Comment un sous-marin Barracuda Électrique-Nucléaire peut répondre aux besoins Canadiens… et Australiens ?
En dépit de ses hésitations initiales, Naval Group a annoncé, il y a quelques semaines, sa participation à la compétition canadienne, pour la construction de 8 à 12 sous-marins conventionnels, afin de remplacer les quatre sous-marins de la classe Victoria.
Le constructeur naval français va, très certainement, proposer un modèle de sous-marin de la famille Barracuda, déjà acquis par les Pays-Bas, avec le type BlackSword de 3500 tonnes, et précédemment retenu par l’Australie, avec le Type Shortfin de 4500 tonnes, avant d’être annulé pour se tourner vers le SSN-AUKUS américano-britannique.
Il aura toutefois fort à faire, en dépit de ses performances et de ses nouvelles batteries lithium-ion, face à une concurrence très agressive, venant d’Allemagne avec le Type 212CD déjà commandé par la Norvège et la Bundesmarine, le S-80 plus espagnol, le modèle océanique du suédois Kockums, le KSS-III du sud-coréen Hanwha Ocean, et peut-être, même, le Taigei japonais, seul sous-marin équipé de batteries Lithium-ion, actuellement en service.
Toutefois, Naval group, et l’industrie navale française, pourraient prendre un avantage décisif sur l’ensemble de leurs concurrents, grâce à une innovation venue de Chine, et transposable sur le modèle Barracuda, pour une BITD qui produit déjà des sous-marins nucléaires : la conception d’un sous-marin Barracuda électrique-nucléaire !
Sommaire
La révolution des sous-marins électrique-nucléaire qui se dessine dans un avenir proche
Jusqu’à présent, la propulsion des sous-marins militaires, repose sur deux approches s’excluant l’une l’autre. La première repose sur l’utilisation de moteurs diesels et de batteries, le premier fournissant l’énergie de propulsion et de recharge en surface ou au Schnorchel, les secondes permettant au navire d’évoluer en plongée.
Cette propulsion a de nombreux atouts, permettant notamment de propulser des navires compacts, et donc moins onéreux à construire et à armer. En outre, sur batteries, un sous-marin est excessivement discret.
En revanche, ces navires ont une autonomie de plongée limitée, de quelques heures à plusieurs jours, selon la vitesse du sous-marin et le type de batteries. Récemment, l’arrivée des systèmes AIP, pour Air Independant Propulsion, a offert une autonomie de plongée sensiblement plus étendue, pouvant atteindre trois semaines, sans toutefois permettre d’atteindre des vitesses élevées.
Ce faisant, les sous-marins conventionnels représentent de redoutables chasseurs à l’affut, tentant de se positionner sur la trajectoire de leur cible, pour l’y attendre et l’engager. En revanche, il leur est très difficile d’effectuer une chasse, ou une protection, dynamique, par exemple, pour protéger un groupe aéronaval, évoluant souvent à plus de 20 nœuds.
La seconde approche, apparue à la fin des années 50 et au début des années 60, s’appuie sur l’utilisation de réacteurs nucléaires, pour produire l’énergie électrique et propulsive des sous-marins. Beaucoup plus confidentielle, elle n’est employée, à ce jour, qu’à bord de navires appartenant aux cinq membres permanents du Conseil de Sécurité des Nations Unis, et par l’Inde.
Le plus grand avantage de ce mode de propulsion est de conférer aux sous-marins une autonomie de plongée illimitée, ne reposant plus que sur les réserves de vivres et l’équilibre psychologique de l’équipage, tout en autorisant des transits en plongée à grande vitesse, bien au-delà des 20 nœuds.
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Bonjour,
Il me semble important de faire un petit ajustement technique concernant les grandeurs utilisées pour le description des puissances des systèmes embarqués.
La puissance d’un système AIP est exprimée en KW ou MW électrique là où la puissance des réacteurs nucléaires est exprimée en KW ou MW thermiques.
