PADSX

[HK]

3 minutes ago, pascal said:

serait-ce suffisant pour passer les 50 000 t de 20 à 26 suffisamment rapidement ? car d'après ce que j'en ai appris ici l'une des données importantes est la réactivité du p-a notamment aux variations du vent apparent

La ligne d'arbre centrale avec TAG électrique serait très réactive justement pour ça. Après c'est une question de couple moteur/hélice... est ce qu'on peut accélérer aussi bien sur une seule ligne d'arbre booster que sur 2 lignes d'arbres plus grosses donc avec plus de contraintes mécaniques?

[true_cricket]

Il y a pod et pod. Les pods fixes et les pods azimutaux n'ont pas totalement les mêmes contraints. Un pod azimutal est plus lourd sur la structure du navire et sur les installations hydraulique qu'il implique, et crée une pièce en mouvement sous l'eau de plus, ce qui ets toujours une faiblesse.. Il n'est utile que lorsqu’il y a nécessité d'être très manœuvrant à basse vitesse, ce qui n'est pas  prioritaire pour un porte-avion.

Par rapport à ue propulsion électrique à ligne d'arbre, un pod crée des indiscrétions acoustiques supplémentaires et une signature bien spécifique, en raison de leur positionnement bien dans l'eau. Les moteurs rayonnement la fréquence électrique en plus des fréquences mécaniques, et il n'y a rien pour empêcher la diffusion de ce bruit. Mais un pod peut permettre de mieux caler les hélices dans le flux d'eau et d'augmetner le rendement.

 

Le 07/10/2016 à 15:05, Marcus a dit :

Une remarque sur l’électrisation des technologies. On nous présente celle-ci comme inévitable car l’US Navy pousse sur le sujet. Et certaines pièces détachées comme les catapultes à vapeur ne seront  plus disponibles dans un futur proche.

Le concept le plus ambitieux actuellement est le nouveau PA Américain avec sa catapulte électrique, et ses brins d’arrêts moderne. L’objectif ici  est d’augmenter  la cadence de décollage des avions tout en baissant les frais de maintenance du PA. Le ROI est sur la diminution des frais de maintenance.

Malheureusement, le premier PA réalisé n’a pas réalisé ces promesses : il coute beaucoup plus cher que prévu. Sa cadence de décollage des avions est bien plus faible que les PA anciens. Et sa maintenance est couteuse et compliqué. Ou est le ROI?

Les propulsion électrique augmentent la disponibilité et la maintenabilité des navires par rapport aux propulsions mécaniques : les générateurs électriques (diesels, turbines à gaz ou à vapeur) sont les éléments qui tombent le plus souvent en panne, et en électrique on se contentne de perdre un peu de puissance, pas toute une ligne d'arbre (avec les contraintes liées)

Par ailleurs, je n'ai pas le sentiment que les surcoûts du PA type Ford soit dû à sa propulsion électrique, mais davantage à ses catapultes magnétiques (si l'on devait isoler le plus gros facteur).

 

Il y a 23 heures, Eau tarie a dit :

Le pod, si t'as pas des besoins un peu poussé de manœuvrabilité c'est pas mal de contraintes pour pas grand choses.

Le rendement MECA (Vapeur ou Gaz ou Fioul) => ELEC   puis à nouveau ELEC => MECA ça bouffe quand même pas mal de puissance qui aurait pu arriver à l'hélice. (genre 0.85 * 0.95 => poum 20% de la puissance perdu...)

Donc soit tu te fous de la vitesse et ok (genre les BPC qui n'ont pas trop de crontraintes de Vmax).

Soit tu as un besoin gigantesque en elec (qui ne sont pas pour la prop), et que tu peux delester pendant les crêtes de vitesse.

Mais comme le rendement des hélices est supérieur sur un pod que sur de la ligne d'arbre (meilleur placement dans les lignes d'eau, disque d'arrivée de l'eau plus homogène en vitesse), il y a un gain de ce côté là. bref, je ne peux pas répondre à prioi, c'ets typiquemetn le genre de chose qui doit se calculer dans des conditions précises du navire pour pouvoir trancher entre l'une ou l'autre option.

