Construction navale - aspects techniques

[pascal]

Il ne reste plus qu'à trouver les ports acceptant les navires à propulsion nucléaire -Anvers et Rotterdam par exemple je n'en suis vraiment pas sûr ...

D'un autre côté les ultra large container ship (ULCS) ne sont pas une nouveauté on trouve des 24 000 EVP nouvellement livrés sur plusieurs routes vers l'Europe, OOCL vient de réceptionner le deuxième  et Hapag-Lloyd aura en 2024 douze mégamax au GNL

GNL ou nucléaire tel est le débat

[Titus K]

CMA CGM a payé 1,2 milliards pour 9 navires de 22 000 EVP au GNL, soit 133 million piece https://www.offshore-energy.biz/cma-cgm-confirms-order-for-22000-teu-giants/

Combien couterait un navire a prop nucléaire de la meme taille ?

[ARMEN56]

Côté fret nucléaire, on a déjà eu le Savannah dans les années 50, un mixte cargo passagers cf  partir de la planche 152

https://lynceans.org/wp-content/uploads/2018/07/Marine-Nuclear-Power-1939-2018_Part-2B_USA_surface-ships.pdf

https://maritime.org/doc/plans/savannah.pdf

  Le 28/12/2023 à 12:22, Titus K a dit :

Combien couterait un navire a prop nucléaire de la meme taille ?

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Une tendance qui vaut ce qu’elle vaut ;  lors étude PA2 nuc et non nuc , le cout d’acquisition d’un non nuc fût je crois valorisé à environ 20 % de moins d’un nuc.

[Alzoc]

  Le 28/12/2023 à 12:22, Titus K a dit :

CMA CGM a payé 1,2 milliards pour 9 navires de 22 000 EVP au GNL, soit 133 million piece https://www.offshore-energy.biz/cma-cgm-confirms-order-for-22000-teu-giants/

Combien couterait un navire a prop nucléaire de la meme taille ?

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A la grosse louche probablement 300-400 millions rien que pour la propulsion nucléaire qui va demander de réarranger l'architecture du bateau.

Après je ne parle même pas de la stupidité d'utiliser un cycle Thorium pour la propulsion navale. Ça conduit à créer de l'²³²U dont les descendants génèrent des gamma très énergétiques en se désintégrant :

  Révéler le contenu masqué

https://en.wikipedia.org/wiki/Thorium_fuel_cycle#Uranium-232_contamination

Ce qui veut dire que les protections biologiques devront être très épaisses (et donc lourdes) ce qui va faire de la masse parasite et du volume mort en plus sur un type de navire où l'idée est plutôt d'optimiser la place disponible à bord le plus possible.

Il pourront peut être s'en sortir avec des pro-bio minimalistes car l'équipage d'un porte conteneur est très réduit (et peux donc être parqué dans une toute petite partie du navire), mais ça veux dire que les marins ne pourront pas s'approcher de la section contenant le réacteur. Et je ne parles même pas de la dosimétrie durant les opérations de maintenances ou même quand le bateau sera à quai.

Le cycle Thorium est un non-sens industriel pour quasiment toutes les applications possibles et imaginables. Trop dosant et donc trop cher : Ce sont d'excellentes raisons pour lesquelles personne ne compte sérieusement développer ce genre de réacteurs.

Et pourtant il a encore cette aura de solution miracle auprès du public (en grande partie à cause d'articles publiés par des journalistes non-scientifiques) ...

Modifié le 28 décembre 2023 par Alzoc

[Patrick]

  Le 28/12/2023 à 13:37, Alzoc a dit :

A la grosse louche probablement 300-400 millions rien que pour la propulsion nucléaire qui va demander de réarranger l'architecture du bateau.

Après je ne parle même pas de la stupidité d'utiliser un cycle Thorium pour la propulsion navale. Ça conduit à créer de l'²³²U dont les descendants génèrent des gamma très énergétiques en se désintégrant :

  Révéler le contenu masqué

https://en.wikipedia.org/wiki/Thorium_fuel_cycle#Uranium-232_contamination

Ce qui veut dire que les protections biologiques devront être très épaisses (et donc lourdes) ce qui va faire de la masse parasite et du volume mort en plus sur un type de navire où l'idée est plutôt d'optimiser la place disponible à bord le plus possible.

Il pourront peut être s'en sortir avec des pro-bio minimalistes car l'équipage d'un porte conteneur est très réduit (et peux donc être parqué dans une toute petite partie du navire), mais ça veux dire que les marins ne pourront pas s'approcher de la section contenant le réacteur. Et je ne parles même pas de la dosimétrie durant les opérations de maintenances ou même quand le bateau sera à quai.

Le cycle Thorium est un non-sens industriel pour quasiment toutes les applications possibles et imaginables. Trop dosant et donc trop cher : Ce sont d'excellentes raisons pour lesquelles personne ne compte sérieusement développer ce genre de réacteurs.

Et pourtant il a encore cette aura de solution miracle auprès du public (en grande partie à cause d'articles publiés par des journalistes non-scientifiques) ...

Expand  

Tu es bien sévère avec le Thorium et comme nous avons un expert au niveau national et international du sujet sur le forum, je le laisse défendre la cause un milliard de fois mieux que je ne saurais le faire.

J'invoque @Delbareth.

[pascal]

Je réitère mais ces navires s'ils existe pourront ils accoster dans les grands ports européens ou nord américains ?

[ARMEN56]

  Le 28/12/2023 à 17:39, pascal a dit :

Je réitère mais ces navires s'ils existe pourront ils accoster dans les grands ports européens ou nord américains ?

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Pas simple...traduction deepl du lien in fine

"L'ORGANISATION MARITIME INTERNATIONALE (OMI)

estime que le transport maritime est responsable de 2,7 à 3,3 % des émissions annuelles mondiales de dioxyde de carbone. La nécessité de modes de navigation à faible émission de carbone soulève la question de savoir si les navires dotés de systèmes de propulsion nucléaire pourraient être utilisés ; après tout, les sous-marins à propulsion nucléaire et les brise-glaces sont utilisés régulièrement. Dans un modèle conjoint produit par l'OMI et le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) des Nations Unies pour le transport maritime à faible émission de carbone en 2050, la propulsion nucléaire a été marquée comme un carburant vert, aux côtés de l'énergie renouvelable et du biocarburant. Dans ce cas, quel serait le cadre juridique dans lequel les navires opèrent et serait-il différent des navires à propulsion conventionnelle ?

Il y a des questions spécifiques concernant l'utilisation de l'énergie nucléaire dans les navires qui doivent être abordées. Tout d'abord, il y a la question de l'élimination du combustible usé et de la protection de l'environnement. Deuxièmement, les conditions d'accès au port et l'emplacement du port doivent être abordées. Enfin, quelle est la responsabilité des opérateurs en cas d'accident, quelle qu'en soit la cause (omission dans la construction, l'entretien ou attaque terroriste) ?

Selon certains auteurs, le combustible usé représente la principale préoccupation puisqu'il doit être transféré du navire à une installation de stockage et a été l'une des raisons pour lesquelles NS Savannah et NS Mutsu ont été confrontés à l'opposition des communautés locales et des autorités portuaires. Afin de servir de collecteur de combustible usagé, un navire spécial d'entretien nucléaire, nommé Atomic Servant, a été construit et chargé d'accompagner NS Savannah et d'éliminer les déchets nucléaires. De plus, le ravitaillement régulier ou l'entretien dans un certain laps de temps nécessite des quais spécialisés. L'histoire récente montre que les ports conventionnels sont réticents à héberger des navires nucléaires même lorsqu'ils fournissent toutes les autorisations et tous les certificats de sécurité demandés. De nouveaux ports pour les navires nucléaires doivent être construits. Ils seraient éloignés des établissements humains et avec l'infrastructure nécessaire pour répondre aux besoins des navires, de l'équipage et des compagnies.

Les premiers navires nucléaires ont été construits et utilisés au milieu du XXe siècle. En 1966, le Lloyd's Register a préparé des règles provisoires pour la classification des navires nucléaires spécifiant les exigences relatives aux principaux composants du navire, à l'ingénierie des réacteurs et au contrôle des rayonnements. Ces règles ont ensuite été abandonnées, car aucun autre navire nucléaire n'a été construit après les quatre premiers navires initialement construits.

