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Le tir sous-marin englobe un ensemble de techniques et de technologies utilisées dans le milieu sous-marin, allant des opérations militaires aux applications civiles. Cet article explore la définition et les aspects clés des tirs sous-marins, en mettant en lumière leur rôle stratégique et les technologies associées.

Les composantes de la dissuasion nucléaire océanique

Les SNLE de type Le Triomphant, basés à Île Longue, constituent la composante océanique de la dissuasion. Tapis dans l’océan, indétectables, dotés de 16 missiles portant chacun plusieurs têtes nucléaires, les 4 SNLE patrouillent successivement pour assurer, depuis 1972, la permanence à la mer de la dissuasion nucléaire. La dissuasion constitue l’ultime garantie contre toute atteinte à nos intérêts vitaux, quelles qu’en soient l’origine et la forme.

Pour conserver la disponibilité requise, les SNLE sont armés par deux équipages repérés par des couleurs, bleu et rouge, comprenant 110 hommes chacun. Pour conserver la disponibilité requise, les SNLE sont armés par deux équipages repérés par des couleurs, bleu et rouge, comprenant 110 marins chacun.

Les SNLE 3G : l'avenir de la dissuasion nucléaire sous-marine

Naval Group, anciennement DCNS, développe actuellement la troisième génération de SNLE français, les SNLE 3G. La poupe en forme de X, inspirée des sous-marins d’attaque Barracuda, améliore significativement la manœuvrabilité. Le réacteur nucléaire K15, déjà éprouvé sur les Barracuda, assure une propulsion puissante et fiable. L’un des atouts majeurs des SNLE 3G réside dans leur revêtement anéchoïque ultraperformant.

La mise en œuvre de cette technologie complexe nécessite une expertise pointue. Les ingénieurs de Naval Group, tels que Marie Durand, spécialiste en acoustique sous-marine, travaillent sans relâche pour optimiser les performances de ce revêtement. Les SNLE 3G, avec leurs innovations révolutionnaires, incarnent l’avenir de la dissuasion nucléaire sous-marine. Du point magique sous-marin au revêtement anéchoïque, en passant par l’environnement lumineux unique, ces géants des mers repoussent les limites de la technologie militaire.

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Fonctionnement et technologies des sous-marins

Les sous-marins nucléaires ont la particularité d'être propulsés par un réacteur nucléaire, ce qui leur permet de rester immergés pendant des périodes très longues et de parcourir d'importantes distances sans avoir besoin de refaire surface. Cette énergie thermique est ensuite transférée à un générateur de vapeur, qui produit de la vapeur d'eau sous haute pression. Celle-ci est dirigée vers une turbine connectée à un arbre de transmission, qui entraîne l'hélice du sous-marin et le fait avancer.

En plus de leur impressionnante capacité de propulsion et d'endurance, les sous-marins nucléaires sont équipés d'une panoplie d'armes redoutables. La maintenance d'un sous-marin nucléaire est une opération complexe et coûteuse, qui doit être réalisée régulièrement pour assurer sa disponibilité et sa sécurité. Ces opérations sont généralement effectuées à intervalles réguliers et peuvent nécessiter plusieurs mois pour être menées à bien.

Le développement et la possession de sous-marins nucléaires sont souvent perçus comme un signe de puissance militaire et technologique, ainsi qu'un élément clé de la stratégie de dissuasion en cas de conflit. Les sous-marins nucléaires sont un type de sous-marin, parmi lesquels on trouve les sous-marins civils, les sous-marins militaires, les sous-marins classiques ou conventionnels, et les sous-marins à propulsion nucléaire.

Les différents types de sous-marins

  • Sous-marins d'attaque (SNA ou SSN)
  • Sous-marins lanceurs d'engins balistiques (SNLE ou SSBN)
  • Sous-marins lanceurs de missiles de croisière (SSGN)
  • Sous-marins nucléaires expérimentaux

Stratégies de déni d'accès et d'interdiction (A2/AD) dans le milieu sous-marin

Les stratégies de déni d’accès et d’interdiction dans le domaine aérien, connues sous le nom A2/AD, se sont multipliées au début des années 2000 avec la prolifération du couple radar/missile antiaérien. Dans le milieu sous-marin, cette révolution n’a pas encore eu lieu en raison d’un environnement défavorable aux capteurs et effecteurs (performances, communications, intégrité). Le système d’écoute SOSUS a néanmoins permis à la marine américaine de suivre les sous-marins soviétiques pendant plus de 30 ans.

