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Succession du CHARLES DE GAULLE : construction de porte-avions/drones légers?


Salverius

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Tiens @ARMEN56 que penses-tu des réducteurs cross-connect de Renk? Je sais que c'est une solution typiquement utilisée pour des frégates (FREMM, F124 etc) et plutot orienté CODOG/CODAG, mais est-ce que cela aurait un sens sur un gros navire type PA ou LHD afin de réduire le volume pris par les cheminements des TAG dans les fonds?

Car une LM2500+G4 (~30MW Navy rating) occupe beaucoup moins de volume que 2x LM2500 (voir 4x LM2500)... et puis cela ouvre la voie a une prop hybride avec 2 moteurs électriques (jusqu'a 2x 10MW selon RENK) en complément alimentés par des diesels alternateurs dans les fonds, voir une TAG sous l'ilot.

 

Modifié par HK
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il y a une heure, HK a dit :

Tiens @ARMEN56 que penses-tu des réducteurs cross-connect de Renk? Je sais que c'est une solution typiquement utilisée pour des frégates (FREMM, F124 etc) et plutot orienté CODOG/CODAG, mais est-ce que cela aurait un sens sur un gros navire type PA ou LHD afin de réduire le volume pris par les cheminements des TAG dans les fonds?

Car une LM2500+G4 (~30MW Navy rating) occupe beaucoup moins de volume que 2x LM2500 (voir 4x LM2500)... et puis cela ouvre la voie a une prop hybride avec 2 moteurs électriques (jusqu'a 2x 10MW selon RENK) en complément alimentés par des diesels alternateurs dans les fonds, voir une TAG sous l'ilot.

 

Je reviendrai sur ce sujet :smile:

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https://www.geaerospace.com/sites/default/files/2023-11/LM2500-Datasheet.pdf

Voici quelques valeurs pour la turbine LM2500+ :
La bouche d'admission a une surface d'environ 5 m², ce qui, je pense, est également attribuable à la section des conduits d'admission de l'air (12 m/s pour un débit d'air de 207 000 m³/h, calculé en supposant une masse volumique de 1,21 kg/m³).
Un peu moins pour les conduits d'évacuation : 36 m².

Modifié par gianks
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Le 01/07/2025 à 12:10, Salverius a dit :

Mon dernier "projet" de PA léger est finalement assez proche de ce Sea Control Ship des années 90 (sur cette image, il est comparé avec l'Hermes qui est en haut):

spacer.png

 

Si le PANG est construit, je reste convaincu qu'un ou deux bâtiments auxiliaires (Type PA léger STOBAR) pourraient a minima combler la brèche pendant les périodes d'indisponibilité de notre unique PA national.

Plusieurs éléments plaident en faveur de cette formule:

  • l'exemple indien: bien qu'imparfait, il valide le concept de PA STOBAR équipé de Rafale
  • la validation du M88 T-rex, qui va augmenter la possibilité d'emport du Rafale en configuration STOBAR grâce à l'amélioration du rapport poids/poussée de l'avion
  • la validation des réservoirs conformes du Rafale qui, en augmentant la capacité d'emport de carburant du Rafale, va contrebalancer une partie de l'inconvénient du STOBAR (plus forte consommation de carburant au décollage)
  • le fait que le NGF, tel que présenté dans le cadre du SCAF, ne verra probablement pas le jour; tout du moins l'avion qui remplacera le Rafale est loin d'être né

En revanche, l'utilisation de catapultes EMALS sur un petit PA à propulsion conventionnelle n'a pas de sens, le coût desdites catapultes étant quasi équivalent à celui du bâtiment lui-même  (1,3 milliards $).

Pour les catapultes vapeurs, je rappelle que la filière n'existe plus aux USA. Il faudrait la reconstituer en France.

En équiper de tels navires n'aurait de sens que si:

  • une filière de catapultes vapeur voyait le jour dans le cadre de la conception du PANG
  • le PANG serait abandonné, mais la Marine souhaiterait disposer d'un PA CATOBAR souverain; dans ce cas, là il est possible que ce/ces PA soient également à propulsion nucléaire

Dans le principe, je suis d’accord. 

Mais on utilisera quels brins d’arrêt ? Ceux associés aux EMALS pourraient avoir un coût dissuasif...