C’est le cas du K15 qui dispose d’une puissance thermique des 150 MW mais d’un potentiel de production électrique se situant plutôt autour de 50 à 55 MW électrique.
De plus, même en poussant très loin l’automatisation d’un réacteur « compact » de quelques MW électriques et en utilisant une circulation naturelle, la complexité technique du réacteur ne serait pas réduite de façon importante (il faudrait par exemple conserver des pompes de circulation forcée pour disposer de moyens de refroidissement plus rapides indispensable pour faire face à un incident de criticité faisant suite à un grenadage …), les composants seraient simplement plus petits et l’humain un peu moins indispensable.
Enfin, le seul moyen de réduire les besoins de rechargement du cœur d’un réacteur est d’augmenter sa réserve de réactivité.
Soit on enrichi à des taux « non proliférants » comme la France le fait actuellement et on impose un « gros » cœur que l’on sous exploite pour le faire durer, soit on choisis la méthode Russe avec des taux d’enrichissement autour de 50%, voir Américaine avec des taux d’enrichissement autour de 90% pour faire des cœurs dont les rechargements effectués de façon beaucoup plus espacée.
« Elle fait fasse » , oh !
corrigé, merci !
Bonjour Fabrice, et merci pour cet article. Une question toutefois que vous ne développez pas : Pourquoi la Royale limite-t-elle à 26 équipages nucléaires ses effectifs ? Ne peut-on pas imaginer une remise en question de cette limite pour ensuite envisager une flotte étendue de sous-marins exclusivement nucléaires ?
Merci !
Ps: Dans la rubrique « Evolution de Meta-Défense » ma suggestion d’ajouter des légendes aux photos d’illustration de vos articles est restée sans réponse. Je pense que cela pourrait être intéressant d’avoir des précisions quant aux sujets pris en photo, date, lieu etc.
Bonjour Rayane
Il s’agit de l’estimation faite par la MN concernant sa capacité à recruter les profils nécessaires pour armer des navires à propulsion nucléaire, sachant que ces profils sont à la fois rares, et qu’ils sont chassés très activement dans l’industrie civile. On peut bien évidemment imaginer d’aller au-delà, mais c’est un risque, car rien ne garanti que ce soit effectivement réalisable.
Concernant les légendes, j’essaie de les mettre le plus souvent possible. Mais parfois, par manque de temps (ou d’énergie), je fait l’impasse, surtout quand les illustrations ne sont que delà, des illustrations. En outre, j’essaie de reutiliser les photos en bibliothèque le plus possible, pour ne pas saturer le serveur, et bien souvent, en dehors du type d’appareil ou de materiel, je n’ai pas le contexte de la prise de vue.
pas vraiment d’accord avec cet article pour 3 raisons:
-une nouvelle filièere c’est 10 ans au mini avant d’être incorporée dans un projet.Le problèma actuel c’est le temps
-un reacteur nucléaire de « petite taille » pour charger des batteries Li peut se concevoir suivant 2 principes :
Le premier est de générer de la vapeur sous pression pour alimenter un turbo generateur , c’est le reacteur actuel mais « miniaturise ».Tous les problèmes du cycle de combustible , de sureté ..de compétence..sont identiques et une grosse parie du coût et des délais.Idem pour les problèmes politiques.Par contre aucun des avantages bien réels..voir point 3
-un reacteur nucléaire chauffant de l’eau sous très faible pression (style ch.central) permettant de chauffer le gaz d’un moteur à cycle ouvert Stirling faisant tourner à vitesse constante un generateur.La puissance de par son principe sera faible.Le reacteur est plus simple mais cela n’élimine en rien les problèmes du N.Hormis les Suèdois et les Japonais et probablement les Chinois cette techno n’est pas dispo.Nous n’avons pas cette brisue
-Les Canadiens et les Australiens envisageraient une « defense cotière » et donc priviligieraient l’AIP..