 

I reste qu'il y a trois options possibles pour les grands navires :

-liaison mécanique moteur-hélice, via ligne d'arbre (solution traditionnnelle)

-propulsion électrique à ligne d'arbre (solution FREMM)

-propulsion électrique à pod (solution BPC).

 

 

il y a 11 minutes, pascal a dit :

serait-ce suffisant pour passer les 50 000 t de 20 à 26 suffisamment rapidement ? car d'après ce que j'en ai appris ici l'une des données importantes est la réactivité du p-a notamment aux variations du vent apparent

Un moteur électrique accélère très très vite. Il n'y a pas mieux d'ailleurs. On le voit bien avec les intensités de démarrage des moteurs : il y a un fort appel de puissance qui permet d’accélérer vite. Mais cela implique d'avoir de la puissance électrique disponible sous le coude.

Quand à savoir si cela permet d'aller de 20 à 26 nds assez vite, tout est dans la définition du "assez vite"

 

[g4lly]

1 hour ago, pascal said:

serait-ce suffisant pour passer les 50 000 t de 20 à 26 suffisamment rapidement ? car d'après ce que j'en ai appris ici l'une des données importantes est la réactivité du p-a notamment aux variations du vent apparent

Le choix de la propulsion nucléaire du CdG s'est faite par défaut, apres avoir épuisé toutes les autres solutions... et sachant qu'a l'époque la France ne produisait pas de chaufferie diesel militaire d'assez grande capacité. Les chaudiere civile auraient été beaucoup trop encombrante et n'auraient pas répondu au test de résistance.

• Les TAG demande un circuit d'admission d'air et d'échappement extrêmement large et court, sans coude... pour résumer elle doivent être assez pres du pont et la cheminée doit etre directement au dessus. Sur PA ca rend impossible la solution TAG vers réducteur vers LA ... sauf a pourrir le rendement de la TAG a mort. De plus les ingénieurs craignaient des interférences entre les gros échappements des TAG et l'aérologie. Il y a bien le contre exemple du Vikrant mais faudrait voir les concession qu'ont faites les indiens.
• La TAG vers alternateur est possible ... c'est le cas du QE. On place les éléments la ou ca nous arrange. Sauf que d'apres le document que j'ai posté au dessus, en 2006 c'est solution n'était pas optimal pour les vitesse supérieur a 25kts ... a cause de la double conversion méca->élec->méca qui bouffe de la puissance d'autant plus qu'on demande beaucoup de puissance, et a l'encombrement des très gros moteur électrique et leur axe est assez haut qui oblige a des ligne d'arbre assez incliné donc des hélices qui poussent en biais.
• Chaudière diesel -> turbine vapeur -> réducteur -> LA ... c'est mort comme précisé ci-dessus
• Diesel ou Diesel-Alternateur ça demande a priori un très gros encombrement, mais c'est possible ... sauf que ça obligeait a disposer d'une chaufferie pour les catapulte, et qu'on ne produisait en France plus de chaufferie de cette puissance.
• D’où le choix par défaut des K15 ... K15 pas du tout adapté a régime de puissance demandé sur une PA ... avec des gros pic d'appel de puissance lors des lancement d'avion ou il faut a la fois de la vapeur pour la vitesse et de la vapeur pour la catapulte. Résultat pour rendre la solution K-15 possible il a fallu largement "tuner" les K-15 ... tellement qu'a la base cette solution a failli être abandonnée.

[ARPA]

Je trouve ça surprenant tout ces problèmes pour la motorisation d'un PA. On parle d'un navire assez gros, je suis surpris qu'on ait besoin d'un moteur "militaire" plus petit qu'un moteur "civil". J'avais l'impression que le plus important c'était la consommation ou le coût, des critères assez proches des civils. Et c'est pareil pour le nombre de ligne d'arbre, pour un navire de plus de 40m de large, je ne vois pas ce qui empêche d'en avoir plusieurs.

Au fait le CVN Entreprise a combien de ligne d'arbre ? Il a 8 réacteurs nucléaires mais combien d'hélices ?