Deuxième "détails", ce ou ces petits PA (remplaçant partiellement des PHA) vont se retrouver avec des capacités vraiment inférieures (en carburant aéro, munitions...) et il faudrait aussi voir son système d’armes, si on veut une protection type BPC ou CVN. 

 

La question du parc aérien se posera aussi. S’ils n’ont pas de Rafale M dédiés (qu’on ne pourra pas payer...) cela veut dire qu’ils n’auront des avions que pendant les indisponibilités du PANG et s’il ne faut pas en profiter pour régénérer le potentiel de l’aéronavale. On risque d’avoir un PA2 presque jamais équipé d’avions. Il serait donc pertinent de réfléchir à son utilisation sans avions de combat. 

Pour le prix des EMALS, on peut diviser presque par 2 (pas besoin de 2 systèmes indépendants) juste pour une ou 2 catapultes. Et avec un peu de chances, on pourrait encore réduire significativement le montant dans quelques années quand elles seront mâtures. Et à voir si ça ne vaudrait pas le coût de développer nos propres catapultes électromagnétiques qui serviront surtout pour des drones et pourraient être moins puissantes que celles des américains. 

Conserver des catapultes (surtout EMALS) pourrait être très utile pour de futurs drones. Surtout que ça libère de la place de parking en retirant le tremplin. 

Il faudrait aussi comparer le surcouts des catapultes au surcouts de leur absence. Des catapultes puissantes permettent de compenser un PA trop lent. On doit peut-être comparer un PA CATOBAR allant à 20 kts avec un PA STOBAR allant à presque 30 kts. La vitesse servant aussi aux appontages, il ne sera pas forcément pertinent d’avoir un PA trop lent. 

 

 

L’utilisation d’une flotte de PA CATOBAR et STOBAR sera peut-être une source de complications. 

Ou alors, il aurait fallu assumer et faire un PANG CA/STO BAR. Un tremplin à la place de la catapulte la plus à tribord et on pouvait se contenter d’un seul EMALS à 2 catapultes (résilience assurée par le tremplin) 

La présence du tremplin nous permettrait aussi d’exploiter des drones ou des avions conçus pour un usage STOVL ou STOBAR (et qu’on finira par acheter pour le BPC/PA STOBAR ou qui équiperont nos alliés)

 

Bon, je ne conteste nullement l’intérêt du STOBAR, mais je trouve qu’il faudrait une certaine cohérence pour notre aéronavale. Avoir 2 PA trop différents et presque incompatibles me paraît incohérent. Sur le coût complet du GAN (PANG, avions éventuellement escorte) payer une troisième EMALS pour un PA2 serait cohérent... ou on admet qu’en mode dégradé on fait juste avec du STOBAR donc la 2eme EMALS (et 3eme catapulte) devrait être remplacée par un tremplin. 

Modifié par ARPA
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Il y a 14 heures, gianks a dit :

https://www.geaerospace.com/sites/default/files/2023-11/LM2500-Datasheet.pdf

Voici quelques valeurs pour la turbine LM2500+ :
La bouche d'admission a une surface d'environ 5 m², ce qui, je pense, est également attribuable à la section des conduits d'admission de l'air (12 m/s pour un débit d'air de 207 000 m³/h, calculé en supposant une masse volumique de 1,21 kg/m³).
Un peu moins pour les conduits d'évacuation : 36 m².

Les aspirations des TAG sont protégées par des filtres à 3 étages Altair ou Premaberg pour ne citer que ces deux là 

https://premaberg.com/product-overview/three-stage-filter-separator-system/

https://www.parker.com/content/dam/Parker-com/Literature/GTF/altair/ALTAIR043-MARINE-Brochure-Parker.pdf

 

Avant ce type de filtration durcie on avait de simples louves , on limitait la vitesse de passage à 3 m/s pour éviter l’entraînement des gouttelettes dans les gaines. 