C’est oublier que leurs cotes font des milliers de km ,s’étendant sur 10 à 35 paralleles, et que ce n’est pas lla même chose que de bloquer Malacca ,les iles Grecques ou la Baltique.Un SM N a une valeurs strategique immense , il fait 1000km en plongée par jour et couvre une zone considerable (il est equivalent à plusieurs SSK).Il peut être tres silencieux ,car son reacteur peut fonctionner à bas régime en convection naturelle(probablement , tout cela n’est pas public)et donc aussi apte à l’embuscade
Notons que les Aus en 2016 n’avaient pas retenuml’AIP (competition entre Fr et Jp).il faut aussi de la puissance pour naviguer dans les glaces et les courants..
Les Canadiens sont de grands fournisseur d’U et ont une industrie et des compétences de classe mondiale dans le N.C’est un pays ou le N civil est utilisé journellement.Il est plus simple de livrer aux Canadiens qui veulent construire leur soums,(cela nous arrange) des modules de reacteur N venant d’Indret ,des recharges pour 40 ans, et les robots manipulateurs pour le charg./decharg.
La fabrication d’éléments de combustible « on a toll basis » est une pratique courante dans le civil
Si il y a un pays qui peut adopter le N c’est bien le Canada
Sauf que pour l’heure, ils ont totalement écarté l’option. Donc le sujet n’est pas de savoir si un SNA est mieux, mais de savoir comment proposer un SSK + performant.
Par ailleurs, le principe stirling ne me paraît absolument pas pertinent ici, car il ne permet pas de cumuler sa puissance délivrée à celle des batteries. Là, en employant un micro-reacteur de 1 à 2 MW, en lieu et place d’un AIP de type pile à combustible (comme l’AIP allemand), cela permet de s’appuyer sur une architecture de type propulsion électrique intégrale, sans écarter le recours au moteur diesel, pour les repositionnements. Je ne vois pas en quoi les canadiens (ou les australiens), auraient besoin de repositionnement à haute vitesse en profondeur, pour déplacer leurs soum le long de leurs cotes. C’est en cela que je pense q’un SNA est surdimensionné, vis-à-vis de leurs besoins propres : la plus value du SNA vs SSK-EN, ce n’est que ce repositionnement rapide et très discret, qui n’est utile que dans une vision de projection océanique de puissance, ce qui n’entre pas dans la problèmétique canadienne.
Enfin, les microreacteurs nucléaires, tels que conçus aujourd’hui pour, par exemple, alimenter des besoins déportés deconnectés, ne nécessitent absolument pas le même pilotage qu’une centrale nucléaire, ou qu’un KN15, car ils travaillent à puissance constante, et non à puissance variable. Leur rechargement est, par ailleurs, simplifié, et emploi uniquement du carburant faiblement enrichi civil (pour les questions de legislation internationale). Surtout, ils coutent beaucoup moins chers.
Donc je ne vois pas en quoi il y aurait les mêmes inconvenient qu’un SNA, sans les plus-values : il a des plus values significatives, vis-à-vis d’un SSK AIP, sans avoir les contraintes du SNA.
D’accord avec vous sur les 2 points
-ils ont exclu (pour le moment) le Nuc..bien que tout systeme avec une chaudière N sera tout aussi difficile « à vendre »
– le système Stirling souffre d’un rapport puissance/volume très mauvais par son principe même
Cela dit les SMR proposés utilisent des combustibles commerciaux (Coût/dispo règlementaire/indus) , des tubes de 8/10m de hauteur (débattement pour une securité intrinsèque) , en plus petit nombre.Cette hauteur est dimensionnante pour le SNA (Tres gros ou bosse de chameau).Ils sont souvent enterrés avec du béton autour..(à verifier si c’est toujours le cas) dans le projet EDF.Quelqu’un pourrait il infirmer ces vues techniques, car je ne suis plus cette actualité
Ces tubes sont changés tous les 18 mois environ suivant l’usage.Robots de transfert, piscine..)Le reacteur sous pression doit être inspecté et les générateurs de vapeur changés
Un SNA c’est une « centrale nucléaire à Toulon sur le port » soumis à des reglementations identiques au civil
Le seul exemple de SMR compact (Chinois?) est le réacteur Fr de NG.Compact ,car il utilise des plaques à débattement horizontal,permettant aussi un « loading » volumique en combustible 2/4 fois plus important , toujours en LEU autorisé par les accords de non proliferation,permettant 8/10 ans de service avant recharge.
