Marina militare : Type 212 NFS (1 + 1 + 2)

© Fincantieri. Vue en coupe détaillée du Type 212A fabriqué par Fincantieri.

     La coopération germano-italienne était renouvelée par l'accord-cadre du 10 mars 2017. Les Type 212 CD (Common Development) et Type 212 NFS (Near Future Submarine) divergent mais les partenaires souhaitent maintenir et étendre le coopération. Le Type 212 NFS accroîtra la « productivité tactique » dans des dimensions quasi-inchangés. Les sous-marinades allemande et italienne, par deux chemins différents, tentent d'atteindre le format jugé nécessaire de, respectivement, 12 et 13 sous-marins. Le « cycle » Type 212A s'achèvera au milieu des années 2020, posant la question de l'avenir de la coopération par une hypothètique nouvelle plateforme ou son abandon au profit d'un rapprochement franco-italien.

L'accord-cadre signé le 10 mars 2017 entre Berlin et Rome poursuivait la coopération entamée le 22 avril 1996. Il était décliné par d'autres accords au sujet de la conception, la construction, la recherche et développement, aux achats, au maintien en condition opérationnel de nouveaux sous-marins et à l'ouverture de la coopération à d'autres nations, avec l'ambition d'assurer aux sous-marins du Type 212A et ses dérivés (Type 212 CD et Type 212 NFS) de toujours détenir la supériorité dans le combat sous-marin et de contrer efficacement les menaces asymétriques et conventionnelles modernes.

Berlin et Rome recherchent des synergie entre les Type 212 CD et Type 212 NFS, malgré les divergences dans le dimensionnement des deux projets. La coopération Allemagne – Norvège est présentée comme non-concurrente de celle liant Allemagne et Italie. Le rapprochement des deux coopérations est recherchée, tout comme des partenaires supplémentaires via l'OCCAR. Sachant que Rome déclarait porter la part de l'industrie italienne dans le Type 212 NFS à environ 40 – 50% contre 15% sur les Type 212A.

« Marina militare Linee di indirizzo strategico 2019 – 2034 » (Orientations stratégiques de la Marina militare 2019 – 2034) constatait un accroissement de l'activité opérationnelle des sous-marins italiens et une extension de leur champ d'action de la seule Méditerranée à l'Océan Indien. La somme des deux conduisait à demander une augmentation du format de sa force sous-marine à 13 bateaux avec un minimum de 8. Le remplacement des quatre sous-marins des classes Sauro III (2) et Sauro IV (2) est visé par le programme Type 212 NFS. Mais son financement n'était pas visé par la « legge navale » (2014 – 2015).

Le Programme Pluriannuel (DPP ou Documento Programmatico Pluriennale) 2018 – 2020 demeurait suspendu au déblocage de 7200 millions d'euros depuis juin 2018. Cela n'empêchait pas Roberta Pinotti d'accorder son « feu vert » à la signature du contrat Type 212 NFS dès mars 2018. Les programmes d'armement visés par ces 7200 millions furent approuvés entre les ministères le 13 août 2019. Le 1er novembre 2019 la commission de Défense du Sénat italien donnait son accord au financement. Les ministères du Trésor, de la Défense et du Développement économique donnaient le point final le 11 janvier 2020 à ce financement dans le cadre du DPP 2019 – 2021.

L'accord contient une enveloppe totale de 2350 millions d'euros pour les Type 212 NFS (4) dont les dépenses s'étaleront entre 2019 et 2032 en trois phases successives :

• phase 1 : commande d'un sous-marin (mise sur cale en 2020), d'un simulateur et probable signature d'un contrat de maintien en condition opérationnelle d'une durée de 10 années (806 millions d'euros) ;

• phase 2 : commande d'un deuxième sous-marin, mise sur cale en 2021 (544 millions d'euros ?) ;

• phase 3 : commande des sous-marins n°3 et 4 (1000 millions d'euros ?).

Amélioration de l'hydrodynamique et de la signature acoustique

       L'amélioration de l'hydrodynamisme de la coque du Type 212 NFS bénéficiera des adoptions retenues et validées pour les Type 213 / Type 212B, à savoir un Propeller Boss Cap Fins (PBCF) et une nouvelle forme des barres de plongée afin que l'eau s'écoulant le long de la coque soit mise en mouvement (« pré-tourbillonnée ») avant d'atteindre les pâles du propulseur dans l'optique de réduire le bruit engendré par la cavitation.

La proue du Type 212 NFS sera redessinée. Une nouvelle peinture à base de « méta-matériaux » (fluor-polymère) était développée puis testée à bord du Sciré. Les objectifs de discrétion acoustiques ambitionnent de soustraire les Type 212 NFS aux sonars multi-statiques.