 

Avec les premaberg on peut aller jusqu’à 6 m/s je pense . Ces filtres sont équipées de datots pour évacuer l’eau et manomètres différentiels qui mesurent l’encrassement ( si. Delta P élevée on lave ) 

 

Dans les réseaux traversant locaux vie on admet 8 m/s ( pour éviter les bruits aéroliques ) , > à 10 m/s ailleurs dont locaux machines . Pour le calcul des pertes de charge faut se référer à   la harpe de nikuradzé , c’est pas du musical genre Alan Stivell :wub:

http://wikibardig.developpement-durable.gouv.fr/index.php/Perte_de_charge_linéaire_(HU)

 

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Merci beaucoup.
Outre ces filtres destinés à éliminer l'eau et le sel transporté, existe-t-il normalement des prescriptions de filtration NBC pour l'air aspiré par les moteurs/turbines ?
Car je ne pense pas que ces filtres justifient les 1 500 Pa de (dé)pression utile de la turbine, ni les pertes de charge des conduits d'air dans lesquels l'air circule à des vitesses relativement faibles (compatibles avec les installations industrielles au moins) et donc avec des pertes de charge modestes.
Oui, je sais, je m'excuse auprès du forum pour l'usage privé que j'en fais. Mais Armene56 est une source d'information précieuse.

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Il y a 8 heures, gianks a dit :

Merci beaucoup.
Outre ces filtres destinés à éliminer l'eau et le sel transporté, existe-t-il normalement des prescriptions de filtration NBC pour l'air aspiré par les moteurs/turbines ?
Car je ne pense pas que ces filtres justifient les 1 500 Pa de (dé)pression utile de la turbine, ni les pertes de charge des conduits d'air dans lesquels l'air circule à des vitesses relativement faibles (compatibles avec les installations industrielles au moins) et donc avec des pertes de charge modestes.
Oui, je sais, je m'excuse auprès du forum pour l'usage privé que j'en fais. Mais Armene56 est une source d'information précieuse.

Très bonne remarque 

Alors la protection NBC concerne principalement les locaux vie et opérationnels et secondairement les locaux techniques à faible voire nulle présence équipage . 

Le but est évidement d’empêcher l’air extérieur contaminé de pénétrer ces locaux que l’on met de facto en surpression, ce confinement air est appelé citadelle 

Cette surpression est réalisée par des centrale de ventilation dédiée , l’air extérieur est filtré par du standard STANAG , le niveau de pressu est 50 daPa environ 

Soit dit en passant notre Bureau Veritas  qui n’y connaissait que dalle sur ces aspects mili , s’est vu alimenté techniquement par la DGA… lors échanges années 2000 pour créer le fameux bv mili cf le chapitre 8 ( donc nourri à propos par les anciennes instructions techniques DCCAN/MN….. ) 

https://erules.veristar.com/dy/data/bv/pdf/483-NR_PartE_2024-11.pdf

Pour en revenir à ta question , les locaux machines sont en protection réduite NBC dans lesquels on a deux chemins de contamination possibles 

- l’air comburant machine diesel et/ ou TAG 

- L’air de réfrigération machine 

Le risque de contamination diesel est situé au niveau des turbos. A une époque on spécifiait cette occurrence au motoriste …( suis pas -at home- là , je préciserai plus tard) . Côté TAG vu le confinement « enclosure » Je ne vois pas de chemins de fuites inquiétant. 

En revanche le risque de contamination via la ventilation machine est réelle .  Alors lors stade NBC ou stade zéro ( vocable MN) : 

- on arrête  la ventilation et en // on actionne les sectionnements d’isolement 

- La réfrigération machine est alors assurée par des aéro-réfrigérant alimentés en eau de mer fonctionnant en canard ou boucle fermée ( 2 ou 3 par machines selon bilan thermique ) avec de l’eau de mer à 15 dgr , no pb  . Avec de l’eau à 34 degrés ??? En ce sens sur les FAA on avait la possibilité d de les alimenter par de l’eau à 8 dgr des chillers 

But etant au stade 0 d’assurer des températures machines int < à 50 degrés

Attention le stade zéro est temporaire , pas fait pour durer

 

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Il y a 15 heures, ARMEN56 a dit :

Très bonne remarque 

Alors la protection NBC concerne principalement les locaux vie et opérationnels et secondairement les locaux techniques à faible voire nulle présence équipage . 

