Le successeur du CdG

[HK]

@Salverius Il y a aussi quelques marges à gagner en terme d’hydrodynamique. Ainsi le PADSX de 60-65 kT était donné pour 26+ noeuds avec sensiblement la même puissance que le CdG (64MW sur arbre + 21MW électriques).

Exemples d'améliorations possibles: coque allongée, bulbe d'étrave, propulsion sur 3 arbres d'hélice (pour plus de redondance et moins de pertes tourbillonaires), dessin de la jupe arrière etc.

On peux donc imaginer un PAN de ~60 kT avec 2x K15, capable de filer 25-26 noeuds avec une propulsion tout électrique et ~60MW sur 3 arbres.

Modifié le 10 juillet 2018 par HK

[Yamato]

Il y a 2 heures, Salverius a dit :

A priori, en basculant sur un système "tout électrique" la puissance affectée à la propulsion pourrait être augmentée de 15 %, sans toucher à la puissance thermique du k 15.

 

Il y a 2 heures, HK a dit :

On peux donc imaginer un PAN de ~60 kT avec 2x K15, capable de filer 25-26 noeuds avec une propulsion tout électrique et ~60MW sur 3 arbres.

Il me semble avoir vu qu'une petite amélioration du K15 était possible, combiné à un passage comme vous le suggérez en tout électrique et éventuellement l'ajout d'un ou deux réacteurs, cela devrait suffire pour un PA de 60kT?

Au niveau de la taille du PA, il faudra voir si l'hypothèse officielle d'un rafale XL pour transporter le futur ASMP est également appliquer à l'aéronavale.

[true_cricket]

Il y a 16 heures, FATac a dit :

Augmenter la longueur du PA a un véritable intérêt pour gagner en vitesse à motorisation équivalente - ou gagner en puissance de propulsion pour des vitesses similaires. Une partie du surpoids de l'allongement est compensée par ce jeu sur la puissance pour atteindre les vitesses limites.

Pour le tangage, par contre, je ne suis pas persuadé que la longueur ait une telle influence. Le déplacement, bien davantage - mais il est généralement augmenté par la jumboïsation ou l'allongement.

Le seul paramètre qui joue pour influencer le tangage, c'est la longueur, la longueur et encore la longueur.

Il y a 10 heures, HK a dit :

@Salverius Il y a aussi quelques marges à gagner en terme d’hydrodynamique. Ainsi le PADSX de 60-65 kT était donné pour 26+ noeuds avec sensiblement la même puissance que le CdG (64MW sur arbre + 21MW électriques).

Exemples d'améliorations possibles: coque allongée, bulbe d'étrave, propulsion sur 3 arbres d'hélice (pour plus de redondance et moins de pertes tourbillonaires), dessin de la jupe arrière etc.

Tout à fait. En terme d'hydrodynamique, on est sur des améliorations de l'ordre de 25% par rapport à ce qui se faisait voici 25 ans. Donc plus encore par rapport aux études du CDG qui datent des années 1970.

[Salverius]

Deux remarques:

Le ‎11‎/‎07‎/‎2018 à 00:08, HK a dit :

@Salverius Il y a aussi quelques marges à gagner en terme d’hydrodynamique. Ainsi le PADSX de 60-65 kT était donné pour 26+ noeuds avec sensiblement la même puissance que le CdG (64MW sur arbre + 21MW électriques).

Exemples d'améliorations possibles: coque allongée, bulbe d'étrave, propulsion sur 3 arbres d'hélice (pour plus de redondance et moins de pertes tourbillonaires), dessin de la jupe arrière etc.

On peux donc imaginer un PAN de ~60 kT avec 2x K15, capable de filer 25-26 noeuds avec une propulsion tout électrique et ~60MW sur 3 arbres.

Le PDAX que tu évoques a une puissance de 85 MW, alors qu'avec deux k-15 +, la puissance d'un PA de 60.000 tonnes  devrait atteindre 72 MW (2 réacteurs x 31MW sur le CDG x1,15).

Il manque quand même quelques MW, même en intégrant les améliorations hydrodynamiques que tu évoques.

Il y a 22 heures, true_cricket a dit :

Tout à fait. En terme d'hydrodynamique, on est sur des améliorations de l'ordre de 25% par rapport à ce qui se faisait voici 25 ans. Donc plus encore par rapport aux études du CDG qui datent des années 1970.

Je ne savais pas que le gain était aussi important.