[Scarabé]

il y a 10 minutes, ARPA a dit :

Au fait le CVN Entreprise a combien de ligne d'arbre ? Il a 8 réacteurs nucléaires mais combien d'hélices ?

4 Hélices sur 4 Lignes  

[KnewEdge]

Il y a 2 heures, g4lly a dit :

• Résultat pour rendre la solution K-15 possible il a fallu largement "tuner" les K-15 ... tellement qu'a la base cette solution a failli être abandonnée.

Tu peux donner des précisions stp ?

[ARMEN56]

il y a 27 minutes, ARPA a dit :

rouve ça surprenant tout ces problèmes pour la motorisation d'un PA. On parle d'un navire assez gros, je suis surpris qu'on ait besoin d'un moteur "militaire" plus petit qu'un moteur "civil". J'avais l'impression que le plus important c'était la consommation ou le coût, des critères assez proches des civils.

Tout est question  de puissance propulsive à installer et de contrainte militaire au pas

La puissance propulsive est liée à la vitesse et au déplacement  et aux limitations mécaniques  en particulier de couple , donc de dimensionnement , à faire passer, ici rien de discriminant entre civil et militaire

Les aspects mili sont discrétionnaires ; on dessine les  hélices à minimum de lachés de vortex cavitant très marquant en large bande  acoustiquement parlant et coté chocs les appendices doivent résister à des accélérations  importantes générées par des explosions , d’où dimensionnent en conséquences

 

 

[g4lly]

36 minutes ago, KnewEdge said:

Tu peux donner des précisions stp ?

Non. Ce sont les propos d'Alex Fabarez qui était chargé d'étude PA/CdG pour DGA/DCN au milieu des années 80, dans un bouquin sur le CdG.

Je pense que le "tuning" a consisté a modifier le programme de pilotage du machin pour lui permettre des variations de puissance plus rapide que dans un SNLE, tout en garantissant le niveau de contrôle sur le cœur ...

[KnewEdge]

il y a 6 minutes, g4lly a dit :

Non. Ce sont les propos d'Alex Fabarez qui était chargé d'étude PA/CdG pour DGA/DCN au milieu des années 80, dans un bouquin sur le CdG.

Je pense que le "tuning" a consisté a modifier le programme de pilotage du machin pour lui permettre des variations de puissance plus rapide que dans un SNLE, tout en garantissant le niveau de contrôle sur le cœur ...

Ok merci quand même !

http://slideplayer.fr/slide/1305492/#

Si ça intéresse quelqu'un, j'avais trouvé ça il y a un ptit moment, avec des photos et schémas plutôt sympas sur l'appareillage propulsif de notre Charles.

[true_cricket]

Il y a 11 heures, ARPA a dit :

Je trouve ça surprenant tout ces problèmes pour la motorisation d'un PA. On parle d'un navire assez gros, je suis surpris qu'on ait besoin d'un moteur "militaire" plus petit qu'un moteur "civil". J'avais l'impression que le plus important c'était la consommation ou le coût, des critères assez proches des civils. Et c'est pareil pour le nombre de ligne d'arbre, pour un navire de plus de 40m de large, je ne vois pas ce qui empêche d'en avoir plusieurs.

Les navires civils ont soit très peu de variation d'allure (cas du transport de marchandise) soit se déplacent lentement (cas des navires de croisière), ils peuvent donc évacuer toutes les contraintes associées à l'un de ces besoins.

[ARMEN56]

Il y a 18 heures, pascal a dit :

serait-ce suffisant pour passer les 50 000 t de 20 à 26 suffisamment rapidement ? car d'après ce que j'en ai appris ici l'une des données importantes est la réactivité du p-a notamment aux variations du vent apparent

Pas argument précis sur la question  , cependant pour les montées en allure  on doit pouvoir  passer de vitesse lente à vitesse opérationnelle en moins d’un quart d’heure et qu’on doit pouvoir faire 20 nds et qqes sur une LA .