Le but est évidement d’empêcher l’air extérieur contaminé de pénétrer ces locaux que l’on met de facto en surpression, ce confinement air est appelé citadelle 

Cette surpression est réalisée par des centrale de ventilation dédiée , l’air extérieur est filtré par du standard STANAG , le niveau de pressu est 50 daPa environ 

Soit dit en passant notre Bureau Veritas  qui n’y connaissait que dalle sur ces aspects mili , s’est vu alimenté techniquement par la DGA… lors échanges années 2000 pour créer le fameux bv mili cf le chapitre 8 ( donc nourri à propos par les anciennes instructions techniques DCCAN/MN….. ) 

https://erules.veristar.com/dy/data/bv/pdf/483-NR_PartE_2024-11.pdf

Pour en revenir à ta question , les locaux machines sont en protection réduite NBC dans lesquels on a deux chemins de contamination possibles 

- l’air comburant machine diesel et/ ou TAG 

- L’air de réfrigération machine 

Le risque de contamination diesel est situé au niveau des turbos. A une époque on spécifiait cette occurrence au motoriste …( suis pas -at home- là , je préciserai plus tard) . Côté TAG vu le confinement « enclosure » Je ne vois pas de chemins de fuites inquiétant. 

En revanche le risque de contamination via la ventilation machine est réelle .  Alors lors stade NBC ou stade zéro ( vocable MN) : 

- on arrête  la ventilation et en // on actionne les sectionnements d’isolement 

- La réfrigération machine est alors assurée par des aéro-réfrigérant alimentés en eau de mer fonctionnant en canard ou boucle fermée ( 2 ou 3 par machines selon bilan thermique ) avec de l’eau de mer à 15 dgr , no pb  . Avec de l’eau à 34 degrés ??? En ce sens sur les FAA on avait la possibilité d de les alimenter par de l’eau à 8 dgr des chillers 

But etant au stade 0 d’assurer des températures machines int < à 50 degrés

Attention le stade zéro est temporaire , pas fait pour durer

 

En résumé le risque d’ingestion de particules NBC à partir de réseaux air comburant/echapt  diesel ou TAG est faible voire nul puisque cet air comburant ne transite pas dans le compartiment .

 

Révélation

 Sur les barcasses normes civiles c’est pas le cas , l’air comburant est aspiré dans la machine donc confinement impossible 

Il faut cependant concevoir des circuits étanches pas de fuite aux joints de tronçons et manchons compensateur , par ailleurs choix d’une technologie de circuit adaptée ( acier inoxydable 316L par ex) 

Pour le confinement citadelle vie , on a des centrales filtre à charbon actif norme STANAG 4447 comme déjà évoqué . 

Le débit passant est limité au ratio de 20 à 30 m3/h d’air neuf par homme , bref le nécessaire pour rester dans les clous du CO2 . 

https://vanhalteren.com/wp-content/uploads/2025/01/Brochure-Naval-Equipment-NBC-CBRN-Filtration-Systems-V1.pdf

 

Ceci pour dire que les navires de guerre doivent limiter les apports d’air neuf ce qui conduit à des recyclages important. Sommes pas en standard navires de croisière à passagers pour lesquels on admet du tout air neuf et donc les puissances chillers extravagantes . 

Bref si navire 200 pax on aura 6000 m3/h d’air neuf environ soit 6 centrales NBC de 1000 m3/h ( je pifomètre là) à répartir dans le bord par zones ou sous zones de sécurité . Alors ces 1000 m3/h passent par le filtre à charbon actif uniquement au stade 0 , hors stade 0 ce débit est bi passé sur un filtre à poussière normal ( je simplifie) 

Modifié par ARMEN56
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Le 02/07/2025 à 17:42, HK a dit :

Tiens @ARMEN56 que penses-tu des réducteurs cross-connect de Renk? Je sais que c'est une solution typiquement utilisée pour des frégates (FREMM, F124 etc) et plutot orienté CODOG/CODAG, mais est-ce que cela aurait un sens sur un gros navire type PA ou LHD afin de réduire le volume pris par les cheminements des TAG dans les fonds?

Car une LM2500+G4 (~30MW Navy rating) occupe beaucoup moins de volume que 2x LM2500 (voir 4x LM2500)... et puis cela ouvre la voie a une prop hybride avec 2 moteurs électriques (jusqu'a 2x 10MW selon RENK) en complément alimentés par des diesels alternateurs dans les fonds, voir une TAG sous l'ilot.

