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La survivabilité des bâtiments de surface

Le Samuel B. Roberts sur le Mighty Servant après son minage dans le golfe Persique en 1988. La mine avait causé un trou de cinq mètres dans la coque, déplaçant les turbines à gaz, noyant le compartiment des machines et fissurant une partie de la quille.

Par Alexandre Sheldon-Duplaix, Service historique de la Défense. Article paru dans DSI n°64, novembre 2010.

Le concept de survivabilité des bâtiments militaires est une approche introduite il y a une trentaine d’années pour accompagner la conception, la construction, la mise en œuvre et l’entretien d’une plate-forme navale (1).

La survivabilité concerne la capacité d’un bâtiment à rester opérationnel et en mesure de remplir ses missions dans un environnement hostile. Elle comprend trois éléments :
– la susceptibilité pour un bâtiment d’être exposé à une attaque dans un environnement hostile ; cette menace dépend des armes de l’ennemi, de la discrétion de la plate-­forme (radar, infrarouge, acoustique, magnétique), de ses systèmes défensifs (missiles antiaériens, contre-­mesures électroniques) et de sa manœuvrabilité ;
– la vulnérabilité d’un bâtiment qui subit un impact (compartimentage, blindage, conception et protection des systèmes, emplacements, redondance) ;
– la récupération d’un bâtiment qui subit un impact, à savoir sa capacité à maîtriser les dommages, leurs effets secondaires (incendie, voie d’eau) et à récupérer tout ou partie des fonctions après cet impact.

Les recherches actuelles cherchent à éviter le coup au but en gérant au mieux la réduction des signatures, y compris visuelles, en augmentant la manœuvrabilité, y compris la vitesse, et en développant les contre-­mesures électroniques et les senseurs pour engager avec succès le projectile. L’effort de réduction de la signature électromagnétique porte sur des superstructures à pans inclinés et dépourvues d’angles droits. Si l’impact a lieu, tout est mis en œuvre pour faciliter la récupération de la plate-­forme.

Les aspects actuels de la survivabilité d’une plate-­forme intègrent les menaces rencontrées dans la frange littorale et les menaces asymétriques qui étaient moins vraies durant la guerre froide, même si les États-Unis envisageaient de cacher leurs porte-­avions dans des fjords et d’attaquer au plus tôt les côtes et les bases de l’URSS. La survivabilité doit aussi prendre en compte des situations non directement liées au combat, comme les mines, la menace terroriste et les accidents.

La susceptibilité d’être touché

Un gros effort est aujourd’hui engagé pour augmenter la capacité des bâtiments de combat à échapper aux détections visuelles, radar, acoustiques, infrarouges et magnétiques. Le masquage par des fumées ou des camouflages, qui confondent l’artillerie, n’est pas nouveau. La signature acoustique est réduite grâce à la suspension des moteurs, qui peuvent être enfermés dans un conteneur insonorisé.
Avec l’apparition des missiles antinavires inspirés par des prototypes allemands, la marine soviétique développe une triade de forces reposant sur des sous-­marins lance-­missiles, des bombardiers à long rayon d’action et des bâtiments de surface lance-­missiles. La taille croissante de ces missiles impose d’augmenter celle des plates-­formes de lancement. Comme le montrent les grands exercices Okean 70 et Okean 75, l’objectif est de tirer plus d’une trentaine de missiles contre chaque porte-­avions de l’OTAN. En 1963, la marine soviétique aligne 794 missiles pour frapper les quinze porte-­avions américains avec 300 avions, trois sous-­marins et trois bâtiments de surface. Trente ans plus tard, quand la guerre froide prend fin, l’URSS peut lancer contre les quinze porte-avions américains 1 632 missiles, dont les deux tiers avec 400 bombardiers et un tiers avec 53 sous-marins et 19 bâtiments de surface. Entre 1963 et 1991, la salve de missiles qui serait lancée contre un porte-­avions américain passe de 50 à 100 unités pour saturer les défenses et permettre à quelques missiles de faire but. L’URSS développe aussi un missile balistique tactique, le SS‑N‑13, qui semble destiné à frapper la zone d’opérations d’un porte-­avions américain avec une explosion nucléaire.