Il y a 16 heures, g4lly a dit :

Les TAG demande un circuit d'admission d'air et d'échappement extrêmement large et court, sans coude

Clairement oui , c'est une turbo machine donc le moins de perte de charge possible sur les lignes  ASP ET ECH et d’ailleurs  je crois qu’il est possible de  sortir des sous ensemble TAG via routage échappement , donc pas intérêt de faire des noeuds

[pascal]

Il y a 2 heures, ARMEN56 a dit :

je crois qu’il est possible

Je crois même que tu peux dire que c'est certain (les Spruance/Tico déjà)

[HK]

On 10/8/2016 at 11:22 AM, g4lly said:

Le choix de la propulsion nucléaire du CdG s'est faite par défaut, apres avoir épuisé toutes les autres solutions... et sachant qu'a l'époque la France ne produisait pas de chaufferie diesel militaire d'assez grande capacité. Les chaudiere civile auraient été beaucoup trop encombrante et n'auraient pas répondu au test de résistance

 

Voici un peu de veille technologique qui pourrait changer la donne et favoriser un PA2 a propulsion conventionelle, tout en réduisant largement les couts...

https://www.vesselfinder.com/news/3802-Hyundai-Heavy-Industries-and-GE-to-start-building-worlds-first-gas-turbine-powered-LNG-carrier

Il s'agit du développement de systèmes COGES ("Combined Gas Electric and Steam") par General Electric, pour des navires LNG ou porte conteneurs (1er navire en cours de livraison). Ce système combine 3 éléments:

• Une TAG électrique LM2500 de 24MWe installée de facon ultra-compacte dans l'ilot du navire. La TAG serait suffisante pour propulser le PA2 a ~18 noeuds tout en assurant les besoins d'électricité du bord (10-11MWe)
• Un générateur a vapeur récupérant la chaleur de la TAG et produisant 34t/h de vapeur super-saturée (34.5 bars, 520 degrés), ce qui est suffisant pour assurer 100% des besoins des catapultes (1 catapultage toutes les 30-40 secondes)
• Une turbine a vapeur permettant de réutiliser l'excès de vapeur en dehors des catapultages pour accélérer le PA jusqu'a ~20 noeuds (par exemple pour preparer un appontage/catapultage ou augmenter l'autonomie en croisière) 

L'intérêt d'une telle solution serait énorme, car elle permettrait au PA de tourner 90% du temps sur 1 seul moteur a très haut rendement (>50% thermique), nécessitant moins de maintenance qu'un moteur diesel (ou qu'une chaufferie nucléaire) tout en prenant très peu de place. Les moteurs diesels seraient alors conservés en "stand-by" pour les accélérations, réduisant les couts de maintenance. (Il faudrait bien entendu aussi une chaufferie d'appoint en réserve).

 

Modifié le 27 octobre 2016 par HK

[BPCs]

Le 23/10/2012 à 19:03, Philippe Top-Force a dit :

Je vous mets une belle maquette avec des Hawkeye, des Greyhound, des Sea hawk, des Rafale Marine, des UCAV navalisés,

Il semble être en configuration envoi de pontée ?

Mais en tout cas pas, il ne semble pas être CATAPO .

[BPCs]

@HK Quel impact du COGES sur la taille du PA ? 

Il me semble que le conventionnel génère un surcroît de volume par rapport au Nuc d'où aussi un impact sur le tonnage et donc la taille .

Citation

“The compact COGES arrangement—fully 80% lighter and 30% smaller than comparable two-stroke diesels—will allow for increased container carrying capability,”

http://www.getransportation.com/news/ge-dsic-receive-lloyd’s-register-approval-principle-20k-teu-container-ship-design-based-ge-gas

Autre question de béotien  : 

24 MW c'est pas un peu  cheap pour accélérer un PADSX à 18-20 Nds ?

Et si pas cheap, à quelle vitesse cela entraînerait un FOCH-like de 36000t ?

A noter que le lien ci dessus donne plutôt 30 MW à la turbine

Modifié le 27 octobre 2016 par BPCs

[HK]

1 hour ago, BPCs said:

@HK Quel impact du COGES sur la taille du PA ? 

Il me semble que le conventionnel génère un surcroît de volume par rapport au Nuc d'où aussi un impact sur le tonnage et donc la taille. 