Cet article s’interroge sur l’intérêt et la faisabilité de l’A2/AD dans le milieu sous-marin, en balayant les concepts et les travaux de recherche en cours ainsi que leurs implications pour la Marine nationale. Deux types d’interdiction sont communément admis quel que soit le milieu. Le déni d’accès qui traduit le fait de dissuader l’adversaire de pénétrer dans une zone d’opération et l’interdiction de zone qui s’entend quant à elle comme la limitation de la liberté d’action de l’adversaire au sein d’une zone d’opération.

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Dans le domaine sous-marin, l’A2/AD, hors zone côtière minée, a longtemps fait peu de sens en raison de la difficulté technique à l’instaurer et à l’absence de menace que constituaient les sous-marins sur les théâtres terrestres. Pour autant, la notion de maîtrise des mers, centrale dans la doctrine de l’US Navy durant la guerre froide, ne pouvait s’affranchir de celle du milieu sous-marin qui voyait proliférer la menace représentée par les missiles balistiques nucléaires tirés à partir des Sous-marins nucléaires lanceurs d’engins (SNLE).

Face aux nombreux travaux en cours de la part de nos alliés et de nos compétiteurs dans le domaine de la lutte des fonds marins (Seabed Warfare) et par extension leur impact sur le milieu sous-marin, la France s’est dotée d’une feuille de route dans le domaine de la maîtrise de fonds marins. « Pour protéger nos intérêts et garantir la liberté d’action de nos forces, pour en saisir les opportunités en appui de notre autonomie stratégique, nous nous dotons d’une stratégie de maîtrise des fonds marins (4). » Ce document établit un lien direct entre la maîtrise des fonds marins et la liberté d’action dans le milieu maritime, sur ou sous le dioptre.

La maîtrise des mers et le milieu sous-marin

La maîtrise des mers envisage un contrôle total des océans tel qu’un adversaire potentiel ne serait pas en mesure d’affronter la flotte qui le détiendrait (5). Ainsi, selon Julian Corbett (6), la maîtrise des mers permet à la fois une liberté d’action le long des SLOC tout en empêchant l’adversaire d’utiliser ses mêmes lignes. Durant la guerre froide, pour faire face à la flotte sous-marine soviétique, l’US Navy, sous l’influence d’Alfred Thayer Mahan (7) qui considère la maîtrise des mers comme l’objectif stratégique majeur de la marine, étend cette maîtrise au domaine sous-marin.

En effet, face à la menace que font peser les sous-marins à propulsion nucléaire soviétiques sur les groupes aéronavals américains, les États-Unis déploient le système d’écoute sous-marin SOSUS, en complément des avions de patrouille maritime, des sous-marins avec antenne passive remorquée et des navires remorqueurs de sonars (Surveillance Towed Array Sonar Ship, SURTASS (8)). Ces nouveaux sous-marins passent désormais l’essentiel de leur temps de patrouille en immersion mais sont moins silencieux que les sous-marins classiques, facilitant leur détection par sonar.

Ce faisant et sous réserve de pouvoir faire suivre chaque sous-marin soviétique par un effecteur sous-marin, de surface ou aérien, l’US Navy met en place une stratégie qui peut s’apparenter à de l’interdiction de zone à grande échelle. En réponse à cette stratégie, et conscient de ne pouvoir assurer une liberté de manœuvre en haute mer à ses sous-marins, la marine soviétique introduit dans les années 1970 la notion de bastion. Un espace, en portée de tir des cibles adverses, protégé par les forces de surfaces et les avions basés à terre dans lequel les SNLE ont la liberté d’action d’effectuer une frappe nucléaire en second, le cas échéant.

