Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
N°1
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Journée Sciences Navales 2016
Optimisation énergétique des
Plateformes navales
N°2
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Optimisation des plateformes navales :
pour quoi faire ?
Améliorer les performances militaires :
vitesse, autonomie, manœuvrabilité, tenue
au choc, discrétion acoustique
Maîtriser / réduire le budget : coût
d’acquisition (COTS), coût de possession
Développer de nouvelles technologies
duales
N°3
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Optimisation des plateformes navales :
qui fait quoi?
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Besoin militaire
Prospective ops
Traduction tech/contrat
Prospective techno (MRIS)
Réalisation industrielle
Développement concept (ex: Adroit)
N°4
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Optimisation des plateformes navales
3 axes d’optimisation:
Architectures propulsives
Matériaux
Combustible
N°5
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Architectures propulsives
N°6
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Architectures propulsives - CODLOG
L = 142 m
B = 19 m
T = 7,3 m
= 6000 t
P = 32 MW
V = 27 nds
FREMM
N°7
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
+ vitesse
+ manœuvrabilité
+ discrétion acoustique
+ nouvelle techno
- Coût acquisition
- Conso spécifique TAG
N°8
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Architectures propulsives - hydrojet
L = 121 m
B = 16 m
T = 5,95 m
= 3600 t
P = 32 MW
V > 28 nds
Architecture CODAG / WARP
N°9
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Architectures propulsives - hydrojet
CODAG : Combined Diesel (12MW) And Gas Turbine (20MW)
WARP : Waterjet And Refined Propellors
N°10
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
+ vitesse
+ manœuvrabilité
+ résilience
+ nouvelle techno
- Coût acquisition
- Conso spécifique TAG
Architectures propulsives - hydrojet
N°11
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Architectures propulsives - hybride
CMM : embarcations de servitude robustes
Profil d’emploi : longues phases à très faibles vitesses,
domaine où des solutions non thermiques sont
réputées efficaces
L = 24m
B = 8m
= 53t
V = 10 nds
N°12
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Architecture énergie-propulsion hybride avec 2 modes de
fonctionnement :
Un mode propulsif classique à base de Go (20h à 10 nds)
Un mode propulsif Zéro Emissions (3h à 2 nds)
Architectures propulsives - hybride
+ environnement
+ nouvelle techno (batterie 12,5 ans)
+ rechargement à la mer
- coût acquisition / possession
N°13
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Catamaran tout électrique : Heliodive
Une seule génération d’énergie
Grande souplesse de conduite (Vmin / Vmax)
Maintenance réduite
L = 11,7 m
B = 5,7 m
= 6 t
V = 20 nds
Autonomie :
2h @ 14nds
16h @ 5 nds
N°14
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Matériaux
N°15
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Matériaux - aluminium
Vitesse :
18 à 30 nœuds En charge – A vide
Capacité d’emport :
80 tonnes - 126 m2 (23 x 5,5 m) - 6 VAB
Roll on – Roll off
N°16
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Le navire à changement de forme
Position basse : MODE CHALAND
POUR LE PLAGEAGE ET L’ENRADIAGE BPC
Position haute : MODE CATAMARAN
POUR LE TRANSIT RAPIDE
Seule architecture répondant au besoin militaire
Concept simple à base de technologies communes
Matériaux - aluminium
N°17
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
LE PASSE
Chaland de débarquement à fond plat
LE FUTUR
EDA-R – Engin amphibie rapide
Vitesse :
Environ 10 nœuds En charge – A vide
Vitesse :
18 à 30 nœuds En charge – A vide
Capacité d’emport :
60 tonnes - 70 m2 (15,5 x 4,5 m) - 2 VAB
Capacité d’emport :
80 tonnes - 126 m2 (23 x 5,5 m) - 6 VAB
Roll on – Roll off
Un engin novateur beaucoup plus
efficace
Matériaux - aluminium
N°18
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Avantages
Faible densité (d) : Al = 2.7 - (Fe = 7,86)
Gain de masse contrebalancé par l’augmentation
d’épaisseur des tôles par rapport à l’acier, pour
une résistance équivalente.
Amagnétisme (application guerre des mines)
Bonne résistance à la corrosion tant que la
couche d’oxyde (alumine) épaisse et adhérente
reste intacte
Facilité de recyclage.
Matériaux - aluminium
N°19
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Inconvénients
Mise en œuvre (soudage)
Tenue à l’incendie (pt fusion 640°C Al / 1450°C Fe)
Perte caractéristiques mécaniques dès 200°C
Tenue à la fatigue (poutre navire, assemblages
soudés)
Couple galvanique
Coût acquisition
Matériaux - aluminium
Limitation aux petits bâtiments
N°20
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Matériaux
Composite : protections balistiques innovante
• Gain de masse (blindage)
• Possibilité de panneaux de très grandes tailles
• Protection contre les attaques chimiques
N°21
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Combustibles
Bio combustibles
GNL
N°22
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Réduction des émissions CO2, Nox
Limitation dépendance / pays pétroliers
Biocombustibles
Objectifs transport
N°23
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
catalytic upgrading alcohol
ASTM D7566 COMPOSES SYNTHÉTIQUES Alternative Jet Fuel Pathways
lipid-based fuels carbohydrate-based fuels
camelina,
algae, etc.
hydroprocessing
sugar cane, etc. lignocellulosic
biomass
saccharification pyrolysis gasification
sugars syngas
bagasse
fermentation
HEFA
Annex A2 SIP-DSHC
Task Force
ATJ
Task
Force
SK, SAK
Task Force
HDCJ
Task Force
FT-SPK
Annex A1
coal, natural gas
Catalytic
Hydrothermolysis
lipids
CH
Task
Force
bio-oil
FT-SKA
Task Force
July 2011
ARA
Chevron, BP
SKA
GEVO, Cobalt/USN,
UOP, LanzaTech, Swed
Biofuels
Byogy, LanzaTech,
Swed Biofuels
Virent KiOR,
UOP
SASOL,
Rentech
Sept
2009
R
R
R Draft ASTM Research Report
June
2014
VG Oil
Co-
Processing
Task Force
SPK
B
B Baloted ASTM Research Report
N°24
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Biocombustibles
Initiative de flotte verte américaine
Objectifs US : sécurisation des sources
d'approvisionnement et volatilité du cours
des hydrocarbures
Objectif de fournir 170 millions de gallons
par an en 2016 (< 4$/gallon)
Déploiement de ravitailleurs dès 2016
Partenariats avec Australie, Italie,Brésil…
N°25
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
N°26
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
N°27
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
GNL
Un contexte favorable…
Durcissement des normes MARPOL depuis 2005
Objectif de réduire les émissions polluantes de la
propulsion de ses navires HFO
Construction de terminaux GNL à St-Nazaire…
Réserves de gaz prouvées importantes
N°28
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
GNL
… mais des incertitudes à lever
Filière approvisionnement par SEA
Contraintes d’emploi : réservoirs cryogéniques et
la récupération du gaz naturel à une température
utilisable par la motorisation
Approvisionnement hors port base
Des conséquences architecturales à vérifier :
sécurité des navires
N°29
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
GNL : des projets concrets
L = 90 m
B = 21 m
= 6500 t
- 85% NOx
- - 25% CO2
Dual Fuel
N°30
ÉTAT - MAJOR
DE LA MARINE
Questions ?