Le défi est énorme. Face à cette « tempête rouge », les États-­Unis opposent deux parades : des bâtiments antiaériens – dont les bâtiments AEGIS capables de visualiser jusqu’à 256 cibles aériennes et d’en traiter dix-­huit simultanément – pour protéger les porte-­avions et des missiles aéroportés à très longue portée – Phoenix – pour intercepter les bombardiers avant qu’ils ne puissent lancer leurs armes. Les sous-­marins nucléaires d’attaque doivent assurer une barrière sur l’avant contre les bâtiments de surface et les sous-­marins lance-­missiles adverses qui devraient se placer à environ 300 nautiques pour lancer leurs armes, dont la portée et la résistance se sont considérablement accrues. Sans couverture antiaérienne américaine et en dehors du champ des avions de guet aérien ­AWACS, les porte-­avions français ou britanniques et les autres plates-­formes de l’OTAN n’auraient pas évité l’impact d’une partie de ces missiles.

La marine américaine considère qu’une force navale se déplaçant à plus de 30 nœuds se trouve trente minutes plus tard dans une zone d’incertitude de plus de 700 nautiques carrés. Les satellites militaires ­ELINT, capables d’intercepter les rayonnements électromagnétiques d’un navire, sont coûteux à déployer et à entretenir et ne peuvent pas suivre les forces navales en continu. La Russie a largement perdu cette capacité que la Chine tente difficilement d’acquérir. Pour sa défense, l’US Navy adopte le CEC (Cooperative Engagement Capability) qui permet à un bâtiment d’engager l’ennemi grâce aux senseurs des autres plates-­formes d’un groupe. L’intégration des réseaux de traitement de données et l’information partagée par tous optimise l’emploi des systèmes d’armes pour se défendre contre les missiles balistiques et de croisière de l’ennemi. L’interconnexion des forces américaines permettrait aussi de neutraliser un adversaire, suivi par satellite, au moment de son appareillage.

Les bâtiments de surface restent très vulnérables aux torpilles à suivi de sillage et aux mines-torpilles contre lesquelles il existe peu de contre-­mesures, sauf peut-­être les lance-­roquettes multiples que les bâtiments russes continuent à employer pour frapper ou détourner une torpille. Les bâtiments de surface sont aussi exposés à des attaques asymétriques, en particulier lorsqu’ils se trouvent à quai, au mouillage ou dans des eaux resserrées (canal, détroit) où leurs capacités de manœuvre sont restreintes.

Depuis la fin de la guerre froide, l’US Navy étudie la survivabilité de ses plates-­formes dans la frange littorale. Soixante-­dix nations possèdent des missiles de croisière mer-mer et vingt nations possèdent des missiles air-mer. Au total, on dénombre cent types de missiles avec différents profils de vol dont les portées peuvent atteindre 185 nautiques. Contrer un missile de croisière implique trois phases : la détection, le contrôle et l’engagement. Les senseurs détectent d’abord le missile avant de l’identifier et d’évaluer s’il est menaçant ; enfin, le missile est engagé par un système d’armes après un usage éventuel des contre-­mesures ; dans la phase la plus rapprochée, toutes les armes sont dirigées contre le missile. Les études actuelles pour déterminer la survivabilité des plates-­formes américaines à des attaques de missiles de croisière indiquent que les systèmes d’autodéfense et les hommes doivent réagir parfaitement. Or la cour des comptes américaine (GAO) estime que l’US Navy n’est plus en mesure d’assurer une maintenance convenable de ses systèmes. Le taux de disponibilité des vieilles contre-mesures SLQ‑32 est tombé à 35 %. Depuis 1996, l’US Navy a dépensé près de 8 milliards de dollars dans l’autodéfense de ses bâtiments. L’effort porte sur le missile Sea Sparrow amélioré, le système de missiles à courte portée RAM pour remplacer les canons antimissiles Phalanx, le système ­AEGIS modernisé et les contre-­mesures Nulka.