Du coup,  et en fonction de ce que dit HK, il est possible qu'un PA français de 60.000 tonnes équipé de deux ou trois K-15+ puisse atteindre une vitesse de 25 nœuds.

 

On peut toutefois s'interroger sur la vitesse d'un futur Porte-avions.

Si j'ai bien compris, la puissance nécessaire pour faire avancer le bateau croit sensiblement lorsque l'on dépasse les 20 nœuds et plus encore quand on dépasse les 25 nœuds. 

Est il utile qu'un PA aille à des vitesses supérieures à 25 nœuds, voire 20 nœuds?

Le fait qu'il puisse aller à plus de 20 nœuds n'est utile que pour le catapultage (pour générer un vent relatif significatif), puisque la vitesse du GAN est dépendante du navire le plus lent (BPC ou navire ravitailleur, qui ne dépassent pas les 20 nœuds).

Pour compenser une certaine lenteur du PA il peut être envisagé d'accroitre encore la taille des catapultes  de 90 à 110 m par exemple.

Il me semble que c'est moins couteux d'allonger les catapultes que d'augmenter significativement la vitesse du Porte-avions.

Par contre, de telles longueurs de catapultes priveraient sans doute le navire de la capacité CATAPO.

Le ‎10‎/‎07‎/‎2018 à 21:32, pascal a dit :

capacité qui n'est d'ailleurs que partiellement utilisée sur les porte-avions US et même, les premier Nimitz n'avaient cette capacité que sur la n°1 avt tbd c'est devenu possible sur la n°2 avec une angulation plus grande des deux catapultes avt par rapport à l'axe du bâtiment sur les Improved

A priori, ce peut être un choix de conception envisageable. 

[pascal]

il y a 5 minutes, Salverius a dit :

A priori, ce peut être un choix de conception envisageable. 

En fait cette capacité CATAPO est souvent mise en avant mais dans la réalité elle est assez peu souvent utilisée, elle concerne essentiellement la faculté de lancer une section d'alerte ou une nounou voir un E2 en phase de récupération d'une pontée.

Au-delà de deux /quatre avions à lancer c'est impossible car la place nécessaire pour parquer les appareils en attente de catapultage est trop importante d'autant qu'il faut dans le même temps stocker les avions qui appontent. Donc effectivement c'est une faculté qui existe mais elle est annexe voir marginale au regard des pratiques habituelles qui veulent que l'on découple les phases de lancement des phases de récupération des pontées. C'est pour çà que sur le CdG on a pas cherché à disposer de la CATAPO sachant ce qui précède, attendu que celà aurait nécessité un p/a plus grand ou une organisation du PEnv. différente et plus contraignante

[Fusilier]

il y a 18 minutes, Salverius a dit :

Est il utile qu'un PA aille à des vitesses supérieures à 25 nœuds, voire 20 nœuds?

Personne s'interroge sur cette question, c'est mieux d'aller vite.  

Le CV US peuvent pousser à 30 nds, voir plus. Le Charles est lent, il va moins vite que les Foch (32 nds de mémoire)  Il est vrai que nos bateaux vont de moins en moins vite FREMM 27 nds (31 pour les italiens) 29 nds pour les HRZ , alors que les F70 pouvaient pousser à 30 et les anciens escorteurs d'escadre à 33.

La vitesse est un facteur de sécurité.  

[clem200]

il y a une heure, Salverius a dit :

Le fait qu'il puisse aller à plus de 20 nœuds n'est utile que pour le catapultage (pour générer un vent relatif significatif), puisque la vitesse du GAN est dépendante du navire le plus lent (BPC ou navire ravitailleur, qui ne dépassent pas les 20 nœuds).

Pour compenser une certaine lenteur du PA il peut être envisagé d'accroitre encore la taille des catapultes  de 90 à 110 m par exemple.

Il me semble que c'est moins couteux d'allonger les catapultes que d'augmenter significativement la vitesse du Porte-avions.