Et l'acier utilisé pour la la coque devrait être de facture italienne et non plus allemande, tout en visant à conserver les propriétés de celui utilisés pour les Type 212A : à savoir demeurer être amagnétique, à haute limite élastique (HY100) afin de soutenir une immersion opérationnelle comprise entre 350 et 400 mètres. Dans le détails, de nouvelles installations de chasse d'urgence aux ballasts sera développé, sans qu'il ne soit précisé en quoi cela améliorera la sécurité plongée.

Allongement de la coque

      Le Type 212A est long de 55,9 mètres entre perpendiculaires pour 1830 tonnes de déplacement en plongée. Les Type 212 CD auront des dimensions proches des Type 209 PN / Type 214 et Type 218 SG, avec un déplacement en plongé réputé atteindre 2400 tonnes pour environ 70 mètres.

Les Type 212 NFS bénéficieront de l'allongement de la coque de 55,9 à 57,2 mètres des Type 213 / Type 212B allemands. La coque du Type 212 NFS atteindra un minimum de 57,3 mètres, soit un allongement de 1,3 mètres de la coque hydrodynamique entre perpendiculaires. Et dans le même temps, la coque résistante (~ 40 mètres) serait allongée de 1,5 mètres grâce à la « refonte » de l'avant du sous-marin, augmentant le volume interne de la coque résistante d'environ 48 m³. Le probable suppression des puits des périscopes de veille et d'attaque en remplaçant ces derniers par des mâts optroniques supprimera des volumes existants. Par ailleurs, le volume allouée à la batterie est donnée pour être inchangée.

Cela conduit à imaginer une nouvelle répartition des volumes avec un déplacement du poste de commandement navigation opérations vers le pont de la soute à armes tactiques où il bénéficiera d'une plus grande largeur pouvant conduire à réduire la longueur. Les postes d'équipage sur le pont supérieur pourraient ainsi bénéficier d'une superficie supplémentaire. L'espace à la verticale du schnorchel serait optimisée dans l'optique d'augmenter le volume alloué à la pile à combustible.

Nouvelle propulsion

La propulsion conserverait l'emploi d'un unique moteur-diesel : le MTU 16V396 (1427,6 CV / 1050 kW) des Type 212A ? Recharger une batterie lithium – ion exige plus de puissance. Les Type 212 CD adopteront deux moteur-diesels. Le Type 212 NFS poursuivrait avec un seul moteur-diesel, ce qui laisse le choix entre :

• une version plus puissance du MTU 16V396 : celle des Type 209 PN / Type 214 (2692 CV / 1980 kW) ;
• retenir le MTU 12V4000 (2012 CV / 1500 kW) du Type 212 CD.

Il serait logique que l' « encapsulage » des moteur-diesels prévus pour les sous-marins suédois du programme A26 et aussi pour les Type 212 CD soit également adopté par les Type 212 NFS.

Il était attendu d'employer le moteur-électrique synchrone à aimant permanent FR6134 ou « Permasyn » (Siemens) de 1700 kW des Type 212A. Rien ne s'y oppose. La coopération avec l'Allemagne et la Norvège sera probablement demandeuse de l'adoption du FLEXible Permasyn (FLEX PM) de Siemens présenté à l'UDT 2019. Le FLEX PM couvrira une plage de puissance entre 1,8 et 8 MW. La puissance dans une plage est réglée par la longueur du stator et du rotor. Les onduleurs associés sont intégrés dans le moteur.

Il était aussi question de poursuivre avec la technologie de la pile à combustible SiNavyCIS PEM BZM 34 (Siemens) à deux modules d'une puissance unitaire de 306 kW des Type 212A. Les évolutions apportées à ces modules permettraient d'atteindre la même puissance avec une diminution du volume occupée de 10 à 20%. Le volume économisé par ces évolutions serait réinvesti dans l'augmentation de la puissance de la pile à combustible. Mais même remarque que pour le moteur-électrique de propulsion : la coopération autour du Type 212 CD demandera-t-elle l'adoption de la la pile à combustible de 4e génération (FC4G) de TKMS présentée à UDT 2019 ?

Une augmentation de la puissance de la pile à combustible jusqu'à un facteur deux selon certains, oblige à abonder la propulsion par une quantité supérieure d'hydrogène. Une problématique à laquelle la Marina militare répondra par la mise au point d'un moyen de stockage sous pression, en lieu et place des réservoirs à hydrure métallique des Type 212A.

Première batterie lithium-ion à bord d'un sous-marin européen

      Les Type 212A emploient une batterie de technologie plomb – acide (EnerSys-Hawker (Hagen). Un programme de recherche militaire fut lancé en Italie afin de mettre à l'étude une batterie de technologie lithium-ion selon deux phases distinctes : la mise au point de démonstrateurs de tous les éléments d'une batterie de cette technologie aptes à être intégrés à un sous-marin (2017 – 2020) et la fabrication d'un prototype préfigurant la solution opérationnelle (2020 – 2021). La future batterie n'occupera pas plus de volume que celui occupé par la batterie plomb-acide à bord des Type 212A.