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Les Soviétiques sécurisent ainsi des espaces géographiquement limités que sont la mer de Barents et la mer d’Okhotsk (10). Les notions et capacités de déni d’accès et d’interdiction de zone ne sont pas nouvelles mais se sont réimposées, au cours des années 2000, au centre des débats stratégiques et conceptuels américains. Les capacités et concepts de contre-A2/AD sont notamment abordés au sein des Joint Operational Access Concept, Air-Sea Battle et Single Naval Battle (11).

Les défis techniques et les stratégies de détection sous-marine

Dans le principe et quel que soit le milieu dans lequel elle s’opère, une stratégie de déni d’accès ou d’interdiction de zone nécessite de disposer d’une capacité à détecter, à classifier (ami, neutre, suspect, hostile), à pister, à cibler et à détruire le cas échéant, capacité que l’on rassemble sous le sigle anglais F2T2E (Kill chain Find-Fix-Track-Target-Engage) (15). Le tout étant associé à un préalable déclaratoire dont le but est de dissuader l’adversaire de se risquer à pénétrer dans la zone défendue. Cette phase déclaratoire est à la fois primordiale et ambiguë dans le milieu sous-marin.

Elle est primordiale car contrairement au milieu aérien, les capteurs utilisés par les systèmes d’écoutes fixes sont essentiellement passifs et donc indétectables par la cible. Le déclaratoire va ainsi permettre de contraindre ou dissuader l’adversaire avant même qu’il ne se déploie. En effet, il est important de noter que chaque sous-marin habité peut être considéré comme un capital ship, c’est-à-dire une unité précieuse que l’on ne se risque pas à perdre car elle constitue une capacité clé dans le dispositif, bien davantage que des avions et que cela contraint tout particulièrement les tactiques de contre-déni d’accès.

Afin de crédibiliser la stratégie, la notion d’étanchéité de détection de la zone interdite est primordiale. Dans le milieu sous-marin, l’impact de l’environnement est particulièrement dimensionnant puisqu’il peut affecter les portées de détection directe d’un facteur un à quatre. Toutefois, il est important de noter que les portées des capteurs passifs (16) les plus modernes n’excèdent pas quelques dizaines de kilomètres pour la détection d’un sous-marin moyennement bruyant et quelques kilomètres voire quelques centaines de mètres pour un sous-marin silencieux.

Dès lors, la surface des zones couvertes est directement dépendante du nombre de capteurs mais n’est en rien comparable à celles qu’on peut observer au-dessus de la surface. Les capteurs à longue portée, s’ils ont existé au début de la guerre froide du fait de l’indiscrétion des cibles, n’existent plus. De plus, la géographie des fonds marins a une influence toute particulière. Elle favorise le défenseur, à l’inverse de ce qui se passe dans le milieu aérien où c’est l’attaquant qui peut tenter d’utiliser les masques de détection provoqués par le relief.

Ainsi, en plaçant les capteurs de détection dans des passages obligés, on peut sécuriser l’accès à une zone plus vaste. Il reste néanmoins à mettre en place un dispositif capable de prendre le relais de la détection initiale et de pister l’adversaire afin de pouvoir assurer l’interdiction en engageant la cible au besoin. Ce suivi est coûteux en moyens sous-marins et/ou aéronavals. La tentation d’utiliser des moyens de substitution, autonomes ou semi-autonomes, est donc grande afin de préserver les unités habitées.

Les moyens de détection et de pistage

En matière de détection initiale, les États-Unis ont clairement de l’avance sur l’ensemble des compétiteurs par un emploi combiné d’une multitude de types de capteurs. Le système de systèmes Integrated Undersea Surveillance System (IUSS) intègre diverses capacités de détection fixes, mobiles et déployables (20). L’US Navy a notamment investi dans le Tranformational Reliable Acoustic Path System (TRAPS) (23) développé par la Société militaire privée (SMP) américaine Leidos et a commencé à le déployer (24). Sur un sous-marin se déplaçant à 15 nœuds, la portée effective est estimée à 20 nautiques.