Autant l’utiliser en abaissant ses specs de volume , puissance etc.C’est ce qu’avait proposé NG/Technicatome à EDF.L’originalité du combustible, pour un gain de place (non pertinent à terre), est le point faible de cette solution de SMR
Je ne dis pas qu’il suffirait de prendre un réacteur existant, pour l’intégrer à une coque de Barracuda. De ce que je sais des mini/micro réacteurs actuellement en développement en France, ils visent des puissances beaucoup plus importantes que celles nécessaires pour remplacer un AIP, de l’ordre de 30 à 150 MW, là où 2, à 2,5 MW sont nécessaires. En revanche, je n’imagine pas qu’il soit impossible, à ceux qui ont conçu le newcleo ou le Naarea, de concevoir un module conçu pour les besoins spécifiques évoqués ici. Les chinois y sont parvenus, semble-t-il, sur des courts délais, et le newcleo, aura été développé en à peine sept ans, sachant qu’ils sont partis de 0.
Après, je ne suis pas un spécialiste des micro-réacteurs nucléaires. Je raisonne simplement par analogie ici.
Moua
???
Erreur de part.Oups
Il me semble qu’un volume raisonnable (coût/ressources humaines) et cohérent pour la Marine Nationale serait de :
– 5 SNLE pour en avoir 2 à la mer, 2 à l’entraînement/entretien courant, 1 en entretien.
– 7 SNA disposant de VLS, soit 3 en mer, 3 à l’entraînement ou entretien et 1 en Nouvelle Caledonie.
– 6 Sous-marins classiques (2 par façade maritime, 1 dans au Moyen-orient, 1 en entretien). Ce nouveau type de propulsion serait une forte valeur ajoutée.
Par ailleurs des submersibles de combat basés sur le concept du concept SMX-25 (6, dont 1 basé en Nouvelle Caledonie?) pourraient apporter une forte valeur ajoutée à la flotte pour une consommation de crédits et d’équipages raisonnables.
bonsoir mr wolf, je ne commente pas souvent à ces heures tardives, mais comme c’est un sujet qui me tient à coeur, je déroge . votre article est il une oeuvre de fiction ou est ce une possibilité sur laquelle naval group travaille déjà ? car entre une proposition sur des recherches déjà bien avancées et que l’on peut vendre et un vague projet ,il y a un océan, je vous laisse choisir la taille ! ceci est très intéressant et pourrai permettre à NV si cela se concrétise de mettre 30 ans dans la vue à beaucoup de concurrents, et d’assoire définivement sa place de n1.
bel article, 5/5
si je peux me permettre, un conseil de quand j’étais gamin, mon instit me disait toujours, faites des phrases courtes. quelquefois les votres sont un peu longues, mais ce n’est pas un reproche, juste un constat.
merci encore de nous régaler.
Non, aucune information de la part de naval group. Cela dit, une information récente, mais encore confidentielle, m’a confirmé que ce type d’article meta-defense, avait beaucoup plus d’influence que moi-même, je pensais.
Si la France accélérait, mais il faut se décider vite, le développement d’un sous-marin hybride nucléaire-électrique, elle créera une nouvelle référence mondiale en sous-marins conventionnels, dominera le marché face à l’Allemagne, la Suède, la Corée et le Japon.
Elle pourra exporter une technologie unique et stratégique à des pays clés en attente.
En matières de souveraineté militaire et d’indépendance énergétique, prendre date.
Augmenter ses possibilités de contrôle maritime.
Elle pourra prendre plusieurs années (10, 15) d’avance sur la concurrence et imposer une nouvelle norme pour les sous-marins du XXIe siècle.