 

En prop TAG , le cross connecté sur Fremm fr ( conception indret) faisait partie des innovations . On en avait jamais conçu avant ; 

Avant 

- Balny , LA unique avec en CODOG un bloc réducteur 

- FASM , 2 LA CODOG un bloc réducteur par LA 

-,FDA 2LA en CODOG un bloc réducteur par LA 

FASM et FDA ayant été conçues en objectif de survivabilité conduisant à des lignes propulsives séparées en des compartiments machines AV et AR 

De tout temps nous ( us aussi ) avions conçu des réducteurs en bloc à simple ou double trains de réduction pour des générateur turbines gaz ou vapeur de 5800 à 3500 rpm pour une sortie à 200/180 soit un rapport 1/30 en rpm(  limite de cavitation, tpk, grand diamètre hélice , jeux de coque ad hoc….etc . La concentration en bloc donne une meilleure rigidité  - limite les déformations sous couple et poussée si butée intégrée . Tout ceci garantissant les bons portages dentures en variation de puissance jusqu’à PMP

Cette nouveauté du cross connecté a pignonnerie tri bloc étalée  en transversale ( FREMM, T26 ou  F124 ) , 

Avantages oui répond à objectif de multiples combinaisons dont 1 TAG et  2 MEP avec un tuilage d’allures donnant de la souplesse . 

solution de réduction coût , masse et volumes

- une TAG en moins

- Un réducteur commun donc un en moins 

- Un seule tambour cheminée cf ceux des FDA conduisant à des contorsions aérologiques 

- 2 LA // donc pas de dissymétrie de carène 

Inconvénient ; 

Survivabilité moindre ; Concentration en un noeud propulsif , même si on redonde via un propulseur télescopique AV 

Envergure du cross connecté imposée par l’entre-axe des LA , nécessite l’inter position de pignons fous ( idle pinion) en ligne  dans la cinématique de transmission 

Alors justement pour en revenir à la question d’étendre de concept de cross connecté à des plus grosses barcasses PA ou autres pour des questions , je me demande si l’entre axe des LA ( on parle d’un concept double propulseurs  ) ne serait pas une limite conceptuelle à ce type de réducteur . D’un entre axe LA frégate d’environ 7 m on passerait à du 11 m et plus ??  Quid rigidité carlingages et des blocs ??  Sais pas si on a des exemple de cross connectés pour du > 40000 t ? 

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10 hours ago, ARMEN56 said:

Inconvénient ; 

Survivabilité moindre ; Concentration en un noeud propulsif , même si on redonde via un propulseur télescopique AV 

Envergure du cross connecté imposée par l’entre-axe des LA , nécessite l’inter position de pignons fous ( idle pinion) en ligne  dans la cinématique de transmission 

Alors justement pour en revenir à la question d’étendre de concept de cross connecté à des plus grosses barcasses PA ou autres pour des questions , je me demande si l’entre axe des LA ( on parle d’un concept double propulseurs  ) ne serait pas une limite conceptuelle à ce type de réducteur . D’un entre axe LA frégate d’environ 7 m on passerait à du 11 m et plus ??  Quid rigidité carlingages et des blocs ??  Sais pas si on a des exemple de cross connectés pour du > 40000 t ? 

Pour la survivabilité, que penses-tu de la solution adoptée pour les PPA italiens, ou ils ont intercalé une tranche étanche de ~8m pour loger les réducteurs, qui peuvent continuer a tourner meme en cas de voie d'eau? Avec potentiellement un 3e mode redondant (en cas de submersion des 3 tranches propulsion? sais pas si le navire respecterait encore les criteres stab) avec des EPM directement reliés aux arbres qui eux aussi peuvent continuer a tourner alimentés par les DG situés dans une 4e tranche.

FREMM (dessus) vs PPA (dessous):

 

FREMM-vs-PPA-propulsion-20px-1m.png

 

Pour la distance entre arbres, j'ai ~7.3m pour la FREMM et ~9.5m pour le PPA ainsi que pour les F125 allemandes... ce qui parait encore un peu court en effet pour des hélices de 5-6m de diametre. Peut-on imaginer une coque "twin skeg" de maitre-bau 30-33m avec un entre-axe de seulement 9.5m?

Cela dit Renk semblent montrer la possibilité d'ajouter des pinions fous sur leurs images:

366815

 

Modifié par HK
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Un des avantages des FREMM en termes de survivabilité est que 50 % des DA sont situés à plusieurs tranches de distance des compartiments de propulsion ppx; un schéma vu sur les Spruance en leur temps également

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Je ne sais plus quoi penser sur cette problématique de meilleur choix de combinaison propulsive en terme de vulnérabilité surtout . 