Les aspects économiques et juridiques des navires nucléaires sont aussi importants que les capacités techniques. La question de l'indemnisation en cas d'accident reste à explorer.

Existe-t-il un cadre de responsabilité pour les exploitants de navires nucléaires, basé sur les mêmes principes que pour les exploitants de navires conventionnels ? Les principaux aspects de la responsabilité des exploitants de navires nucléaires commerciaux dans la législation internationale peuvent être comparés à ceux d'autres exploitants de navires afin de déterminer si le nucléaire fait face à des exigences supplémentaires.

Les principaux documents internationaux régissant l'utilisation des navires nucléaires civils sont les suivants :

Convention des Nations Unies sur le droit de la mer (CNUDC)

Convention de l'OMI pour la sécurité de la vie humaine en mer (SOLAS)

Convention de l'OMI sur la responsabilité des exploitants de navires nucléaires et le code de sécurité des navires marchands nucléaires

Législation européenne correspondante.

La responsabilité des exploitants de navires conventionnels réside dans la Convention civile et la Convention sur les fonds, et dans les modifications ultérieures de ces lois. Les premières conventions ont été adoptées en 1969 et 1971, respectivement. Ils ont été modifiés en 1992 et 2003, formant trois ensembles de dispositions qui existent de manière indépendante, car tous les signataires des premières conventions n'ont pas ratifié tous les amendements ultérieurs. En 2008, une nouvelle convention est entrée en vigueur sur les fuites de carburant du bunker.

Application des documents

Un navire nucléaire sans noyau est un navire comme les autres, et est soumis aux mêmes règles qu'un navire conventionnel.

Le cadre juridique concernant la propulsion nucléaire dans les navires a évolué lentement et de manière inégale, avec une trajectoire encore plus étroite pour les navires marchands nucléaires. Au moment de sa création en 1982, l'UNCLOS était unique pour son exhaustivité. Il a abordé certaines des questions les plus sensibles concernant les relations internationales et a été considéré comme révolutionnaire pour certaines de ses solutions. L'UNCLOS a permis aux États côtiers de limiter le droit à un passage innocent en mer pour les navires à propulsion nucléaire et les navires transportant des substances ou matières nucléaires ou d'autres substances ou matières intrinsèquement dangereuses ou nocives. Mais il a permis un tel passage dans les eaux territoriales, si les navires obtiennent et portent les documents nécessaires et respectent les mesures de précaution spéciales établies pour ces navires par des accords internationaux.

L'UNCLOS stipule la même procédure pour tous les dommages infligés en haute mer, quel que soit le type de dommage (nucléaire, chimique, déversement de pétrole, etc.).

L'Organisation maritime internationale a consacré le chapitre VIII de sa Convention (SOLAS) à tous les navires nucléaires, à l'exception des navires de guerre. La dernière version de la convention a été adoptée le 1er novembre 1974. Une attention particulière doit être accordée à la conception de l'installation du réacteur, compte tenu des conditions particulières de service à bord du navire dans des circonstances normales et exceptionnelles de la navigation. Les radiations sont sa principale préoccupation. Les audits des navires nucléaires devraient être effectués au moins une fois par an dans d'autres conditions strictes.

En 1962, l'Organisation maritime internationale a adopté la Convention sur la responsabilité des exploitants de navires nucléaires, dans le but d'établir des règles uniformes pour tous les exploitants de navires nucléaires. Cette Convention est également connue sous le nom de Convention de Bruxelles, et elle n'a jamais été ratifiée et n'est pas entrée en vigueur. La majorité des règles de cette convention sont conformes aux autres accords nucléaires internationaux, ainsi qu'aux principes principaux énoncés dans le droit civil concernant les dommages.

Les conditions d'utilisation et de navigation habituelles comprennent : la construction selon la documentation technique acceptable ; l'entretien et l'entretien réguliers du navire, du réacteur et de l'équipement ; et un équipage formé et instruit. Mais il y a quelques incidents qui peuvent conduire à un accident nucléaire ou à des dommages nucléaires. Habituellement, les dommages nucléaires désignent les dommages qui causent une perte de vie ou tout dommage corporel à une personne, la perte ou l'endommagement de choses résultant de propriétés radioactives associées à des propriétés toxiques, explosives ou autres propriétés dangereuses du combustible nucléaire, ou des produits et déchets radioactifs.

D'autre part, un accident nucléaire fait référence à tout événement ou à toute série d'événements ayant la même origine qui a causé les dommages nucléaires. Il est possible que les dommages nucléaires et non nucléaires puissent être causés conjointement par des accidents nucléaires. Dans ce cas, s'il n'est pas possible de séparer raisonnablement le nucléaire des autres dommages, tous les dommages seraient considérés comme nucléaires.

À l'article III, la Convention exige que l'exploitant soit pleinement responsable et tenu de maintenir une assurance ou une autre sécurité financière couvrant sa responsabilité pour les dommages nucléaires. Cet instrument financier devrait être d'un montant, d'un tel type et en termes qu'il assure le paiement des demandes d'indemnisation pour dommages nucléaires établies à l'encontre de l'opérateur.

Le 19 novembre 1981, la Convention était accompagnée du Code de sécurité pour les navires marchands nucléaires (Résolution de l'OMI A. 491(XII)). Puisqu'il contient des principes généraux de sécurité et des principes d'acceptation des risques, le Code est défini comme un guide concernant les critères de sécurité pour l'utilisation des navires nucléaires. (Il comprend les critères et conditions de conception ; la conception, la construction et l'équipement des navires ; le système d'approvisionnement en vapeur nucléaire ; les machines et les installations électriques ; la radioprotection ; les procédures d'exploitation et d'opération d'urgence ; les enquêtes. Les annexes couvrent : les calculs de la vitesse d'affaissement ; les charges maritimes en fonction des périodes de service ; l'évaluation de la sécurité ; la limitation des taux d'équivalent-dose pour différentes zones et espaces ; le programme d'assurance de la qualité ; l'application d'un critère de défaillance unique). L'application initiale du Code est limitée aux navires conventionnels propulsés par des installations de propulsion nucléaire de type PWR. Il fournit une référence technique et réglementaire pour les navires marchands nucléaires et souligne les tâches citées dans d'autres instruments internationaux pertinents. Une attention particulière est accordée au déclassement des navires à propulsion nucléaire.

La Convention de Vienne sur la responsabilité civile pour les dommages nucléaires, adoptée le 21 mai 1963, exclut de son application les mini-installations électriques des navires et des aéronefs.

Qui paie ?

Si les dommages nucléaires sont similaires aux dommages de droit civil, ils pourraient être jugés de la même manière : l'utilisateur du navire nucléaire serait seul responsable des dommages nucléaires. Ceci est conforme au droit civil, dans lequel une personne qui utilise un objet ou un objet dangereux doit être tenue responsable de tous les dommages qui en proviennent. Les exceptions à cette règle n'existent que dans les cas où le propriétaire ou l'utilisateur d'un objet dangereux est consciencieux et qu'un tiers a abusé de l'objet ou a commis des dommages.

Les dispositions de responsabilité s'appliquent à un navire nucléaire à partir du moment où le combustible nucléaire est chargé. Le navire porte le drapeau du pays où il a été construit. Après la vente à un nouveau propriétaire, le drapeau peut être modifié parce que le nouveau propriétaire détermine le pays dans lequel le navire est immatriculé.

L'État dont le navire nucléaire fait pavillon est considéré comme l'État de délivrance de licences et a l'obligation d'exercer un contrôle permanent. S'il s'agit d'un propriétaire d'un navire, l'État est responsable de l'indemnisation des demandeurs de dommages. Il est donc conseillé aux États de ne pas accorder de licence ou d'autorisation d'exploiter un navire nucléaire battant pavillon d'un autre État. Si des règles uniformes devaient être acceptées par tous les pays, cette précaution deviendrait inutile.