Que pour le catapultage .... Ça reste la fonction principale du navire tout de même 

De plus ce n'est pas vrai. Nos théâtre d'opérations sont souvent très éloignés, et des départs en urgence il y en a eu et il y en aura. Gagner 6-7 nœuds de vitesse c'est énorme sur un long transit. Sur 5000 nautiques tu gagnes 2,5 jours ! Le ravitailleur te rejoindra après c'est tout 

Pour les catapultes ont ne développe rien nous même, on achète aux USA, alors le coût plus faible y'a rien de sûr 

Modifié le 12 juillet 2018 par clem200

[pascal]

il y a 54 minutes, Salverius a dit :

Le fait qu'il puisse aller à plus de 20 nœuds n'est utile que pour le catapultage (pour générer un vent relatif significatif), puisque la vitesse du GAN est dépendante du navire le plus lent (BPC ou navire ravitailleur, qui ne dépassent pas les 20 nœuds).

NON pas que ...

Les catapultes de 75 m (sans parler des 90 m)  permettent de palier largement le problème de la vitesse au lancement. D'ailleurs en son temps le Clemenceau (suite à polémique) avec ses catapultes de 50 m fit une démonstration en catapultant des Alizé en navigant à 4 nœuds ...

Certes la vitesse du p-a est importante au catapultage mais les catapultes longues sont très puissantes.

Surtout cette vitesse du p-a est importante pour générer du vent sur le pont à l'appontage ... plus il y a de vent sur le pont plus la marge de sécurité de l'avion à l'appontage est grande, c'est çà qui est le plus important. Quand le CC Clary apponta le 115 à une vitesse largement > à la norme après avoir pris un Sam-7 dans le croupion au-dessus de l'ex-Yougoslavie avec la profondeur bloquée sans pitot et dans l'incapacité de sortir becs et volets qui mettaient son avion à piquer il fut bien heureux que le Foch donne 30 + nœuds pour lui offrir tout le vent possible sur le pont ...

25 noeuds de Vmax çà permet à l'escorte (27 FREMM, 29/30 FDA) d'évoluer autour du p-a qui constitue le point d'équilibre du déplacement de l'escadre ...

BPC et PRE n'évoluent pas avec le p-a en opération ils sont trop lents, ils le rallient en un point précis pour un temps donné si le besoin s'en fait sentir

[Salverius]

il y a 9 minutes, clem200 a dit :

Pour les catapultes ont ne développe rien nous même, on achète aux USA, alors le coût plus faible y'a rien de sûr 

J'avoue ne pas toujours comprendre ce point.

1) La technologie de catapultage Vapeur est assez ancienne: il n'y a pas d'innovation fondamentale qui demanderait de gros efforts R&D à nos ingénieurs, c'est essentiellement du savoir-faire

2) Nous utilisons des catapultes américaines à vapeur depuis 17 ans maintenant sur le CDG (et plus encore si on intègre la classe Clemenceau); nous disposons du savoir-faire et d'un modèle;

3) Les américains cessant de produire des catapultes vapeur, ils risquent de ne pas être en mesure de nous fournir ces catapultes, ou de nous les faire payer très cher.

 

Bref, pourquoi n'envisage t'on pas de faire des catapultes "made in France", en se la jouant "à la chinoise", par rétro-ingénierie? Avec un budget de 100 millions €, cela devrait être envisageable.

Je ne suis même pas sûr que les US nous en veuille, puisqu'ils abandonnent cette technologie.

A la rigueur, nous pouvons essayer de négocier une licence pour quelques dizaines de millions d'euros.

[true_cricket]

Il y a 1 heure, Salverius a dit :

Du coup,  et en fonction de ce que dit HK, il est possible qu'un PA français de 60.000 tonnes équipé de deux ou trois K-15+ puisse atteindre une vitesse de 25 nœuds.

 

On peut toutefois s'interroger sur la vitesse d'un futur Porte-avions.

Si j'ai bien compris, la puissance nécessaire pour faire avancer le bateau croit sensiblement lorsque l'on dépasse les 20 nœuds et plus encore quand on dépasse les 25 nœuds. 

Est il utile qu'un PA aille à des vitesses supérieures à 25 nœuds, voire 20 nœuds?

La résistance à l'avancement dépend (grosso modo) du cube de la vitesse. Donc +25% de vitesse requiert un doublement de la puissance à l'hélice.

[pascal]

il y a 19 minutes, Salverius a dit :

Bref, pourquoi n'envisage t'on pas de faire des catapultes "made in France", en se la jouant "à la chinoise", par rétro-ingénierie? Avec un budget de 100 millions €, cela devrait être envisageable.

