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AIP système de propulsion anaérobie


zx
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ce procédé va bien plus que loin que donner l'autonomie en energie d'un sous marin, ca peut s'appliquer à beaucoup de domaine. si ca tient ses promesses, ils ont une poule aux oeufs d'or à exploiter

http://www.opex360.com/2019/11/08/naval-group-a-mis-au-point-une-innovation-majeure-pour-les-sous-marins-a-propulsion-diesel-electrique/

 

https://www.lesechos.fr/pme-regions/innovateurs/naval-group-valide-une-nouvelle-technologie-de-propulsion-sous-marine-1146460

Citation

 

 Le site Naval Group de Nantes-Indret est à l’origine d’une avancée technologique présentée comme étant une « première mondiale ». En effet, cette dernière permet de produire de l’hydrogène destinée à une pile à combustible via un processus chimique de reformage du gazole ainsi que de l’air par injection d’azote au niveau de l’arrivée d’oxygène, stocké sous forme cryogénique dans un réservoir.

« Cet air entre en réaction avec l’hydrogène dans la pile à combustible, afin de générer de l’electricité nécessaire aux besoins à bord du sous-marin et sa propulsion », explique le journal « Les Échos. » Qui plus est, ce nouvau système, qui a demandé 16 ans de recherches et pas moins de 70 brevets, est beaucoup plus silencieux que les AIP que l’on trouve actuellement sur le marché.

 

 

Edited by zx
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Appelé : "AIP 3G ... doit permettre d’améliorer sensiblement l’autonomie en plongée d’un sous-marin à propulsion électrique puisque il est question de trois semaines et non plus de quelques jours seulement.

...est beaucoup plus silencieux que les AIP que l’on trouve actuellement sur le marché"

Edited by Bechar06
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Le 08/11/2019 à 21:49, Bechar06 a dit :

Appelé : "AIP 3G ... doit permettre d’améliorer sensiblement l’autonomie en plongée d’un sous-marin à propulsion électrique puisque il est question de trois semaines et non plus de quelques jours seulement.

...est beaucoup plus silencieux que les AIP que l’on trouve actuellement sur le marché"

La MN n'aurait pas des profils de mission pour lesquels un tel système aurait son intérêt ?

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Il y a 9 heures, BPCs a dit :

La MN n'aurait pas des profils de mission pour lesquels un tel système aurait son intérêt ?

Je vois bien l'accompagnement des SNLE quand ils ressortent en mer. Je doute qu'il y ait besoin de plus de 3 semaines pour ces manoeuvres. Cela permettrait de concentrer les Suffren uniquement sur les missions lointaines ou PA. Si en plus, ce système peut équiper un Scorpene 1000... C'est assez faisable économiquement. 

Edited by Rémy
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Le 10/11/2019 à 10:05, Fusilier a dit :

S'ils doivent pister des SNA, ils risquent de tirer un peu la langue  :biggrin:

Ce qui dicte le tempo, c'est le temps que mettent les SNLE à rejoindre la grande profondeur, non ? (vitesse "silence" 3 noeuds pour s'éloigner de l'île-longue il me semble)

Edited by Rémy
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il y a 27 minutes, Rémy a dit :

Ce qui dicte le tempo, c'est le temps que mettent les SNLE à rejoindre la grande profondeur, non ? (vitesse "silence" 3 noeuds pour s'éloigner de l'île-longue il me semble)

Je n'ai aucune idée de comment est organisée la sortie, ni comment ils utilisent le SNA.  Le grand fond, plaine abyssale (au-delà de la ligne des 3000 m) c'est environ 200 Nm du goulet, la ligne des 200 m a 90 Nm.  

Les  AIP, il me semble que ce sont plutôt des chasseurs de goulets ou passages obligés , où ils peuvent attendre à petite vitesse, plutôt que des chasseurs de SNA en mer ouverte. . mais je eux me tromper.  

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Quelqu'un a compris le fonctionnement du machin ?

J'ai cru comprendre : réaction (catalytique ?) oxygène stocké + diésel -> hydrogène (et j'imagine d'autres produits de réaction genre CO, CO2... évacués de leur côté)...

...hydrogène ensuite utilisé pour la pile à combustible (quel intérêt d'ajouter de l'azote ? il ne participe pas à la réaction de la pile, non ?)

A priori plus safe que la pile à combustible utilisant de l'hydrogène stocké (méthode utilisée sur les AIP allemands U-214 je crois), plus discret que tout ce qui est moteur à combustion avec oxygène stocké (les autres AIP à ma connaissance, russe, truc norvégien avec moteur Stirling...)

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il y a 15 minutes, Rob1 a dit :

...hydrogène ensuite utilisé pour la pile à combustible (quel intérêt d'ajouter de l'azote ? il ne participe pas à la réaction de la pile, non ?)

L'azote est injecté à l'arrivé de la pile a combustible pour produire de l'oxygène. Il est ensuite stocké sous forme cryogénique. C'est lui qui réagit avec l'hydrogène dans la pile. 