À l'origine, la valeur d'un navire fournissait une indemnisation pour les dommages qui en découlent. Mais cela peut être insuffisant et l'assurance responsabilité civile pour l'opérateur est née de la nécessité de protéger le propriétaire de l'armateur contre les dommages causés aux utilisateurs du transport ou à des tiers. L'utilisateur du navire doit avoir une situation financière…"

https://www.neimagazine.com/features/featurelegal-framework-for-nuclear-ships-8063937/

 

[nikesfeld13]

  Le 28/12/2023 à 11:10, Benoitleg a dit :

Un projet chinois de porte-conteneurs 24000 EVP à propulsion nucléaire au thorium

https://www.geo.fr/environnement/transport-maritime-chine-devoile-colossal-porte-conteneurs-propulsion-nucleaire-24000-containers-sels-fondus-thorium-218141

Expand  

https://www.revolution-energetique.com/la-course-au-porte-conteneur-nucleaire-est-lancee-voici-les-projets/

[nikesfeld13]

  Le 28/12/2023 à 17:39, pascal a dit :

Je réitère mais ces navires s'ils existe pourront ils accoster dans les grands ports européens ou nord américains ?

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pourquoi pas en russie par la voix du nord et dispatcher en conventionnel en europe ? ^microspoiler

Modifié le 28 décembre 2023 par nikesfeld13
spoiler

[nikesfeld13]

  Le 28/12/2023 à 18:01, ARMEN56 a dit :

Pas simple...traduction deepl du lien in fine

"L'ORGANISATION MARITIME INTERNATIONALE (OMI)

estime que le transport maritime est responsable de 2,7 à 3,3 % des émissions annuelles mondiales de dioxyde de carbone. La nécessité de modes de navigation à faible émission de carbone soulève la question de savoir si les navires dotés de systèmes de propulsion nucléaire pourraient être utilisés ; après tout, les sous-marins à propulsion nucléaire et les brise-glaces sont utilisés régulièrement. Dans un modèle conjoint produit par l'OMI et le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) des Nations Unies pour le transport maritime à faible émission de carbone en 2050, la propulsion nucléaire a été marquée comme un carburant vert, aux côtés de l'énergie renouvelable et du biocarburant. D

 

Expand  

Gros sujet, de loin on peut penser à du bon sens pour le CO2 si on fait fi des émissions pour la construction.

La propulsion nucléaire (i.e. vapeur, turbine) peut être un sujet pour des grands groupes de la marine marchande qui ont trop d'argent; néanmoins au niveau réglementation à l'instar du spatial/aérien cela parait peu probable d’être accepté en l'état par consensus. Il y en service les brises glaces russes qui semblent fonctionner.

Quid de la solas, des obligations de sauvetage en cas d'accident ? film kurks

De plus si la technologie (militaire) est fonctionnelle, quid de l'optimum économique pour du transport de containers ? de gros etc ?  revenir à 2 arbres, turbines etc, est ce qu'un 20 000 boites c'est fait pour le nucléaire ?

 

Néanmoins, en fait c'est surtout une capacité de souveraineté "au cas ou".

Modifié le 28 décembre 2023 par nikesfeld13

[g4lly]

  Le 28/12/2023 à 20:13, nikesfeld13 a dit :

De plus si la technologie (militaire) est fonctionnelle, quid de l'optimum économique pour du transport de containers ? de gros etc ?  revenir à 2 arbres, turbines etc, est ce qu'un 20 000 boites c'est fait pour le nucléaire?

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Rien qu'au niveau dissémination c'est mort à mon sens ... c'est ma grande angoisse des états notamment nucléaire, que du combustible même civil s'égare.

[Delbareth]

  Le 28/12/2023 à 17:36, Patrick a dit :

Tu es bien sévère avec le Thorium et comme nous avons un expert au niveau national et international du sujet sur le forum, je le laisse défendre la cause un milliard de fois mieux que je ne saurais le faire.

J'invoque @Delbareth.

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Fichtre quel titre ronflant, il va falloir que je sois à la hauteur !

Bon déjà avant de parler d'inconvénients du Thorium, il faudrait déjà parler des avantages puisque c'est eux qui pousseraient à son utilisation :

• Habituellement quand on mentionne le thorium comme solution miracle, on fait référence à la moindre production de déchets de longue durée de vie. Mais cet avantage n'est en réalité pas significatif car le cycle thorium a ses propres actinides mineurs bien radiotoxique sur le long terme.
• L'abondance plus grande du Thorium. On évoque souvent que le thorium est 4x plus répandu que l'uranium sur Terre, et mieux réparti. Ça pourrait être important, mais surtout pour des applications très large échelle comme le renouveau des centrales électriques mondiales. Là pour des porte-conteneurs j'ai un doute. En plus c'est un faux avantage dans le sens où le gens comparent souvent la disponibilité 4x plus grande du thorium, avec ce qu'ils connaissent à savoir le 235U fissile. Or le thorium n'a pas d'isotopes fissile, ce qui nécessite des réacteur régénérateur ou surgénérateur. Donc il faudrait surtout comparer avec la disponibilité du 238U, noyau jumeau du 232Th en quelque sorte, et qui représente 99.28% de l'uranium naturel. Est-ce que quelqu'un a déjà entendu parlé d'un manque de 238U ?
• L'intérêt le moins connu du thorium est sa capacité à être plus facilement régénérateur pour une large gamme de spectre neutronique. En gros on pourrait (si on maîtrisait totalement ces technos) être régénérateur en neutron thermique, ou épithermique ou rapide. A contrario, le cycle U/Pu ne peut être régénérateur qu'en spectre rapide, par contre là il est bien plus performant. Je vous encourage à aller regarder le Fig 1.5 page 22 de cette excellent thèse () : https://theses.hal.science/tel-00010791v1/document
• Certains voient le thorium comme le meilleur moins de faire fonctionner des réacteur à sels fondus (RSF), en partie grâce à l'argument précédent, mais j'avoue ne pas connaitre ces détails car ces réflexions ont eu lieu après que j'ai changé de thématique. Mais là on pourrait utiliser le thorium non pas pour ses avantages intrinsèques, mais parce qu'il permettrait d'optimiser l'usage de RSF et de bénéficier de tous leurs avantages.

Maintenant les inconvénients sont nombreux, et le pire n'est pas nécessairement celui mentionné par @Alzoc :

• Tout d'abord le thorium ne dispose pas d'un isotope fissile, ce qui est gênant pour faire de la fission nucléaire. Il faut donc : i) lui adjoindre un isotope fissile, donc 235U ou 239Pu, ii) être le plus régénérateur, voir surgénérateur possible. Ça complique pas mal les choses, en particulier pour le Pu puisque celui-ci ne se dissout pas dans certains sels (exit les fluorures, bonjour les chlorures et leur lot d'emm.rdes). C'est quand même LA raison majeure et naturelle pour laquelle on est partie sur le cycle U/Pu au XXe siècle.
• Ensuite, la chimie du thorium est totalement différente de celle du cycle U/Pu, et il faut tout refaire. Tout les pays nucléaires ont leurs usines du combustible en chimie uranium, ça n'est pas trivial de monter une 2e filière en parallèle. Encore pire pour la France d'ailleurs puisqu'on a aussi une filière de retraitement en chimie uranium.
• Il y a effectivement dans les produits de filiation du thorium irradié un émetteur de gamma de 2.6 MeV et c'est assez pénétrant. Ça épaissit les protections et/ou nécessite de l'automatisation des procédés. C'est aussi pour ça qu'un RSF au thorium serait plus facile à gérer (de ce point de vue) qu'un réacteur à combustible solide. Le fuel étant liquide, il peut être déplacé par des pompes et des vannes, modifié pour des injections, purifié par des procédés chimiques... rien de comparable à la difficulté de traiter un combustible solide irradiant. Après tout le procédé PUREX à La Hague doit être méchamment dosant et pourtant il marche très bien. Le côté pile de la médaille concernant le côté dosant du thorium c'est que ça améliorerait la traçabilité, mais bon je suis pas un expert AIEA donc j'en mettrais pas ma main au feu.

Tout ça pour dire quoi ? Dans cet article de GEO, sur lequel on a quasi aucune info technique, ce qui me surprend le plus c'est surtout qu'ils veulent un RSF pour alimenter leur bazar. Après tout les américains et les russes y avaient pensé pour des bombardiers, mais là le blindage s'était avéré rédhibitoire (sans parler du problème d'un réacteur nucléaire volant). Pour un porte-conteneur, c'est un problème bien plus mineur. Peut-être de là découle l'utilisation du thorium puisque les chinois travaillent énormément sur cette filière de RSF thorium (95% des citations de mes papiers de thèse sont des chinois), et/ou afin d'obtenir un réacteur le plus régénérateur possible. Et eux monter une filière de zéro ça va pas leur faire peur. Par contre l'argument de l'abondance, même sous couvert d'autonomie énergétique du pays, j'y crois moins.