24 MW c'est pas un peu  cheap pour accélérer un PADSX à 18-20 Nds ? Et si pas cheap, à quelle vitesse cela entraînerait un FOCH-like de 36000t ?

A noter que le lien ci dessus donne plutôt 30 MW à la turbine

En effet, GE proposent deux modules COGES. J'ai utilisé les chiffres du plus petit:

• Turbine LM2500 (24 MWe) + turboalternateur (vapeur) de 8.5 MWe --> puissance totale de 32.5MW
• Turbine LM2500+ (30-31 MWe) + turboalternateur de 12 MWe --> puissance totale 42MW

Pour estimer les besoins de puissance du PADSX, j'utilise 2 sources:

• Bilan électrique du LHD-6 américain (41,000 tonnes): 10-11MW en conditions normales, sachant qu'il y a 3,000 pax a bord et une grosse suite radar, donc de gros besoins électriques
• Courbe de puissance des RO-RO de la class ORCA (46,500 tonnes pc, 255m de long x 36m de large). Puissance sur arbre avec 20% de marge:
  • 18 noeuds: 12.5 MW
  • 20 noeuds: 18 MW
  • 24 noeuds: 37 MW
  • 25 noeuds: 45 MW
  • 26 noeuds: 54 MW
  • etc. Notons que ca cole plutôt bien avec les chiffres du PADSX, qui était donné pour >26 noeuds avec 63MW.

La taille du PA2 est d'abord dimensionnée par le groupe aérien (surfaces parking, stockage, munitions etc) et notamment la longueur des catapultes qui impose une longueur de coque minimale. La propulsion nuc ne sauve pas tant d'espace car les systemes de production d'eau douce, de vapeur, les turbogenerateurs, les protections anti-radiation etc, tout ca prend de la place (et du poids). Et il faut quand meme emporter beaucoup de carburant rien que pour le groupe aerien et les generateurs de secours.

L'intérêt d'optimiser la propulsion est principalement de libérer des volumes dans les fonds de coque (pour les munitions et le carbu avia) et dans le hangar (conduites de fumée), ainsi que de réduire les couts d'exploitation et de MCO, de réduire l'equipage, d'améliorer la disponibilité (tres important surtout si on n'a qu'un seul PA). Le résultat ne sera pas forcement un PA beaucoup plus petit, mais un rapport benefice/couts plus intéressant.

[BPCs]

Quel serait le gain en masse si on voulait faire un FOCH like en COGES (ou si les Brésiliens décidaient de changer les chaudières pour du COGES) ?

Apparemment le COGES c'est 80% plus léger, mais qu'une solution "moderne" alors par rapport à la machinerie des années soixante...

On rappelle par ailleurs que le FOCH était autour de 32000t en charge et que le CdG basé sur le même dessin de coque s'était pris du surpoids en blindage du réacteur du fait de norme civile.

Modifié le 27 octobre 2016 par BPCs

[PhilACP7]

Personnellement je préfèrerais le développement d'une nouvelle chaudière nucléaire (version évoluée de la K15 que l'on amènerait à 225 MW  en lieu et place des 150 MW de la K15 actuelle et ce pour 3 raisons:

1) Je ne pense pas que le prix du baril de pétrole va rester aussi bas pendant 40 ans

2) Cette chaudière servira pour la propulsion de nos futurs SNLE

3) Elle pourrait être exportée vers de futurs clients d'un porte avion construit en collaboration avec nos amis Indiens d'abord et pourquoi pas brésiliens à plus long terme (en remplacement du Sau Paulo)

[g4lly]

47 minutes ago, PhilACP7 said:

Personnellement je préfèrerais le développement d'une nouvelle chaudière nucléaire (version évoluée de la K15 que l'on amènerait à 225 MW  en lieu et place des 150 MW de la K15 actuelle et ce pour 3 raisons:

C'est en cours pour plusieurs raison, pour les besoin du programme SNLE3G.