La première phase (2017 - 2020) du programme liait la société FAAM (fondée en 1974), la société Lithops créée par l'université de Turin fondée en 2010, aujourd'hui intégrée à la société Seri, déjà propriétaire de la société FAAM depuis 2013. L'innovation ayant justifiée la création de Lithops fut l'idée d'un étudiant que pour diminuer le temps de charge d'un élément de la batterie il fallait simplement augmenter le nombre d'électrodes.

La technologie LiFePO4 (Lithium Fer Phosphate) fut retenue car jugée plus stable sous des températures et contraintes mécaniques élevées : c'est-à-dire qu'elle est compatible avec les exigences militaires de sûreté vis-à-vis de la prévention des risques incendie et d'explosion. Dit autrement, ces contraintes sont essentiellement celles qui s'exerce lors d'une recharge de la batterie par l'entremise d'un moteur-diesel lorsque le sous-marin est à l'immersion périscopique pour la marche au schnorchel ou très certainement une marche prolongée à vitesse maximale.

La future batterie LiFePO4 sera composée d'un certain nombre de cellules de 65 Ah connectées en série et enchâssées selon un nombre non-déterminé dans un boîtier en acier inoxydable. Son rôle sera d'assurer une protection anti-choc aux cellules et d'assurer un gradient de température uniforme. Un circuit de refroidissement parcourt chacun des boîtiers. Des dispositifs de sécurité passifs et actifs sont prévus. Température, courant et tension sont surveillées en continue dans l'optique de pouvoir isoler des cellules enregistrant des écarts de fonctionnement trop important par rapport au domaine d'exploitation de la batterie, afin de protéger les cellules adjacentes et donc la propagation de dommages au sous-marin. Des mesures particulières non-détaillées contre le vieillissement chimique et mécanique ont été prises.

La batterie bénéficiera d'une architecture ouverte car elle est conçue dès l'origine pour permettre et faciliter le changement des cellules au fur et à mesure que les recherches permettront d'optimiser le rendement attendu de par la voie technologique retenue. Par contre, les contraintes inhérentes aux caractéristiques intrinsèques à une batterie de technologie lithium-ion sont beaucoup trop différentes de celles des batteries de technologie plomb-acide. C'est pourquoi remplacer les batteries des Type 212A ne supposerait pas seulement un remplacement des éléments mais également une refonte partielle de l'architecture électrique du bord.

La première phase du programme de recherche militaire s'achèvera en 2020 par la certification par Fincantieri et TKMS de tous les composants de la batterie en matière de sécurité et de contraintes d'intégration (volumes, normes électriques) sur une plateforme sous-marine.

La deuxième phase débutera par la fabrication du premier prototype complet à livrer en 2021. Une maquette de la salle des batteries reproduisant les futures conditions de fonctionnement sera construite pour des essais en laboratoire. L'Allemagne et la Norvège ont aussi retenu une batterie lithium-ion pour le Type 212 CD devant naviguer dans l'océan Arctique : est-ce compatible avec une batterie LiFePO4 ?

Combien de semaines sous la mer ?

      Les quatre Type 212 NFS auront une durée de vie d'au moins 30 années et devront soutenir trois à quatre missions (30 et 40 jours), soit 90 à 160 jours de mer par année et par bateau. Le contrat de maintien en condition opérationnelle sera le jalon central d'un système intégré de soutien logistique comprenant de la maintenance préventive. Des « modules logistiques » sont prévus et leur utilité sera de pouvoir être projetés dans une éventuelle base d'opérations, hors des frontières nationales. Spécification à relier à la future mise sur cale d'un bâtiment de soutien des sous-marins.

L'U-32 (Type 212A) en employant seulement sa pile à combustible pour recharger ses batteries tenait 14 jours en plongée, parcourant 1500 nautiques à une moyenne de 4,46 nœuds en 2006, sans recourir à la marche au schnorchel. L'U-32 poussait jusqu'à 18 jours de navigation en plongée dans les mêmes conditions en 2013 (1930 nautiques ?). Les Type 212A sont réputées soutenir jusqu'à trois semaines en plongée.

L'une des spécifications opérationnelles du programme Type 212 CD serait que les futurs bateaux puissent tenir huit semaines en plongée. Eu égard à la nouvelle propulsion, les Type 212 NFS tiendront peut être quatre, voire six semaines de plongée. Ils seront taillés pour des missions plus longues avec soit un seul équipage ou bien une relève d'équipages dans un port, avec ou sans le soutien assuré par un bâtiment spécialisé. Les missions actuelles atteindraient les limites des équipages. Ce qui invite à considérer une augmentation soit du confort à bord, soit de la taille de l'équipage ou des deux.