[ARMEN56]

  Le 28/12/2023 à 20:13, nikesfeld13 a dit :

De plus si la technologie (militaire) est fonctionnelle, quid de l'optimum économique pour du transport de containers ? de gros etc ?  revenir à 2 arbres, turbines etc, est ce qu'un 20 000 boites c'est fait pour le nucléaire ?

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Un Megamax porte conteneurs de + 24000 EVP est propulsé par un moteur lent de 71 MW (95100 SHP)pour 22,5 nds . C’est un entraînement sans réducteur donc en attaque directe hélice qui tourne à 70 rpm.

Ces moteurs lents dont tres très très fiables ; quel armateur oserait prendre des risques en une technique « olé olé »  non seaproven ? Sur des runs ping pong Asie/Europe de 11000/12000 mn sous feux verts détroits ( malacca et mer rouge) sinon le grand tour Aucun !

https://inspenet.com/en/noticias/msc-received-container-ship-msc-loreto-of-24346-teus/

https://www.wingd.com/en/documents/general/presentations/x92-the-most-efficient-engine-for-large-container-vessels.pdf/

C’est dire que « l’aventure » technique sur ce segment appro Europe sera hyper regardée; les états et armateurs étant bien entendu déjà conscient des enjeux climatiques .

En fouillant j’ai retrouvé le cas de ce porte conteneur russe cf page 48 ;

https://lynceans.org/wp-content/uploads/2018/10/Marine-Nuclear-Power-1939-2018_Part-3B_R1_Russia_surface-ships-non-propulsion-apps.pdf

Project 10081 Sevmorput Russian nuclear-powered icebreaking LASH (lighter aboard ship)   Launched Feb 1986, delivered Dec 1988   Length: 260.30 m

(854.0 ft); beam: 32.20 m (105.6 ft); max. displacement: 61,880 tons; max speed 20.8 kts

Propulsion:

  One KLT-40 PWR nuclear power plant, rated @ 135 MWt   Steam turbine delivering 39,450 shp directly drives a single ducted propeller

Alors 39450 SHP c’est environ 30 Mw à l’hélice soit un rapport de  4.5 par rapport à la source nuc ( sans hôtel load qui doit être relativement faible) .

Ces chiffres sauf erreur conduisent donc à une puissance nuc de 315 Mwt pour un 24000 EVP.

Je ne pense pas qu’il existe sur étagère une solution technique nuk ( elec ou mécanique avec réducteur ) mono ligne d’arbre faisant passer cette puissance , il faudra donc l’inventer .

Tiens une idée matinale, mug de café sur îlot de cuisine – France inter en sourdine tout en attendant  d’aller chercher en mode GAN le dernier LOSS HS N°35 au Leclerc du coin , hier il n'y était pas )

  Révéler le contenu masqué

 

 

 

voilà ; une ligne d’arbre avec 4 MEP série de 20MW chacun alimenté par des turbos alternateurs en nb suffisant eux même dépendant en caloporteur vapeur toussa de 2 réacteurs de 160 Mwt.

Sinon  peut cependant fractionner cette puissance en 2 , 3 ou 4 hélices ( plus de redondance et donc de sécurité de fonctionnement) . à regarder le document Lynceans du dessus , des différentes solutions techniques russes existent .

En marchant sur des œufs ;

La chine pourrait aussi s’inspirer de la solution PA Fudjan côté amont ( MEP et hélice ) avec en aval , substitution d’une motorisation nuk à celle classique existante et l'ingénierie russe rodée à ce type de projet nuk/ice pour leur donner un coup de main ?

 

 

Modifié le 29 décembre 2023 par ARMEN56

[Alzoc]

  Le 29/12/2023 à 08:02, Delbareth a dit :

Il y a effectivement dans les produits de filiation du thorium irradié un émetteur de gamma de 2.6 MeV et c'est assez pénétrant. Ça épaissit les protections et/ou nécessite de l'automatisation des procédés. C'est aussi pour ça qu'un RSF au thorium serait plus facile à gérer (de ce point de vue) qu'un réacteur à combustible solide. Le fuel étant liquide, il peut être déplacé par des pompes et des vannes, modifié pour des injections, purifié par des procédés chimiques... rien de comparable à la difficulté de traiter un combustible solide irradiant. Après tout le procédé PUREX à La Hague doit être méchamment dosant et pourtant il marche très bien. Le côté pile de la médaille concernant le côté dosant du thorium c'est que ça améliorerait la traçabilité, mais bon je suis pas un expert AIEA donc j'en mettrais pas ma main au feu.

Expand  

Merci pour la réponse en détails qui me donne des billes supplémentaire pour dire tout le mal que je pense du cycle Thorium (Effectivement je n'avais même pas pensé aux problèmes de corrosions liés aux sels fondus chauds qui peuvent être particulièrement embêtants sur un bateau).

Après si c'est possible d'installer une usine de séparation des PF en ligne (un des avantages des RSF), ça ferait de la place en plus à prendre sur le bateau et n'éliminerait pas la problématique étant donné qu'ils resteraient à bord jusqu'à la prochaine escale dans un port qui pourra les prendre en charge. Certes les filtrer en ligne puis les concentrer permettrais de diminuer la taille des écrans sur le reste du réacteur et de se focaliser sur la zone d'entreposage des déchets (par définition plus réduite).

En soit rien n'est impossible, mais une usine de retraitement prends quand même un peu de place (même si on prends UP2-400 voir UP1 à Marcoule qui a été démantelée) :

  Révéler le contenu masqué

http://radioprotection.unblog.fr/2013/11/12/areva-autorise-a-demanteler-une-ancienne-usine-de-retraitement/

Ou encore slide 10 : https://nucleus.iaea.org/sites/connect/SFMpublic/TM Design Extension Conditions/04 - FRANCE - Cluzel - Prsentation IRSN IAEA TM DEC pools.pdf

PUREX reste un procédé en voie liquide (une fois l'étape de dissolution dans l'acide nitrique passée) où tout est automatisé (effectivement pour des questions de dosimétrie) ce qui permet de se donner une idée des échelles. Certes les procédés ne sont pas directement comparables et ça doit pouvoir se faire dans un volume plus réduit étant donné qu'on ne veut pas traiter la même quantité de combustible qu'à la Hague. Mais étant donné qu'on est en phase liquide dans les deux cas, le mode principal de contrôle de la criticité sera la géométrie (pour une concentration donnée). Ça conduit à des équipements (cuves plates, colonnes et tuyauterie à diamètre maximal, distances minimales entre deux tuyaux, etc) dont les dimensions vont être incompressibles.

Je n'ose pas imaginer la gueule qu'aurait l'étude de sûreté-criticité pour conserver une géométrie sûre en cas de tempête (déjà qu'une démonstration séisme c'est moche) :D

(Content de voir que je ne suis pas le seul qui n'avait pas beaucoup de références dans sa biblio. Le jury m'avait fait la remarque mais j'ai maintenant l'exemple de quelqu'un qui en avait encore moins que moi )

Modifié le 29 décembre 2023 par Alzoc

[mudrets]

Pour le Sevmorput, toutes les données ici à l'article du 12 février 2004

https://forums.airbase.ru/2009/07/t24490_2--atomnyj-likhterovoz-sevmorput.html

A+

[nikesfeld13]

  Le 28/12/2023 à 23:11, g4lly a dit :

Rien qu'au niveau dissémination c'est mort à mon sens ... c'est ma grande angoisse des états notamment nucléaire, que du combustible même civil s'égare.

Expand  

suivant les évolutions géopolitiques, en théorie la Chine passerait en force...

[Delbareth]

  Le 29/12/2023 à 09:43, Alzoc a dit :

Merci pour la réponse en détails qui me donne des billes supplémentaire pour dire tout le mal que je pense du cycle Thorium (Effectivement je n'avais même pas pensé aux problèmes de corrosions liés aux sels fondus chauds qui peuvent être particulièrement embêtants sur un bateau).