Les Russes ont également développé des systèmes d’écoute fixe : le MGK-608 en service depuis les années 1990 a récemment été remplacé par une version modernisée, fonctionnant en réseau, le MGK-608 SEVER (26). Ils ont aussi développé un système semi-fixe, Harmony, composé de stations autonomes de fond (27). Enfin, les Chinois développent le projet de « Grande muraille sous-marine ».

En matière de pistage, de ciblage et d’engagement, il est pour le moment nécessaire d’utiliser des moyens habités, particulièrement précieux et coûteux. Pour autant, les projets visant à révolutionner l’art de la lutte anti-sous-marine (ASM) en utilisant davantage de systèmes autonomes ou semi-autonomes se multiplient. Il s’agit notamment d’utiliser des drones sous-marins, combinés avec des drones aériens, qui se chargeraient du pistage et du ciblage.

Historique et évolution des sous-marins

En 1620, le scientifique hollandais Cornelis Drebbel, teste avec succès un sous-marin dans la Tamise, pour une commande du roi Jacques Ier d'Angleterre. En 1641, Jean Barrié lance à Saint-Malo le XVII, sur des plans du père Mersenne. En 1775, l'Américain David Bushnell met au point sa Tortue construite entièrement en bois. Pour avancer, le pilote, seul à bord, faisait tourner une manivelle actionnant une hélice. Pour plonger, il ouvrait des ballasts. Pour remonter, il évacuait l'eau à l'aide d'une pompe.

C'est en 1797 que l'ingénieur américain Robert Fulton construit le Nautilus en acier recouvert de cuivre. Long de 6,50 m, il était propulsé par une hélice actionnée à la main par les trois membres d'équipage. Il était équipé d'une charge explosive qu'il devait fixer sous les navires ennemis et déclencher à distance (difficile dans la pratique). Fulton proposa son invention à la France puis à la Grande-Bretagne qui la refusèrent tour à tour. En 1811, le Nautile sous-marin des frères Coëssin, construit en bois et propulsé par quatre rameurs, est assemblé et testé au Havre.

Le 28 juin 1856, en Espagne, Narcisse Monturiol plonge dans le port de Barcelone pour effectuer les premiers essais de l'Ictíneo, engin qu'il a conçu et fabriqué. En France, le commandant Bourgois et l'ingénieur Brun mettent au point en 1863 le Plongeur, premier sous-marin propulsé par un moteur (à air comprimé). Long de 42,50 m, il déplace 420 tonnes et embarque sept membres d'équipage. Le 17 février 1864, pendant la guerre de Sécession, le CSS H.L.

Le premier sous-marin réellement opérationnel est le Gymnote de 1887, construit par les Français Henri Dupuy de Lôme et Gustave Zédé. Long de 17 m, il est propulsé par un moteur de 50 chevaux, il atteint 8 nœuds en surface et 4 en plongée, manœuvré par un équipage de cinq hommes. En 1904, l'ingénieur français Maxime Laubœuf construit le Narval, un submersible équipé d'un périscope et de ballasts externes qui a la faveur de la marine de l'époque.

De 1914 à 1918, les submersibles fonctionnant grâce à une propulsion Diesel-électrique peuvent être engagés en grand nombre durant la guerre. Une batterie d'accumulateurs alimente un moteur électrique de propulsion. A partir des années 1950, la propulsion nucléaire apparait à bord des sous-marins, à la suite de l'USS Nautilus (SSN-571) de 1954.

Principes de plongée et structure des sous-marins

Si le poids du navire est inférieur au poids en eau du volume immergé, il flotte ; inversement il coule. Le sous-marin, pour plonger, remplit entièrement d'eau des ballasts pour que son poids soit à peu près égal à la poussée d'Archimède et affine ensuite son poids aux moyens de caisses de réglage (régleurs), lors d'une opération dite de pesée. En plongée, le sous marin est dans l'eau comme un aérostat dans l'air ; on peut dire également qu'il flotte entre deux eaux.

C'est pourquoi à la conception, le poids du sous-marin est étudié avec précision et définit le volume des ballasts. Le volume des régleurs permet d'obtenir l'égalité entre le poids, variable en fonction de ses approvisionnements, et la poussée, également variable en fonction de la densité de l'eau de mer [2]. La coque du sous-marin est donc soumise à une pression croissante avec l'immersion qui tend à écraser la coque.