Être touché

Le Dr Gates propose une typologie de la vulnérabilité des bâtiments de surface : l’explosion d’une charge nucléaire de 20 kilotonnes à faible altitude et à un kilomètre d’un bâtiment détruira ses aériens, ses systèmes à l’extérieur et le fera peut-­être chavirer ; une explosion de même puissance à haute altitude générera des retombées fortement radioactives sur le bâtiment et produira une impulsion électromagnétique qui pourra neutraliser ses senseurs ; une même explosion nucléaire sous-­marine constituera une bulle gazeuse créant une onde de choc qui rebondira sur le fond de la mer : si le bâtiment y résiste, il devra subir des vagues de 30 mètres de hauteur à l’épicentre et de 10 mètres de hauteur à un kilomètre qui pourront le faire chavirer ; la pénétration et l’explosion d’un obus chimique à l’intérieur d’un bâtiment libéreraient des gaz mortels. Les gaz agissant sur les nerfs (Tabun, Sarin, Soman, VX) sont les plus efficaces.

Les effets des armes conventionnelles sont très variables : l’explosion d’une mine ou d’une torpille sous-­marine au contact avec la coque provoque des dommages majeurs qui entraînent généralement la perte du bâtiment. Les grands bâtiments (porte-­avions, croiseurs, destroyers, frégates) doivent pouvoir survivre à l’inondation de trois tranches, comme l’ont montré trois bâtiments américains durant la guerre Iran-Irak (une frégate lance-­missiles) et la première guerre du Golfe (un croiseur lance-­missiles et un porte-­hélicoptères). Dix-­neuf porte-­avions ont été coulés par des torpilles pendant la Seconde Guerre mondiale (45 %) et neuf par des torpilles et des bombes (22 %). La destruction d’un porte-­avions de 25 000/30 000 tonnes nécessite généralement deux ou trois torpilles (Courageous et Shokaku) alors que la destruction d’un géant de 60 000/70 000 tonnes comme le Shinano requiert six torpilles. Dans le cas du croiseur argentin General Belgrano, en 1982, une première torpille frappe le croiseur à une quinzaine de mètres derrière la proue, détachant l’avant du navire sans causer d’autres dommages structurels ni de victimes. La deuxième torpille est mortelle : elle frappe le bâtiment aux trois quarts arrière de sa longueur, juste après le blindage de sa flottaison. Elle pénètre dans le compartiment machine arrière et explose, tuant 275 personnes et endommageant les générateurs électriques. Avec une production d’énergie insuffisante, le croiseur n’est pas en mesure de pomper l’eau qui s’engouffre par l’orifice. Les plus petites unités ne résistent pas, comme récemment la corvette sud-­coréenne Cheonan, à l’explosion d’une torpille, d’une mine ou encore d’une arme à bord de la corvette.

L’effet des missiles dépend de la charge qu’ils emportent. Seuls trois porte-­avions d’escorte sont détruits par des kamikazes durant la Seconde Guerre mondiale. Un missile peut ne pas exploser, comme ce fut le cas pour l’Exocet qui a touché le destroyer anglais Sheffield aux Malouines. Mais le carburant résiduel peut alors suffire à générer un incendie, en l’occurrence fatal. Les missiles russes et chinois ont des charges beaucoup plus puissantes que les charges occidentales et leur effet a plus de chance d’être mortel, comme l’a prouvé la destruction des destroyers israéliens Eilat en 1967 et pakistanais Khaibar en 1971. Les charges à fragmentation ne détruisent pas le bâtiment mais neutralisent les systèmes et les conduits avec leurs éclats. Les projectiles pénétrant la coque du bâtiment ou les fragments de munitions explosives peuvent atteindre directement ou par ricochet des systèmes mal protégés et non redondants.

Sept porte-­avions (17 %) sont détruits par des bombes pendant la Seconde Guerre mondiale, où l’importance des ponts blindés est démontrée. Tirant leçon de cet épisode, l’US Navy blinde les ponts d’envol de ses porte-­avions. En conséquence, trois d’entre eux résistent à des explosions accidentelles durant la guerre du Vietnam. Le 29 juillet 1967, le départ d’un missile air-air sur le Forrestal fait exploser douze bombes de 1 000 et 230 kg. Jamais un porte-­avions n’avait survécu à de tels dommages. Une semaine plus tard, le Forrestal regagne, par ses propres moyens, Norfolk où le cinquième du bâtiment est reconstruit.