Après si c'est possible d'installer une usine de séparation des PF en ligne (un des avantages des RSF), ça ferait de la place en plus à prendre sur le bateau et n'éliminerait pas la problématique étant donné qu'ils resteraient à bord jusqu'à la prochaine escale dans un port qui pourra les prendre en charge. Certes les filtrer en ligne puis les concentrer permettrais de diminuer la taille des écrans sur le reste du réacteur et de se focaliser sur la zone d'entreposage des déchets (par définition plus réduite).

En soit rien n'est impossible, mais une usine de retraitement prends quand même un peu de place (même si on prends UP2-400 voir UP1 à Marcoule qui a été démantelée) :

  Révéler le contenu masqué

http://radioprotection.unblog.fr/2013/11/12/areva-autorise-a-demanteler-une-ancienne-usine-de-retraitement/

Ou encore slide 10 : https://nucleus.iaea.org/sites/connect/SFMpublic/TM Design Extension Conditions/04 - FRANCE - Cluzel - Prsentation IRSN IAEA TM DEC pools.pdf

PUREX reste un procédé en voie liquide (une fois l'étape de dissolution dans l'acide nitrique passée) où tout est automatisé (effectivement pour des questions de dosimétrie) ce qui permet de se donner une idée des échelles. Certes les procédés ne sont pas directement comparables et ça doit pouvoir se faire dans un volume plus réduit étant donné qu'on ne veut pas traiter la même quantité de combustible qu'à la Hague. Mais étant donné qu'on est en phase liquide dans les deux cas, le mode principal de contrôle de la criticité sera la géométrie (pour une concentration donnée). Ça conduit à des équipements (cuves plates, colonnes et tuyauterie à diamètre maximal, distances minimales entre deux tuyaux, etc) dont les dimensions vont être incompressibles.

Je n'ose pas imaginer la gueule qu'aurait l'étude de sûreté-criticité pour conserver une géométrie sûre en cas de tempête (déjà qu'une démonstration séisme c'est moche) :D

(Content de voir que je ne suis pas le seul qui n'avait pas beaucoup de références dans sa biblio. Le jury m'avait fait la remarque mais j'ai maintenant l'exemple de quelqu'un qui en avait encore moins que moi )

Expand  

(LOL! chuis pas un rat de bibliothèque moi !)

Le retraitement des PF en ligne est un plus des RSF, mais clairement un plus extrêmement contraignant. C'était d'ailleurs l'argument principal de rejet des RSF "C'est bien mais trop compliqué". En fait l'objet de ma thèse a justement été de montrer qu'on pouvait totalement s'en passer en spectre rapide. Le fait d'être rapide rend moins sensible aux sections efficaces de capture de toutes ces saleté. Et un RSF rapide, c'est pas comme un RNR sodium ou je ne sais quoi, c'est pas beaucoup plus compliqué qu'un RSF thermique (c'est même plus simple par certains côtés).

En plus, en configuration "basse puissance", tu peux garder sous le coude un max de réserve de réactivité pour fonctionner très longtemps sans trop toucher à ton combustible. Il était bien prévu des mini réacteur scellés capable de fonctionner 10 ou 30 ans.

Tu mentionnes les problèmes de corrosion et c'est une vrai difficulté des RSF. Mais dans les années 60 les américains ont développé des aciers qui marchaient plutôt pas mal.

Enfin, la sûreté/criticité est LE gros point fort des RSF (en terme de coefficient de contre-réaction par exemple), donc je m'inquiéterais pas trop sur ce point. Mais ça n'a pas grand chose à voir avec le thorium...

[ARMEN56]

Comme promis ,ci-joint une étude comparative navires US/UK parue dans le cadre de la SNAME

Alors dans la démarche , les auteurs utilisent une décomposition des installations pour établir devis de masse et de volume , elle suit la pratique américaine du SWBS ( Ship Work Breakdown Structure ) et (SSCS)  Ship Space Classification System . Alors que chez anglais on pratique la norme NES (Naval Engineering Standard). Chez nous on utilisait le catalogue BS avec les fameux bigrammes d’installation et les groupes ; 2 pour la coque , 3 pour les installations de plateforme , 4 pour les usines élec , 5 pour la propulsion  6/7/8 trans et système d’armes

Cette étude à 40 ans , donc faut relativiser ; quelques remarques toutefois ;

Pour US Utilisation de diesels semi rapide plutôt que rapides ; s’ils sont plus fiables ils prennent plus de place ( les armateurs français ne veulent pas de diesels rapide sur leur bateaux , trop de maintenance

Pour US , vaigrage total des fonds ,( conséquence , plus d’inertie en poutre et capacité a gazole augmentée dans les fonds machines )  alors que UK partiel , nous aussi

Pour US ; renforcement des murailles livet et bouchain par un acier de soum HY80 , ( ca limite les fissures )

Pour US ; marges conséquente sur le bilan clim et la puissance des frigo air …..etc

Je n'ai pas développé les + et les - US/UK

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Traduction au mieux , certainement des erreurs ( se recaler sur l'orignal ) 

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Résumé

Le développement d'un navire de la marine reflète non seulement sa mission, mais aussi l'expérience accumulée de cette marine telle qu'elle est exprimée dans ses normes et pratiques de conception. Ce document examine les différences entre les pratiques de conception entre les États-Unis et les navires du Royaume-Uni, et les impacts qui en résultent sur la taille et le coût du navire. Le but de l'étude était d'expliquer pourquoi, compte tenu des missions similaires, les frégates américaines et britanniques diffèrent de grande taille et de coût. Dans un projet conjoint, chaque marine a développé une conception conceptuelle de frégate basée sur un système de combat commun, qui a ensuite été comparée sur une base générale. Cependant, les différentes pratiques nationales dans certains domaines masquent d'autres différences importantes dans les conceptions. Par conséquent, des conceptions alternatives ont été développées qui ont éliminé ces variations, permettant une comparaison détaillée des systèmes de bord de navire. Des efforts considérables ont été déployés pour traduire la classification du poids et de l'espace de l'autre. Les différences dans les poids et les zones du système indiquent l'endroit où les variations des normes et des pratiques de conception se sont produites ; les raisons sous-tendues de ces différences ont ensuite été examinées. Enfin, les coûts de construction ont été comparés et analysés

1. INTRODUCTION

1.1 Contexte

Au cours des 20 dernières années, de nombreuses études comparatives sur les navires de guerre ont indiqué que, pour des exigences largement similaires, les conceptions de frégates britanniques et américaines pourraient différer de plus de 1 000 tonnes. Par conséquent, les représentants du United States Naval Sea Systems Command (NAVSEA) et du United Kingdom Sea Systems Controllerate (SSC) ont convenu qu'une étude conjointe visant à enquêter sur les raisons sous tendues

Les points de vue exprimés dans le présent document sont ceux des auteurs, et pas nécessairement ceux du département de la Défense des États-Unis, du département de la marine des États-Unis ou du ministère de la Défense du Royaume-Uni, cette différence en vaudrait la peine. Cet article résume les résultats de cette étude. Ses objectifs sont de confirmer l'opinion selon laquelle, pour la charge utile et les exigences communes, les frégates des États-Unis et du Royaume-Uni (conçues selon les pratiques nationales) diffèrent considérablement en termes de déplacement, d'identifier les politiques, les normes et les pratiques de conception qui sont responsables de ces différences, et  de comparer les impacts de ces différences sur les coûts des navires.

Il convient de noter que cette étude a été menée en 1987-1988 et représentait la pensée actuelle à l'époque. Comme les pratiques et les technologies de conception ont évolué depuis lors, les résultats et les conclusions de cette étude ne représentent peut-être pas les dernières nouveautés en matière de conception aux États-Unis ou au Royaume-Uni. Nous notons avec insistance que cette étude n’a pas pour objectif de dire quelles pratiques de conception sont « meilleures » (si c'est même possible), mais sert plutôt à illustrer à quel point les organisations hautement compétentes des deux côtés de l'Atlantique peuvent parvenir à des solutions différentes pour des exigences similaires

1.2 Méthodologie de l’étude

Nous nous sommes dit qu'une comparaison des design de conception , plutôt que des navires existants, était la meilleure procédure pour cette étude, pour les raisons décrites ci-dessous.