Les Chinois expérimentent des EMALS sur leur base aéronavale "Paxriver à eux" depuis qq temps déjà. Ils vont déjà passer aux EMALS sur leur PA 3

On en arrive aux EMALS car l'architecture des bâtiments évolue désormais on s'achemine vers du "tout électrique" au vu des progrès réalisés notamment sur les moteurs

[ARMEN56]

il y a 35 minutes, Salverius a dit :

Nous utilisons des catapultes américaines à vapeur depuis 17 ans maintenant sur le CDG

Je ne peux malheureusement pas sourcer, mais me souviens d’une discussion avec un collègue brestois qu’une solution catapulte française était en balance avec celle finalement choisie à l'époque . Bon mansuétude , souvenirs d’une trentaine d’années .....çà vaut ce que çà vaut .

[Patrick]

il y a une heure, ARMEN56 a dit :

Bon mansuétude , souvenirs d’une trentaine d’années .....çà vaut ce que çà vaut .

Mais ça vaut de l'or, justement!
Pas de détails supplémentaires? Longueur prévue, maturité de la technologie, etc?

[clem200]

Il y a 2 heures, Salverius a dit :

Bref, pourquoi n'envisage t'on pas de faire des catapultes "made in France", en se la jouant "à la chinoise", par rétro-ingénierie? Avec un budget de 100 millions €, cela devrait être envisageable.

Pourquoi faire ? Une unique catapulte, aller disons 2, tous les 40 ans ? 

Faut être pragmatique parfois. Le mad in France total même De Gaulle savait que ça marchait pas. 

[BPCs]

il y a 28 minutes, clem200 a dit :

Pourquoi faire ? Une unique catapulte, aller disons 2, tous les 40 ans ? 

Réponse, pour ne pas être bloqué dans un export de PA, par exemple à l'Inde, simplement parce que les Youesses n'acceptent pas de vendre des catapultes pour une offre de PA concurrente de la leur

[ARMEN56]

Il y a 8 heures, Salverius a dit :

plus encore si on intègre la classe Clemenceau

Les infos que j'ai sur le clem ( cours du génie maritime années 60) parlent de catapultes britanniques

Il y a 8 heures, Salverius a dit :

en se la jouant "à la chinoise", par rétro-ingénierie?

https://www.researchgate.net/publication/324696233_Design_and_simulation_of_inner_and_outer_cylinder-type_steam_catapult

Il y a 6 heures, Patrick a dit :

Pas de détails supplémentaires? Longueur prévue, maturité de la technologie, etc?

Que dalle ! vague souvenir d’une discussion  entre bretons  en lorgnant le dock de  « Fare Ute » . Pas facile en ces années 80 de communiquer avec la métropole ; tout par telex, on venait juste d’avoir le fax pour des infos en rapport qu’avec nos barcasses.  A prendre avec des pincettes  donc ,  rien vu d’écrit sur ce sujet même lors discussion PA2 prévu avec des catapultes allongées

[pascal]

il y a 33 minutes, ARMEN56 a dit :

catapultes britanniques

Clemenceau Mitchell Brown BS 5 de 50 m catapultant un aéronef de 12/15 t à 150 kn

Nimitz - C 13-1 de 94.5 m catapultant 36 t à 140 kn

Bush - C 13-2 de 94.5 m catapultant 36 t à 150 kn

CdG - C 13-3 (c'est une C 13-2 raccourcie) de 73.8 m catapultant un appareil de 31 t à 140 kn elle est réputée être plus sèche que la -1/2 plus progressive

avec les C 13 on est dans un autre monde ...

[g4lly]

On 7/10/2018 at 11:29 PM, Salverius said:

Le taux de conversion de la puissance thermique en puissance électrique des centrales civiles est proche de 30%. 

Les centrale civile ne se permettent pas de faire de la cogénération le PA si ...

En gros toute la chaleur non utilisé par les turbine vapeur haute ou basse pression peut etre réutilisé ailleurs ... en pratique on pourrait avoir un rendement bien meilleur.

Ensuite on peut modifier le cycle REP ... pour produire plus chaud ... le rendement dépend directement de la température chaude issu du générateur de vapeur. Plus tu te permet de chauffer fort et/ou avec plus de pression plus le rendement augmente - on arrive assez facilement a 36% - ... c'est pour ca que les centrale a charbon ou a gaz qui chauffe a 600 ou 700° on un rendement thermique/électrique bien meilleur.

Pour le moment les évolutions du K15 prévu pour les SNLE3G integre le besoin de propulsion d'un PA futur ... prévu nettement plus gros que le CdG actuel. Je ne sais pas exactement ce qu'il prévoit ... mais officiellement le futur K15 est autant dédié au SNLE3G qu'au futur PA.

