 mètres démontrent que la problématique est connue depuis, au moins, l'année 2003.