Nous avons entrepris deux études de conception parallèles ; l'une menée aux États-Unis par la Division de conception préliminaire de NAVSEA (SEA 501), en utilisant des méthodes et des pratiques de conception aux États-Unis ; et l'autre menée au Royaume-Uni par le directeur, Future Projects (Navy) de SSC (DFP(N)), incarnant les méthodes et pratiques de conception du Royaume-Uni. Les descriptions de navires qui en ont résulté ont ensuite été comparées pour révéler toute différence et permettre leur analyse détaillée.

Il était évident dès le début que nous aurions besoin d'une base commune à partir de laquelle comparer les normes et les pratiques de conception. Bien que des analyses antérieures des conceptions de navires de guerre (par exemple, les travaux de Kehoe, et al. (Kehoe, 1980), et Garzke & Kerr (Garzke, 1981)) ont été assez minutieux en illustrant de nombreuses différences dans les pratiques nationales, ils ont toujours comparé les navires existants, qui, bien qu'ayant des rôles largement similaires, diffèrent dans leurs exigences militaires (charge utile, portée, vitesse, etc.) ; cela exclut une corrélation significative des conceptions de navires sous-jacentes, car une grande partie d'une conception se concentre sur le soutien de la mission du navire.

Pour former une analyse plus correcte, nous avons décidé de comparer les designs  des navires américains et britanniques, développés à partir des mêmes exigences militaires ; en particulier, la charge utile devait être commune aux navires, en particulier pour assurer des exigences identiques sur la plate-forme. En conséquence, nous avons arbitrairement défini une charge utile d’un système de combat d'armes commune et un ensemble d'exigences de mission (voir tableau 1). Cela couvrait non seulement les aspects fonctionnels, mais aussi les exigences de charge utile sur la plate-forme. Il convient de noter que, bien que la charge utile réelle ne soit pas d'une grande importance, nous avons essayé de produire un équilibre entre les capacités de la guerre anti-marine (ASW), de la guerre anti-aérienne (AAW) et de la guerre anti-surface (ASUW).

 

En plus de la charge utile commune, nous avons reconnu que certains autres éléments nécessaires à la synthèse d'une conception ont un impact significatif sur la taille de la plate-forme (en particulier, l’équipage effectif , la protection et la propulsion). Bien que ceux-ci soient généralement déterminés par la politique nationale, leurs impacts pourraient masquer des domaines de différence plus petits mais importants incorporés dans le processus de conception lui-même. (N.B. -- Pour des raisons de classification, certains domaines qui auraient un impact sur la conception d'un navire n'ont pas été abordés dans ce document.)

Nous avons décidé de mener l'étude en deux phases. La première phase a été menée en utilisant des conceptions de base nationales, avec des charges utiles communes, mais en utilisant des pratiques nationales pour l'équipage , la protection et la propulsion. La deuxième phase a utilisé une variante de la conception de base américaine, mais ayant la même élimination, la même protection et la même propulsion que la ligne de base de base du Royaume-Uni. Au cours de la phase 1, les lignes de base ont été examinées côte à côte pour donner une comparaison globale du type de navires qui pourraient être produits dans chaque pays ; et en comparant la ligne de référence et la variante américaines, les impacts des politiques de équipage, de protection et de propulsion ont pu être déterminés. La phase 1 les navires ont été conçus à un niveau de détail très approximatif pour permettre ces comparaisons. Dans la phase 2, la comparaison de la ligne de référence britannique avec la variante américaine a permis d'enquêter sur des pratiques de conception plus subtiles ; par conséquent, les conceptions de la phase 2 ont été réalisées avec un plus grand niveau de détail.

Ce processus est illustré à la figure 1.voir doc source

2. PHASE 1 : COMPARAISONS PRÉLIMINAIRES

2.1 les référentiels ( baseline) nationaux

Comme indiqué, les design de base  nationaux ont été conçues avec des charges utiles communes, mais en intégrant l'équipage , la protection et la propulsion conformes aux pratiques nationales. Les détails de ces conceptions sont présentés dans les deux premières colonnes du tableau 2. Comme on peut le voir, les deux design diffèrent d'environ 1300 tonnes en DCC , dont 1000 tonnes sur le lège et 300 tonnes d’écart sur le port en lourd . Le navire américain est 8 m plus long que le navire britannique. Les zones aménageables et les volumes totaux des deux navires sont équivalents.

Table 2 Comparison of Baseline Designs. voir doc source

2.2 Différences de conception

Trois différences majeures dans les conceptions de base ont été identifiées, ce qui masquerait les différences plus subtiles. Il s'agissait : (1) du blindage ; de 2 l'effectif et des aménagements ; et 3 de l'installation de propulsion principale.

Ces différences sont décrites ci-dessous. .voir doc source

Protection Les deux navires sont conçus avec niveaux de protection équivalents contre les dommages de fragmentation et d’éclats . Les deux pays blindent les espaces des systèmes de combat (par ex, soutes à munitions , locaux technique électroniques, etc.) Il existe des différences dans les politiques de protection blindée entre les États-Unis et le Royaume-Uni (notamment le concept d'espace vital), qui influent sur l'emplacement, la quantité et le poids du blindage; ces différences signifient que les que les budgets de blindage ne sont pas identiques entre les deux navires.

Logements

Le design US  comporte 290 contre 220 pour le design UK.

La répartition des effectifs pour chaque type de logement est présentée dans le tableau 3.

Table 3 Comparison of Manning T voir doc source

Les États-Unis et le Royaume-Uni prévoient tous deux une marge de 10 % sur les effectifs des navires pour tenir compte de la croissance future. Le Royaume-Uni dispose de deux marges supplémentaires, la marge d'avancement (pour permettre la promotion des taux de la commission, pyramide) et une marge de formation pour que les midship soient logés pendant la formation. Il existe de nombreuses différences dans les politiques d'équipage aux États-Unis et au Royaume-Uni, comme en témoigne la comparaison de la complément du navire. La plus importante est que le Royaume-Uni porte un pourcentage plus élevé de CPO ( sous mariniers) que les États-Unis (20 % de l'équipage total, contre 7 %).

Une autre différence typique est la surveillance des machines. Une frégate britannique standard aurait 3 hommes de quart (dont un rondier) sur chacun des 4 postes de veille (12 au total). Une frégate américaine aurait 7 hommes de quart  sur chacun des 3 équipes de relève (21 au total).

Les deux nations examinent de près leur Politiques de surveillance et d'entretien, dans le but de réduire le nombre de personnes. Toute comparaison directe de politiques, autre que celle-ci, serait probablement dépassée à l'avenir.

 

Propulsion La ligne de base américaine n’a qu’un appareil propulsif COGAG , une seule hélice à pale orientable CRP, similaire à celle de la FFG 7. La ligne de référence du Royaume-Uni a deux appareils propulsifs  CODOG à deux hélices à pales fixes. C'est typique de la politique nationale en matière de conception de frégates. Les deux pays préfèrent deux groupes moto-propulsés pour leur fiabilité. La politique technique du Royaume-Uni est que les usines à double hélices sont également intrinsèquement plus viables. La politique technique américaine, cependant, est qu'à moins qu'un  appareil propulsif à deux hélices n'ait deux salles de machines bien séparées, la vulnérabilité n'est pas meilleure qu'une seule  hélice, et que l'impact des salles de machines séparées est considéré comme trop grand pour une frégate.

L’appareil propulsif US dispose de deux turbines à gaz, évaluées à 19267 kw chacune, reliées par un seul engrenage de réduction à une seule hélice à pale orientables de 5,2 m de diamètre. L'usine britannique dispose de deux moteurs diesel d'une puissance nominale de 4850 kw chacun pour la propulsion de croisière, et de deux turbines à gaz d'une puissance d'une puissance de 18000 kw, connectées à deux hélices à pales fixe de 4,2 m de diamètre.