On a l’ANEP 43 que je n’ai pas et qui donnerait un cap? 

D’education « old school »  je suis resté campé sur une distribution redondante  machines AV et machines AR en décalé/séparé par des tranches auxiliaires . Bref du CODAD ( AE/FAA/FLF/FDI ) ou COGAG ( CG/ DDG SPru ou AB ) ou COVAV ( Vapeur) Du concept hérité WW2 d’imagine? 

Celle d’un Spruance ( on est dans une configuration de 9 à 10000 tonnes) donc tranches plus grandes 

sv1gz7.jpg

Pour du plus petits formats, depuis plusieurs années on mixte avec de l’élec  et on concentre plus dans les tranches milieux avec TAG en cross connecté et DG répartis et secours en mode très dégradé . 

On pense bien que tout ceci est étudié/bouclé en proba vulnérabilité . Un coup pleine tranche réducteur voire MEP ça doit qd mme faire très mal non ? 

À noter que la propulsion des FREMM a évolué , les premiers projets FMM étaient en CODELAD séparé  , ni TAG ni cross connecté.

Désolé c’est pas trop sujet . 

 

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il y a 24 minutes, ARMEN56 a dit :

À noter que la propulsion des FREMM a évolué , les premiers projets FMM étaient en CODELAD séparé  , ni TAG ni cross connecté.

Sur les FREMM en backup il y a le propulseur azimutal avant ... 

... je ne sais pas si en cas d'inondation du compartiment moteur électrique on peut quand meme utiliser la TAG pour la propulsion, je suppose que oui si les arbres sont encore fonctionnels. En cas d'inondation du comportiment TAG à priori on peut toujours utiliser les moteur électrique avec les DA qui reste mais ca ne doit pas faire beaucoup de puissance disponible.

Le souci de la proximité MEP et TAG c'est le risque d'innondation des deux compartiment, rien n'interdit un coup à cheval sur les deux sections.

Ce qui me surprend toujours c'est l'absence de compartimentage longitudinal ... C'est trop contraignant?

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Je ne suis certainement pas un expert, et donc ma seule contribution à la discussion est de rappeler que pour la MMI même les PPA (quelle que soit la version et donc l'armement) sont classés comme patrouilleurs également pour des critères liés à la survivabilité, certainement supérieure dans les FREMM.

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C’est un sujet complexe avec des nuances significatives entre les termes survivabilité , vulnérabilité, disponibilité….blablabla 

 Les frégates de premier rang , outre l’accompagnement d’un GAN ont aussi pour mission secondaire de patrouiller 

C’est sûr qu’un patrouilleur PPA  , toutefois de format frégate tout de même , ne bénéficie pas du concept furtivité/contre mesures/ et bulles auto défense d’un destroyer de rang 1 , cependant ce type de navire a un coût/investissement méritant une bonne assurance technique sur sa  mobilité donc sa propulsion 

La question posée par HK était ( si j’ai bien compris)  de savoir ,selon l’organisation du power plant ,  quid de la dispo et mobilité navire  inhérente , dès fois qu’un coup porté en tranches milieux ( pleine tranche ou à cheval CPE ) telles que concentrées ? Et pas seulement sous l’angle de la stabilité 

Pour ce qui est des FMM/FREMM les conf prop principale ont effectivement tjrs été redondées par du secours via prop télescopique avant bridant la vitesse à 7 ou 8 nds en augmentant le tirant d’eau de plus de 2 m 

@g4lly

Le cloisonnement longitudinal a toujours fait objet de débats 

1912 Titanic ( un CL l’aurait sauvé !) 

1915 Lusitania ( un CL l’a perdu ..!) 

Ici extrait de notre bible Henri Charpentier des années 40 

lbosd9.jpg

bmj0v4.jpg

ut1bnr.jpg

tj1824.jpg

5miey8.jpg

a5kxtt.jpg

ET pour ne pas être englouti dans le maelström du HS et pour me sauver de la honte  :unsure:——>:rolleyes: —> :tongue: Voici une organisation des compartiments propulsifs du Midway 

hmigbw.png

 

 

 

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