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Tel que je comprend le fonctionnement du truc et surtout après déduction, la génération d’hydrogène se fait en introduisant dans un "reformeur" le diesel et de l’oxygène pour leur faire subir une réaction appelé reformage par oxydation partielle qui a le grand mérite d’être moins gourmande en énergie que la méthode usuellement utilisé dite de vaporeformage. C'est donc une sorte de 'combustion' incomplète qui génère un mélange riche en hydrogène et du monoxyde de carbone.

Je ne sais pas si des catalyseurs - généralement à base de nickel- sont utilisés durant la réaction.

Ce mélange gazeux passe ensuite dans un autre appareil désigné avec le mot "shift"  dans la seconde vidéo de zx pour y subir une shift conversion, où le CO/monoxyde de carbone mauvais pour les électrodes de la pille à combustible est neutralisé en le mettant en contact avec de l'eau à haute température, ce qui donne du CO2 et encore un peu d'hydrogène.

Le tout est filtré pour récupérer l'hydrogène.

 

Pour l’oxygène c'est moins clair. Il est stocké sous forme de LOX, c'est à dire d'oxygène liquide, mais moi non plus je ne vois pas à quoi sert l'azote. La formulation dans l’article est ambiguë et peut être interprété de divers manières. 

Edited by Shorr kan
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8 hours ago, clem200 said:

L'azote est injecté à l'arrivé de la pile a combustible pour produire de l'oxygène. Il est ensuite stocké sous forme cryogénique. C'est lui qui réagit avec l'hydrogène dans la pile. 

non il n'y a pas d'azote dans le cycle.

La réaction du moins l’échange de proton a travers la membrane c'est gazeux H2 d'un coté O2 de l'autre.

966px-Proton_Exchange_Fuel_Cell_Diagram.

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il y a 59 minutes, Shorr kan a dit :

Comment ?

Je suis une bille en chimie et pas dans les brevets de Naval group. 

Maintenant il me semble que c'est un procédé très classique et même faisable en TP de chimie. Google doit répondre facilement ^^

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il y a 40 minutes, ARMEN56 a dit :

Xav en avait déjà parlé en juillet dans un article  renseigné du détail fonctionnel

3 semaines d'autonomie mais à  quelle vitesse ?

https://www.navalnews.com/naval-news/2019/07/naval-group-achieves-breakthrough-with-its-fc2g-aip-system/

 

Je comprend maintenant l'utilité de l'azote !

En fait ça sert à reconstituer une sorte d’atmosphère de synthèse comme celle que nous respirons !

ça permet d’utiliser des membranes échangeuses de protons lambda qui sont usuellement exposé à l'air et non à l’oxygène pure.

C'est logique quand on y pense : l'O2 est très agressif - et les membranes sont fragiles- et en plus ça permet de recycler une technologie existante/éprouvée.

Ainsi, le mystère est levé ! 

On applaudi bien fort ARMEN56 et Xav  mesdames et messieurs !!

Edited by Shorr kan
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c'est quand meme un bon atout pour la propulsion classique de passer de 3 jours à 3 semaines, ca limite des risques, la concurrence va être derrière, on va pouvoir  en vendre des soum, il semble que l'inde est intéressé pour un upgrade des skorpene, j'ai lu ca quelque part.

Edited by zx
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13 minutes ago, zx said:

c'est quand meme un bon atout pour la propulsion classique de passer de 3 jours à 3 semaines, ca limite des risques, la concurrence va être derrière, on va pouvoir  en vendre des soum, il semble que l'inde est intéressé pour un upgrade des skorpene, j'ai lu ca quelque part.

Il existe de nombreuse solution AIP permettant des performances "semblables" ... DCNS vendait auparavant MESMA ... il y a des solution stirling ... des nombreuse solution de pile a combustible notamment allemande.

... la concurrence n'est pas spécialement derrière ... c'est plutôt DCNS qui rattrape son retard sur le sujet.

https://en.wikipedia.org/wiki/Air-independent_propulsion#Types

DCNS propose désormais trois solution :

  • batterie lithium ion a grande capacité. Ça permet une bonne puissance mais une endurance modeste, une grosse semaine grosso modo.
  • MESMA ... qui offre de forte puissance, et une endurance de plus de 2 semaines, parfois vendu pour 21 jours ...
  • pile a combustible ... sexy mais avec des puissance modeste souvent. Autour de 3 semaines d'endurance.
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Le problème de la pile à combustible est en effet les faibles puissances délivrés, bon pour le transit à petite vitesse, mais insuffisant quand le navire est plus rapide, d'où la nécessite de lui adjoindre des batteries électriques.

Sinon voilà un site qui fait une bonne rétrospective des sous-marins "anaérobie": http://zone.sousmarins.free.fr/Sous-marins anaerobies.htm 

Edited by Shorr kan
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3-4 noeuds c'est une allure d'embuscade, certainement pas de transit rendez-vous compte 72 à 90 nautiques moins de 150/170 km/j là où une escadre en croisière éco en fera 500 soit près de 900 km

l'AIP c'est parfait pour patrouiller une zone en silence total en écoute passive, certainement pas pour pister une cible potentielle; 3/4 noeuds on se retrouve dans la situation d'un U-boot en 41

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