La figure 2 compare les deux dispositions des machines (y compris les centrales électriques de base), et le tableau 4 montre la différence de poids de l'équipement de propulsion. (N.B. -- Dans ce tableau et dans tous les tableaux suivants, les poids sont exprimés en tonnes métriques, les surfaces sont en mètres carrés et les volumes en mètres cubes, sauf indication contraire. Certaines erreurs sont présentes en raison des chiffres arrondis)

Table 4 Comparison of Propulsion Plant Weights voir doc source

Fig. 2 Comparison of Baseline Machinery Arrangements voir doc source

2.3 Développement de la variante américaine

L'étape suivante a été de développer la baseline américaine en supprimant les différences ci-dessus avec le navire britannique (qui, comme indiqué, masquerait des différences subtiles de conception). La variante américaine a été conçue avec la protection blindée , d'effectif et la propulsion au Royaume-Uni. Les caractéristiques générales sont comparées à la base de référence du Royaume-Uni dans le tableau 5.               

Table 5 Comparison of US Variant with UK Baseline voir doc source

La variante américaine a la même longueur que le navire de baseline, car cette longueur a été fixée dans les deux cas par le minimum requis pour les considérations relatives à la conception de la partie supérieure. L'augmentation du volume du système de propulsion est compensée par la réduction du volume des aménagements, de sorte que la variante américaine a des dimensions presque identiques à celles de la variante américaine de base. Le tirant d'eau de la variante américaine est plus faible que celui de la variante américaine de base, car le navire déplace 250 tonnes de moins (principalement en charge). Cela est dû à la réduction des effectifs et à la réduction du carburant pour les moteurs de croisière diesel (par rapport aux turbines à gaz). Le poids du navire-lège ne diminue que de 15 tonnes, car la diminution globale du poids pour la protection du Royaume-Uni et l'équipage est compensée par le poids plus élevé de l'installation de propulsion CODOG. (N.B. -- Une étude parallèle a également été réalisée, en plaçant la protection, les effectifs et la propulsion des États-Unis sur la base de référence du Royaume-Uni. Les impacts résultants étaient similaires).

3. PHASE 2 : COMPARAISON ET ANALYSE

La baseline britannique et la variante américaine ont ensuite été amenées à un niveau de conception plus détaillé, afin d'être comparées plus avant dans la phase 2. Avant cela, nous avons dû classer les poids et les surfaces dans un système commun. Nous avons ensuite comparé les navires en termes généraux (taille, disposition et stabilité), y compris une analyse de la politique spatiale vitale des États-Unis. Enfin, nous avons procédé à une comparaison et à une analyse détaillées des navires et de leurs systèmes, en utilisant les poids et les surfaces comme base pour cette phase de l'étude. Sauf indication contraire, toutes les autres comparaisons sont effectuées entre le modèle de base britannique et la variante américaine.

 

3.1 Adaptation de  la NES/UK à la SWBS/SSCS

Le système de classification (SSCS) est utilisé. Nous avons décidé d'utiliser les systèmes américains en raison de leur détail un peu plus précis dans la classification des poids et des espaces. De loin, l'un des processus les plus fastidieux de cet effort a été de choisir le système de classification (américain ou britannique) à utiliser pour comparer les résultats de l'étude, puis de le traduire de l'un à l'autre. Le système britannique pour les poids et les espaces est contenu dans la norme d'ingénierie navale (NES). Le système américain de classification des masses suit la structure de répartition du travail des navires (SWBS), et pour les volumes le système de classification de l'espace des navires (SSCS) est utilisé. Nous avons décidé d'utiliser les systèmes américains en raison de leur plus grande précision dans la classification des poids et des espaces.

À notre connaissance, une traduction complète entre NES et SWBS/SSCS n'avait jamais été entreprise. Il s'agissait d'un aperçu très détaillé de ce qui était réellement inclus dans chaque sous-groupe. Pour la plupart, les ventilations de poids sont similaires, à la fois NES et SWBS suivant une classification à 7 sections. Les classifications des zones sont assez différentes, car la NES utilise la même classification à 7 sections que la répartition du poids (coque, propulsion, etc.), tandis que le SSCS utilise un système à 5 sections très différent (soutien à la mission, soutien du personnel, etc.). Les résultats de ces traductions pour la référence du Royaume-Uni sont présentés aux annexes A et B. Le tableau 5 montre la redistribution globale des poids NES en SWBS pour la ligne de base au Royaume-Uni. Il convient de noter que ces traductions, bien que effectuées aussi soigneusement que possible, contiennent sans aucun doute des erreurs qui ont pu se glisser dans les comparaisons détaillées. Même avec cette mise en garde, les lecteurs peuvent trouver ces traductions particulièrement utiles pour d'autres études bilatérales similaires.

Table 6 NES Weight Redistribution to SWBS  voir doc source

3.2 Analyse générale - Taille et mise en page

Les vues extérieures et en plan  de la baseline  Royaume-Uni et de la variante américaine sont présentés dans les figures 3 et 4.

Fig. 3 UK Baseline -- Inboard Profile and Plan View voir doc source

Fig. 4 US Variant -- Inboard Profile and Plan View voir doc source

 Le navire américain est 8 m plus long à la flottaison que le navire britannique, et 10 m hors tout. Cela est principalement le résultat d'exigences plus importantes en matière du topside, en raison de l'augmentation de la longueur cumulés des compartiment propulsifs. Sur le navire britannique, les DA arrière s'intègrent dans la salle des machines arrière, mais sur le navire américain, les générateurs plus grands nécessitent une deuxième AMR (Auxiliary Machine Room) - voir section 3.

Les arrangements de compensation  qui en résultent conduisent à une longueur supérieure plus longue que celle du navire britannique. Le navire américain est encore 2 m plus long dans l'ensemble pour accueillir la zone (VERTREP) à l'avant du canon, et la zone d'amarrage à pont ouvert à l'arrière, qui ne sont pas présentes sur le navire britannique. Le navire britannique est plus profond au milieu des navires en raison du long pont 01 surélevé, tandis que le navire américain a un pont teugue AV surélevé. Ces choix ne représentent pas la pratique nationale, mais sont plutôt le choix des concepteurs pour cet exercice. Le navire américain a des hauteurs de pont légèrement plus élevées que le navire britannique - 2,68 m contre 2,61 m (en unités anglaises, une différence de 2").

Le navire britannique a une cloison de collision située à 9 % LPP à l'arrière de la perpendiculaire avant (LPPav), mais il y a des espaces de stockage à l'avant. La cloison de collision est de 5 % LPP à l'arrière de la LPPav sur le navire américain, mais aucune pénétration n'est autorisée à travers elle, de sorte que la section avant est vide.

Le navire britannique a plus de capacités (avant et arrière) que le navire américain. Le navire américain a toutes ses soutes à gazole dans les fonds

La conception britannique sépare les soutes missiles VLS, un groupement vers l'avant intégré en coque et un autre groupement vers l'arrière en superstructure, pour s'assurer qu'ils ne sont pas tous détruits en un seul coup. La pratique américaine est de localiser tous les missiles à l'intérieur de la coque pour les protéger, de sorte qu'ils soient tous regroupés vers l'avant.

Le navire britannique dispose d'un faux pont  situé à l'arrière sous le pont d’envol contenant le leurre remorqué et la zone d'amarrage. Cela réduit la longueur requise du topside. Pour des raisons de stabilité, les États-Unis ne le font pas, fournissant plutôt un espace fermé sur la poupe pour le leurre et en installant une petite zone d'amarrage sur le pont principal à l'arrière du flight deck

Les largeurs à la flottaison sont similaires, car les exigences de stabilité sont équivalentes . La coque du Royaume-Uni a un coefficient prismatique de 0,62 et un block coefficient de 0,82 ; les valeurs pour le navire américain sont, respectivement, 0,60 et 0,80 (ceci n'est pas indicatif de différences dans la pratique nationale, surtout compte tenu de la nature très préliminaire de ces études). Le navire américain jauge plus , principalement parce qu'il est plus lourd, mais aussi en raison de sa forme de coque légèrement plus fine

Table 7  Comparaison of US and UK Stability Criteria for Frigates voir doc source

3.3 Analyse générale - Stabilité

Les deu nations s'appuient sur les exigences de stabilité d'abord énoncées par Mrs. Sarchin et Goldberg en 1962 (Sarchin, 1962). Au début de la conception, un rapport entre la hauteur métacentrique (GM) et la largeur est utilisé pour s'assurer que le navire répondra aux critères de stabilité. Les deux pays utilisent initialement un rapport GM/B compris entre 0,10 et 0,13 pour les navires dotés de systèmes de ballast propres. Une comparaison des critères de stabilité est présentée dans le tableau 7 (tous les chiffres sont donnés pour l'état de fin de vie).