Récupérer après avoir été touché

Certaines marines n’envisagent pas que leurs bâtiments puissent reprendre le combat après un impact majeur. Les contraintes de déplacement limitent également les possibilités de protection de certaines parties d’une unité majeure. Si les porte-­avions américains ont des ponts d’envol blindés, les Britanniques et les Français ont renoncé à cette option. Mais toutes les marines tentent d’assurer au mieux la survie de la plate-­forme en prenant diverses dispositions.

L’autonomie des compartiments est un principe développé par le constructeur allemand Blohm+Voss. Sur les frégates F‑123 et F‑124, les senseurs et les armes sont répartis dans deux « îles » autonomes. Chaque tranche est également autonome pour ses systèmes vitaux. L’acier est spécialement traité pour améliorer sa résistance. L’hypothèse retenue concerne l’impact d’un missile supersonique portant une charge explosive de 500 kg, correspondant aux missiles soviétiques Moskit (SS‑N‑22 Sunburn) en service dans la flotte de la Baltique. Trois poutres garantissent l’intégrité structurelle de la plate-­forme sur les deux tiers de sa longueur. Ces trois poutres renferment et protègent les câblages électriques et les réseaux de transmissions des risques d’incendie ou des explosifs à fragmentation. La F‑123 est construite avec six cloisons à double paroi capables de résister aux explosions, aux gaz et aux fragments. Un centre opération de secours peut être mis en œuvre à la proue. L’explosion d’un missile entraînerait la destruction d’un compartiment et des dommages importants dans les deux compartiments adjacents mais les autres compartiments devraient résister. Douze modules d’air conditionné répartis dans les onze compartiments possèdent chacun un filtre NBC. Le bâtiment peut donc être divisé en onze sous-citadelles qui arrêtent les fumées si les panneaux sont fermés. Le système de lutte contre l’incendie utilise l’eau de mer. Chaque compartiment est doté d’un collecteur à incendie. Dix pompes électriques et deux pompes diesels sont également réparties sur l’ensemble du bâtiment, permettant à chaque compartiment de combattre un sinistre de manière autonome. Les pompes des compartiments adjacents peuvent également combattre l’incendie dans un compartiment sinistré.

La propulsion et la production d’énergie sont gérées par un système canadien de surveillance et de contrôle des installations IMCS (Integrated Monitoring and Control System). L’IMCS analyse automatiquement les dommages subis, effectue des calculs de stabilité et rend compte de la situation en hiérarchisant l’importance des avaries pour réduire le stress des opérateurs. Il présente des images et des scénarios programmés à l’opérateur en plus du réseau de surveillance télévisuel. Chaque compartiment du bâtiment est alimenté par un générateur indépendant. En cas de défaillance d’un générateur, des batteries (UPS – Uninterruptible Power Supply) prennent le relais pour garantir le fonctionnement des systèmes d’armes.

Les futurs DDX américains répartissent les lanceurs verticaux à la périphérie du bâtiment (PVLS – Peripheral Vertical Launch System) pour augmenter les chances de survie en cas d’impact. Les critiques font observer que ce système renforce au contraire les chances d’un coup destructeur. Pour compenser la réduction d’équipage, le DDX disposera d’un système autonome de lutte contre l’incendie.

Les nouvelles corvettes américaines LCS paraissent très vulnérables. Certaines sources évoquent des problèmes de stabilité alors qu’un très faible équipage pourrait difficilement combattre les sinistres. Les estimations de l’US Navy indiquent que le LCS ne remplirait pas les conditions de survivabilité les plus basses du service (niveau I) très en dessous de celles des frégates O. H. Perry que ces bâtiments remplaceront (niveau III). Le Freedom emploie de l’aluminium pour les superstructures alors que l’Independence est construit en aluminium. L’aluminium est un métal qui se déforme et fond avec la chaleur. L’intégrité de la plate-­forme pourrait très rapidement être mise en cause. Des logiciels sont développés pour aider à la compréhension des sinistres. Lorsque le destroyer anglais Nottingham a heurté un haut-­fond en Australie, le logiciel ­SURVIVE a permis de comprendre la nature de l’incident et la progression de la voie d’eau à bord du bâtiment.

Article paru dans DSI n°64, novembre 2010.

Notes

(1) J. Lake, « Warship Survivability. Conference Proceedings of International Naval Technology Expo 80 », Geneve, Sveitsi 1980, p. 28-50.

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