Que les grandes oreille de la DGA puissent vous entendre.
Cordialement.
en fait je pensais que vous aviez une boule de cristal, mais je me rend compte que vous devenez un prescripteur et que vous allez, bientot remplacer le DGA E chiva. peut être y gagnerions nous au change, qui sait. (humour bien sur, quoique ?)…
Pas prescripteur, non. Plutôt « déclencheur », si j’en juge par ce qui m’a été rapporté.
oui on ergote , en fait vous donnez la voie à suivre, ou il y a déjà eu de la réflexion.
Voici une conclusion après une longue conversation a vécu chatgpt:
« Canada + France : une alliance possible pour un sous-marin SMR ? »
✅ Technologie française : Réacteurs navals miniaturisés (TechnicAtome, CEA, EDF, Naval Group).
✅ Compétence canadienne : Expertise en SMR civils et exploitation de l’uranium.
✅ Marché potentiel : Besoin du Canada pour des sous-marins de longue endurance sous la glace.
✅ Réglementation compatible : Pas de prolifération (UFE au lieu d’UHE).
Une coopération France-Canada pourrait donc être un accélérateur décisif pour le développement d’un SSK équipé d’un mini-réacteur »
Conclusion après des argumentations pour ou contre.
Mon opinion était proche de cette conclusion mais j’ai voulu vérifier.
Voici le détail:
« Effectivement, le Canada est un acteur clé dans le développement des SMR et pourrait jouer un rôle important dans un projet de mini-réacteur embarqué pour sous-marin conventionnel.
Pourquoi le Canada est pertinent ?
1. Expertise en réacteurs nucléaires avancés
Le Canada a développé les réacteurs CANDU, connus pour leur fiabilité et leur capacité à fonctionner avec de l’uranium faiblement enrichi (UFE, <5 %).
Il est un leader mondial des SMR, avec plusieurs projets en cours, dont :
Ultra Safe Nuclear Corporation (USNC) – MMR (Micro Modular Reactor)
Terrestrial Energy – IMSR (Integral Molten Salt Reactor)
Moltex – Stable Salt Reactor (SSR)
X-energy – Xe-100
2. Partenaire stratégique de la France
Le Canada collabore déjà avec EDF et TechnicAtome sur certaines initiatives nucléaires.
Il a des liens étroits avec l’OTAN, ce qui faciliterait l’intégration d’un SMR naval dans une flotte alliée.
Il est l’un des leaders de la transition énergétique, et pourrait soutenir un projet de sous-marin hybride nucléaire-électrique comme alternative aux SNA.
3. Besoins potentiels en sous-marins avancés
La Marine canadienne doit renouveler ses sous-marins classe Victoria, mais n’a pas accès aux SNA (barrière AUKUS).
Un sous-marin conventionnel doté d’un SMR pour recharger ses batteries pourrait offrir une autonomie prolongée sous la glace en Arctique, un domaine clé pour la stratégie canadienne."
Attention avec les puissances des réacteurs.
kW = puissance (moteur, éclairage, etc etc)
kWh = capacité (batterie comme sur les voitures électriques)
KW => puissance, KWh => energie.
Oui, effectivement, énergie, mais c’est une quantité d’énergie.
(Pas capacité comme le farad)
.
Hormis ce détail, j’ai hâte de voir la suite des événements et des choix du Canada et de l’Australie.
Le Canada dispose t-elle des compétences pour la construction de ses sous-marins? Ou souhaite elle développer ces compétences (avec l’aide de la nation qui remportera le contrat), compétences qu’elle n’a pas pour le moment? L’Australie voulait construire ses propres sous-marins avec l’aide de Naval Group, pour au final, rompre le contrat.
oui de toutes façons, si cela se faisait, il faudrait verrouiller le deal, par une coentreprise car autrement vous vous retrouvez avec un compétiteur de plus sur le marché et qui vient plus tard vous tailler des croupieres avec vos technologies piratées. donc attention même si nos amis canadiens sont peut être moins versatiles que les australos. va savoir !