[Salverius]

il y a 26 minutes, g4lly a dit :

Les centrale civile ne se permettent pas de faire de la cogénération le PA si ...

En gros toute la chaleur non utilisé par les turbine vapeur haute ou basse pression peut etre réutilisé ailleurs ... en pratique on pourrait avoir un rendement bien meilleur.

Ensuite on peut modifier le cycle REP ... pour produire plus chaud ... le rendement dépend directement de la température chaude issu du générateur de vapeur. Plus tu te permet de chauffer fort et/ou avec plus de pression plus le rendement augmente - on arrive assez facilement a 36% - ... c'est pour ca que les centrale a charbon ou a gaz qui chauffe a 600 ou 700° on un rendement thermique/électrique bien meilleur.

Pour le moment les évolutions du K15 prévu pour les SNLE3G integre le besoin de propulsion d'un PA futur ... prévu nettement plus gros que le CdG actuel. Je ne sais pas exactement ce qu'il prévoit ... mais officiellement le futur K15 est autant dédié au SNLE3G qu'au futur PA.

Mince, je n'y avais pas pensé. Par chez moi on utilise la chaleur dégagée par les centrales pour élever des crocodiles, pas pour améliorer le rendement.

[Henri K.]

Il y a 18 heures, pascal a dit :

Les Chinois expérimentent des EMALS sur leur base aéronavale "Paxriver à eux" depuis qq temps déjà. Ils vont déjà passer aux EMALS sur leur PA 3

On en arrive aux EMALS car l'architecture des bâtiments évolue désormais on s'achemine vers du "tout électrique" au vu des progrès réalisés notamment sur les moteurs

 40°29'57.52"N 120°39'30.53"E, Xingcheng

Henri K.

[Salverius]

Je souhaite bien du courage au chinois pour la mise au point, car la technologie EMALS semble encore manquer de maturité.

http://www.opex360.com/2018/02/20/catapultes-emals-dernier-porte-avions-americain-ne-seraient-fiables/

Je n'ai quand pas de doute que les américains et les chinois arrivent à mettre au point ce type d'équipement : comme toute nouveauté, il y a des ratés au départ.

Néanmoins, je ne suis pas sûr qu'il faille en équiper un futur porte-avions français:

• manque de maturité (ok, dans 10 ans, le temps que l'on se décide, ce sera sans doute un mauvais souvenir... mais peut être pas)
• coût de l'équipement sans doute significatif (supérieur aux catapultes vapeur), voire impossibilité d'acquérir cette technologie sur étagère
• consommation électrique importante de l'EMALS, ce qui complique la problématique de la propulsion que l'on a évoqué plus haut
• gain opérationnel non prouvé à ce jour
• dépendance vis à vis des US sur un équipement stratégique du PA

Autant je suis assez chaud pour que la France mette au point ses propres catapultes vapeur, autant je pense que mettre au point nos propres EMALS me semble "économiquement délicat".

[Henri K.]

il y a 32 minutes, Salverius a dit :

• dépendance vis à vis des US sur un équipement stratégique du PA

C'est déjà le cas aujourd'hui avec la catapulte à valeur...

Henri K.

[ARMEN56]

il y a 25 minutes, Salverius a dit :

la problématique de la propulsion

y a pas de problématique propulsion sur les pa , faut pas inventer des soucis qui n'existent pas.

A une vitesse donnée + un déplacement donné on sait déterminer les hélices qu'il faut pour faire passer la puissance nécessaire en couple et poussée et en discrétion acoustique . La capacité des hélices étant déterminées , on remonte la cinématique propulsive en tenant compte des pertes rendement pour savoir quelle puissance motrice installée , c'est le BA ba des architectes ,c'est aussi leur job de gérer les compromis dans les grands équilibres .

 

 

 

 

 

[Conan le Barbare]

Le truc avec les EMALs c'est que leur technologie est "duale"... elle sera utile pour le militaire comme pour le civil... et là l'argument "argent" s'inverse.

[pascal]

Il y a 1 heure, Salverius a dit :

gain opérationnel non prouvé à ce jour

ben si ... les catapultes électromagnétiques permettent de mieux doser la traction en fonction de la masse à lancer et de limiter ainsi les contraintes mécaniques sur les cellules et sur les emports ...