Une coque épaisse, de forme générale cylindrique, résiste à cette pression et abrite personnel et matériel. Cette coque est construite en acier résistant et à très haute limite élastique (capacité de la coque comprimée à revenir à son état initial). une coque extérieure mince qui assure l'hydrodynamisme (faculté physique à se déplacer rapidement dans l'eau) en intégrant ballasts, soutes extérieures, les antennes des senseurs, les panneaux et les sas d'accès à bord.

Des ballasts situés entre les deux coques et dont le remplissage ou la vidange permet la prise de plongée (ouverture des purges pour faire pénétrer l'eau dans le ballast) et le retour en surface (en chassant de l'air comprimé pour les vider). des barres de plongée pour faire varier l'immersion, généralement une paire à l'arrière et une à l'avant ou sur le massif. SNA français Casabianca : vue du massif avec antenne radar et périscope hissés.

Équipements et systèmes des sous-marins militaires

Les sous-marins militaires sont équipés :

  • Soit, pour les sous-marins nucléaires, d'un réacteur nucléaire alimentant en vapeur des turbos-alternateurs (et éventuellement des turbines de propulsion).
  • D'un système de veille et de détection, principalement acoustique, composé de sonars passifs et actifs, seuls senseurs pouvant être utilisés en plongée.
  • D'un système d'armes permettant de lancer en plongée des torpilles, des mines, des missiles anti-navires, des missiles de croisière, et pour les SNLE des missiles balistiques.

Certains sous-marins ont été équipés de missiles anti-aériens (principalement contre hélicoptères).

Applications civiles des sous-marins

Les utilisations non militaires des sous-marins restent très rares. Seuls deux cargos sous-marins ont été conçus à ce jour, le Deutschland et le Bremen, par l'Allemagne pendant la Première Guerre mondiale, avec une capacité de 47 tonnes chacun. D'autres sous-marins ont été utilisés pour transporter des cargaisons, notamment les " vaches à lait " (sous-marins de ravitaillement) pendant la Seconde Guerre mondiale ou ceux employés par l'Union soviétique pour franchir le siège de Sébastopol en Crimée.

Les sous-marins de recherche océanographique sont les successeurs des bathyscaphes utilisés pour explorer les grandes profondeurs. Leurs missions typiques incluent l'observation, la collecte d'échantillons et les mesures, mais ils peuvent aussi être affrétés pour des missions différentes comme l'intervention sur les épaves (identification de vieilles épaves comme pour le Titanic, inspection pour la lutte anti-pollution ou en cas de litiges comme avec le pétrolier Prestige) ou l'assistance à d'autres sous-marins en difficulté ; les sous-marins de sauvetages restent cependant l'apanage des forces militaires.

Depuis les années 1950, environ une soixantaine de sous-marins de recherche a été construite, principalement aux États-Unis pour la recherche et le sauvetage militaire. L'industrie pétrolière et gazière utilise maintenant de petits sous-marins habités, en plus des drones et des ROV, en tant que navires de services sur les champs d'exploitation. Leurs tâches incluent l'observation et la collecte de mesures, le sauvetage sur place, l'aide à la pose de câbles et de tuyaux, le déploiement de plongeurs, et l'inspection des infrastructures sous-marines.

Missions des sous-marins militaires

Les sous-marins militaires peuvent assurer une grande variété de missions, à l'opposé des premiers submersibles qui, jusqu'à la Seconde Guerre mondiale, n'étaient utilisés que pour couler les navires ennemis (et d'abord les navires de commerce) et éventuellement interdire l'accès ou la sortie d'un port.