Nouvelles capacités opérationnelles

     

     Les recherches italiennes sont hautement ambitieuses car la suite sonar des Type 212 NFS bénéficiera par le projet de recherche « Echo System » dévoilé à l'UDT 2019 du recours au « deep learning » quant à la classification des contacts repérés par les antennes du sonar. Le projet de de recherche SASSO (Sistema Acustico di Sorveglianza con Sensori Ottici) pour le développement d'hydrophones interférométriques de basse fréquence relié entre eux par fibre optiques. Ils devraient équiper une antenne linéaire remorquée. La portée annoncée en phase de démonstration est d'une trentaine de kilomètres face à des objets très silencieux. Et le SASSO pourrait également déboucher sur un sonar d'étrave de conception italienne ayant vocation à remplacer toute ou partie des antennes du CSU-90 (Atlas Elektronik) ou DBQS-40FTC (Deutsche Marine).

Selex ES (Leonardo) fournira une nouvelle suite de guerre électronique afin d'intégrer au système de combat le mât supplémentaire (ECM/ESM) intégré au massif en raison de l'allongement de la coque. L'ajout d'un système de communication à « large bande » est aussi avancé. Le massif en son entier connaîtra d'importantes modifications car il est fortement prévu de n'installer plus que des mâts optroniques non-pénétrants en lieu et place des périscopes de veille et d'attaque. Et la société italienne Calzoni fournira des installations électriques pour la manutention des aériens, en lieu et place des installations hydrauliques.

Il se dessine quelques économies de poids dans les hauts, en plus de l'augmentation du volume du massif inhérent à l'allongement de la coque. Difficile de déterminer si cela profitera à l'intégration de drones dans le massif, à moins qu'il ne faille les retrouver déployés depuis les tubes lance-torpilles ou depuis une valise sèche (« dry dock shelter ») d'ores et déjà présente à l'arrière du massif sur les Type 212A italiens.

La capacité de mise en œuvre des forces spéciales pourraient bénéficier de l'ajout d'un sas pour nageurs de combat, installation présente sur les Type 213 / Type 212B. Il est probable que les nageurs de combat sur les Type 212A italiens quittent le bord uniquement par les tubes lance-torpilles. Par ailleurs, la probable augmentation du volume des locaux vies laisse augurer une meilleure capacité à accueillir dans la durée les commando-marines (COMBSUBIN). Ils recevront un nouveau propulseur sous-marin financé aussi par l'accord du 11 janvier 2020. Les Type 212A ont d'ores et déjà reçu le berceau nécessaire à leur embarquement. Enfin, il est avancé que le Type 212 NFS sera en mesure de « travailler en étroite collaboration » avec les nageurs de combat : par l'entremise de drones, de liaisons de données et de systèmes de communication ?

La dotation en armes tactiques du Type 212 NFS se diversifiera par rapport aux Type 212A. Le nombre d'armes demeurerait inchangé (six aux tubes, six sur les racks et une en position de chargement ?). Outre le remplacement des torpilles A184 Mod. 3 par des Nuovo Siluro Pesante ( NSP) / Black Shark Advanced (BSA), seront embarqués pour la première fois sur les sous-marins italiens des missiles anti-aériens (IDAS? ), anti-navires, de frappe côtière, voire de croisière. Cela obligera à l'installation de conduites de lancement supplémentaires et pose la question de la polyvalence des tubes et de l'organisation de la soute à armes tactiques car la cohabitation de conduites de lancement torpilles et missiles n'est pas forcément possibles.

Le futur missile anti-navire et de frappe de cibles côtières serait, à long terme, l'Otomat Mk2 Block IV/Teseo Mk2E (370 km). L'Amiral Cavo Dragone, chef d'état-major de la Marina militare, indiquait que son développement comprenait comme spécification le tir depuis un tube lance-torpille de 533 mm, ce qui suppose probablement de tenir compte du diamètre du missile ajouté à celui de son véhicule sous-marin.

Dans l'attente du développement, la Marina militare se dirigerait vers l'acquisition d'une capacité intérimaire à partir du Naval Strike Missile (NSM) de Kongsberg, détenant une portée de 185 km et son senseur infrarouge serait une bonne base pour une capacité de frappe côtière.. Allemagne et Norvège l'aurait retenu pour le Type 212 CD mais la version à changement de milieu du missile n'aurait pas encore été développée. Et les Type 212 CD entreront en service en 2025, au plus tôt, soit la même année que la livraison du premier Type 212 NFS.