[BPCs]

Il y a 4 heures, PhilACP7 a dit :

Personnellement je préfèrerais le développement d'une nouvelle chaudière nucléaire (version évoluée de la K15 que l'on amènerait à 225 MW  en lieu et place des 150 MW de la K15 actuelle et ce pour 3 raisons:

1) Je ne pense pas que le prix du baril de pétrole va rester aussi bas pendant 40 ans

2) Cette chaudière servira pour la propulsion de nos futurs SNLE

3) Elle pourrait être exportée vers de futurs clients d'un porte avion construit en collaboration avec nos amis Indiens d'abord et pourquoi pas brésiliens à plus long terme (en remplacement du Sau Paulo)

N'est ce pas rejouer le coup FREMM Vs FTI ?

L'après guerre a été peuplée des PA Catobar type Arromanches.

Puis tout ce petit monde à basculé sur PAé avec le Sea Harrier facile...

Or pas de bol le F-35 B semble bien parti pour être inabordable : d'ailleurs l'Australie a renoncé à utiliser ses LHD pour cela. 

En fait le F-35 étant inabordable, nombre des clients se tournent vers le F-18, appareil au départ navalisé .

Ainsi si DCNS faisait la FTI des PA, cela pourrait être une alternative pour ces pays opérant des F-18 comme d'autres appareils navalisés (ex Inde, Brésil) qui n'auront pas forcément accès au remplaçant du Harrier.

Mais il semble peu probable que le cœur de cible soit un PA Nuke

Modifié le 27 octobre 2016 par BPCs

[PhilACP7]

C'est pas certain, mais avec 2 réacteurs de 225 MW (thermiques) on doit pouvoir propulser un PAN de 55000 à 58000 tpc à 29-30 nœuds, donc avec un seul on doit pouvoir propulser un petit PA de 28000 tpc à 27-28 nœuds, cela reste un format compatible avec l'emport d'une bonne douzaine de Raffy pour une marine qui désirerait un désign plus "light"

[jeansaisrien]

Bonjour,

28000 tpc, c'est une plate forme plus légère que le Foch et le Clémenceau. Même pour une douzaine de Rafale, vu les contraintes d'espaces et d'organisation, faudrait un miracle pour parvenir à élaborer un projet qui ne soit pas contraint de faire des sacrifices douloureux.

[ARPA]

28 000 tonnes, ça reste un peu plus que le Hermes. Donc suffisant pour emporter une grosse vingtaine de biréacteurs de la même "classe" que le Rafale.

Pour une "petite" aéronavale, ça me paraît suffisant. Enfin, il restera la question de l'AWACS...

[BPCs]

Il y a 10 heures, ARPA a dit :

28 000 tonnes, ça reste un peu plus que le Hermes. Donc suffisant pour emporter une grosse vingtaine de biréacteurs de la même "classe" que le Rafale.

Pour une "petite" aéronavale, ça me paraît suffisant. Enfin, il restera la question de l'AWACS...

L'Hermes emportait 19 biréacteurs  Sea Vixens et Bucaneers plus 5 avions à hélice et 6 hélico pour 226 m et 28000 T en charge. 

Sa chaudière degageait 57 MW pour 28 Kts 

https://en.m.wikipedia.org/wiki/HMS_Hermes_(R12) 

24 Avions, cela ne vous rappelle pas le déploiement récent d'une "petite" aéronavale  ?

On est Grosso modo sur la limite inf du cœur de cible et la limite sup le CdG dont le dessin de coque reprenait celui du Foch  avec ses 32000t en charge et ses 266 m.

[pascal]

Se focaliser sur l'emport d'aéronef ce n'est qu'aborder un aspect du problème. La question n'est pas tant de savoir combien d'avions on peut mettre sur un p-a mais de savoir quel est le format optimal du groupe aérien susceptible d'assurer des opérations rapides en tenant compte des espaces disponibles des questions de circulation des moyens d'acheminement en munitions...

Ainsi pour le PA 2 l'enjeu n'était pas de savoir combien on aurait pu y entasser d'avions mais plutôt de calibrer l'ensemble pour pouvoir par exemple lancer 4 strikes de 15 Rafale en une journée ... étant entendu que le groupe aérien type sur le PA 2 tel que prévu était de 28 Rafale.

Le point dur demeure en terme de délais de mise en oeuvre, le réarmement des avions.