  • Les sous-marins d'attaque, à propulsion nucléaire (SNA en français, SSN pour l'OTAN) ou classique (SSK pour l'OTAN - K pour Killer). Leur mission est la destruction des forces de surface ou sous-marines ennemies par torpilles ou missiles anti-navires. Ils peuvent également être dotés de missiles de croisière pour la frappe d'objectifs terrestres.
  • Les sous-marins lanceurs d'engins balistiques (SNLE en français, SSBN pour l'OTAN), aujourd'hui tous à propulsion nucléaire.
  • Les sous-marins lanceurs de missiles de croisière (SSGN pour l'OTAN) ; équipés de missiles anti-navires et/ou de missiles de croisière, il peut s'agir de SNLE transformés (comme quelques-uns des classe Ohio américaine) ou de sous-marins conçus spécifiquement dans ce but (classe Oscar russe).

La propulsion nucléaire et les sous-marins anaérobies

La "propulsion nucléaire"[10] a fait son apparition dans les années 1950 avec le USS Nautilus ; elle a depuis été massivement adoptée sur les sous-marins des grandes forces navales, à savoir les États-Unis, la Russie, la France et le Royaume-Uni ; la Chine possède aussi quelques sous-marins nucléaires et l'Inde prévoit de s'en doter. Certains pays ( Suède, Allemagne et France notamment)ont conduit des recherches pour développer des sous-marins anaérobies, c'est-à-dire dont le moteur peut se passer d'oxygène.

Les SNLE et la dissuasion nucléaire française

Le SNLE (abréviation de " sous-marin nucléaire lanceur d'engins "), aussi connu comme SSBN (Ship Submersible Ballistic Nuclear) selon le code OTAN, est un sous-marin à propulsion nucléaire de très grande taille, équipé de missiles balistiques stratégiques à charge nucléaire en silos verticaux et lancés en plongée. Il est également équipé en torpilles et en missiles aérodynamiques à changement de milieu, des armes anti-navires pour son auto-défense.

Les premiers sous-marins porteur de missiles balistique sont, à partir de 1955, six bateaux modifiés type projet 611 ou Classe Zoulou selon le code OTAN de la marine soviétique. La marine américaine possède plusieurs sous-marins de ce type. En 2006, la flottille de classe Ohio, actuellement la classe en service, compte 14 sous-marins. Avec la chute du bloc soviétique et la détente qui a suivi sur le plan des armements nucléaires stratégiques, quatre sous-marins de la classe Ohio ont été convertis en sous-marins lanceurs de missiles de croisière (SSGN selon la terminologie OTAN).

16 missiles M-45 avec têtes TN75 (dissuasion nucléaire). Le SNLE est un élément important de la stratégie de dissuasion nucléaire française. La procédure de tir des missiles nucléaires est la suivante : dès réception de l'ordre présidentiel et des codes de tir, le commandant du SNLE et son second introduisent les " clés " de tir puis lancent les missiles qui partent alors sur leurs cibles (personne à bord du sous-marin ne connaît la destination des missiles, pas même le commandant).

Une mission de patrouille dure environ 10 semaines, au cours desquelles le SNLE doit rester indétectable. Les 100 à 130 hommes d'équipage vivent donc confinés dans le sous-marin, sans pouvoir donner de leurs nouvelles à leurs proches. En cas de problème de santé, un médecin-chirurgien peut les opérer à bord du SNLE. Ce médecin a lui-même subi une appendicectomie (ablation de l'appendice, habituellement opèrée en cas d'appendicite).

D'ici 2015, la Marine royale prévoit de maintenir à quatre son nombre de SNLE.

Autres classes de SNLE

  • Le sous-marin de classe Typhoon peut transporter 20 missiles SS-N-20. À l'état neuf, il était le plus silencieux des sous-marins soviétique de l'époque.
  • Classe Delta III : construit à 14 exemplaires à partir 1976, 6 sont en service et devraient être retirés d'ici quelques années.
  • Classe Delta IV : Portant le surnom de Del'Phin (Le Dauphin, en français) à cause de sa forme, il a été conçu pour remplacer le Typhoon. La Russie en a construit 7, dont 5 sont opérationnels. Depuis 1999, ils sont en travaux de remise à niveau. Deux sont en chantier en 2006. Lorsqu'ils seront tous opérationnels, les Delta III seront retirés du service.

Les Chinois mettent au point un autre SNLE de conception entièrement chinoise, le type 094. Il est présentement en phase de test.

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