Une différence entre les critères est que les États-Unis utilisent une perméabilité, définie comme un niveau situé à 8 cm sous le pont principal ou d’étanchéité à l’eau  pour déterminer les inclinaisons autorisées après avarie . Le Royaume-Uni n'envisage pas de réduire la définition des critères de stabilité après avarie. La politique américaine interdit essentiellement une zone de mouillage  arrière comme le Royaume-Uni ;considérant que  tout dommage à l'arrière ferait brèche au navire bien au-dessus de la ligne perméabilité arrière.

Pour déterminer le cloisonnement des CPE  ,  le Royaume-Uni détermine le niveau d'envahissement à certaines CPE exposées soit à une gite  de 30° ou à une assiette de 10°, tandis que pour les navires américains elle est déterminée par la combinaison d'une assiette après avarie jusqu'à la ligne de sur-immersion, d'une gîte de 15°, d'un roulis spécifié - 11° pour un navire de 5 000 tonnes - et d'une hauteur de vague de 1,2 m au niveau des "V lines " utilisées pour déterminer l'intégrité de l'étanchéité à l'eau pour chaque CPE. Le résultat des différences entre ces critères de conception est illustré à la figure 5. Les parties ombrées représentent les niveaux d’envahissement  supposés après avarie pour chaque navire. Les normes des deux pays autorisent des pénétrations non étanches au-dessus de ces niveaux ; comme on peut le voir, les normes américaines autorisent beaucoup moins d'ouvertures non étanches pour les câbles, les tuyaux, les conduits d'aération, etc ,  qui se traduit également par un poids plus élevé.

Fig. 5 Comparison of Design Flooding Levels  voir doc source

3.4  locaux vie

Une différence majeure dans la philosophie entre les navires de guerre américains et britanniques est le concept locaux vie. Dans le langage américain, les espaces vitaux sont définis comme "ceux dans lesquels l'exploitation continue est essentielle pour le maintien du contrôle, de la propulsion, de la communication, de la navigabilité et de la capacité de combat des navires" (Traylor, 1988). Ce concept est distinct du « zonage », qui est utilisé à la fois par les États-Unis et le Royaume-Uni. Les zones dans un navire sont les espaces entre les cloisons transversales désignées, généralement de 3 à 5 zones dans une frégate. Chaque zone dispose d'un CVC indépendant, d'un CPS, d'un contrôle des dommages et d'une sortie vers les intempéries ; ils sont séparés des autres zones par des cloisons étanches, étanches à la fumée et résistants au feu. Un espace vital est comme une zone à l'intérieur d'une zone ; l'espace vital est indépendant de la zone environnante, étant entouré de cloisons serrées et ayant un accès d'urgence. L'intention est que, même si le reste de la zone est endommagé (par exemple, par un incendie), l'espace vital puisse continuer à fonctionner. Des exemples d'espaces vitaux sont : CIC/Ops, radio, radar et IC, soutes à munitions, salles de machines, locaux ventilateurs et local barre.

Le concept d'espaces vitaux n'est pas utilisé dans les navires britanniques. La philosophie de base est que toute la zone est un espace vital, et que les dommages en temps de guerre seront si importants au sein d'une zone que les espaces vitaux séparés n'aura pas d'importance. Les impacts du concept d'espace vital comprennent : une protection balistique accrue ; des voies d’accès accru (y compris les échappées) ; des cloisons plus étanches à l'eau/à la fumée, des locaux ventilation confinés (capotés) et isolés thermiquement ; ainsi que  la réfrigération ( cooling chillers ) dédié aux locaux électroniques.

3.5 Comparaison détaillée - Poids

La figure 6 montre une comparaison à 1 chiffre des poids. Une ventilation plus détaillée est donnée à l'annexe C. Comme on peut le voir, la part du lion dans la différence de poids se trouve dans le groupe 1 (Structures). D’évidence , les groupes 2 (Propulsion), 4 (Commande et contrôle) et 7 (Armes) sont les mêmes entre les navires ; les petites différences dans le groupe 4 sont dues à plus de câblage dans le navire américain plus long.

Fig. 6 Weight Comparison of US Variant and UK Baseline voir doc source

Les comparaisons suivantes sont regroupées au niveau à deux chiffres, mais ventilées plus en détail pour identifier des systèmes particuliers. Nous n'avons pas étudié davantage les systèmes qui montraient peu ou pas de différence entre les navires américains et britanniques (par exemple, SWBS 540, Fuel Systems, ne montrait qu'une différence de 1 tonne, ou 2 %). Dans cette comparaison et toutes les comparaisons suivantes, les différences positives signifient que la valeur américaine est plus élevée, tandis que les différences négatives signifient que la valeur du Royaume-Uni est plus élevée.

Groupe 1 -- Structures Les principales différences de poids structurels se trouvent dans la poutre de la coque, les cloisons et les troncs, la maison de pont et les fondations. Les différences dans les configurations du fond intérieur, ainsi que d'autres critères, expliquent ces variations.

SWBS 110#30#40 -- SHELL, DECKS, PLATFORMS voir doc source

Ce groupe, qui comprend la structure de la coque longitudinale primaire, explique de loin la plus grande différence entre le navire américain et le navire britannique. C'est également l'un des plus difficiles à analyser correctement, en raison de la myriade de facteurs de conception qui entrent dans l’échantillonnage  de la poutre  navire ; par exemple, chaque pays utilise des approches différentes pour estimer le moment fléchissant et les contraintes de la coque. Le navire américain est plus long et plus lourd, ce qui augmente le moment de flexion. Il est également moins profond, ce qui en fait une poutre moins efficace (cependant, d'autres études ont montré que cela n'augmente pas de manière significative le poids total).

Pour éliminer les effets du déplacement, de la longueur et de la profondeur de la coque sur les calculs, les États-Unis ont mené en parallèle une étude, en utilisant la forme de la coque identique à la baseline UK , et ont estimé un poids  de coque sur la base de la pratique américaine. Pour la même coque de 4548 t, la structure coque conçue aux États-Unis pesait 196 tonnes de plus que celle du Royaume-Uni, soit une augmentation de 21 %. Ensuite, chaque pays a conçu une  coupe au maitre correspondante . Les demi coupe au maitre  qui en résultent sont présentées à la figure 7, avec une comparaison des détails donnés dans le tableau 8.

Fig. 7 Comparison of US and UK Midship Sections (Identical Hulls) voir doc source

Table 8 Comparison of US and UK Midship Sections voir doc source

La poutre américaine (y compris les éléments  transversaux) pèse 22 % de plus par unité de longueur que la poutre britannique. Cela est principalement dû au vraigrage plus étendu du navire américain. Ce prolongement du vaigre  n'est pas déterminé par les exigences de la coupe au maitre  (ni l'un ni l'autre navire n'est même proche des limites de contrainte). Il s'agit plutôt d'une question de pratique nationale en matière de conception et cela représente la majeure partie de la différence entre les poids de la structure de la coque.

Les États-Unis utilisent traditionnellement un large vaigre pour :

(1) des questions de survivabilité après avarie sous  flottaison

(2) caser des soutes à combustibles situés dans des espaces non aménagés, en particulier sous les salles des machines.

Les navires britanniques utilisent traditionnellement des réservoirs profonds à l'arrière et à l'arrière pour le carburant et le ballast, et ont des vaigres plutôt étroits.

Au cours de nos recherches, nous avons découvert de nombreuses autres différences entre les pratiques et les normes de conception structurelle des deux pays. Ils ne semblent pas contribuer beaucoup aux différences de poids de la poutre de la coque, mais sont tout de même remarquables. Nous devons souligner que ces normes sont basées sur des informations historiques remontant à 30 ans. Les critères de conception changent, et ce document ne suppose pas qu'ils seront les mêmes à l'avenir.

Calcul du moment fléchissant à la coupe au maitre

Cela implique généralement un équilibre statique sur une vague. Aux États-Unis, la hauteur de vague utilisée est de 0,607*√LPP, ce qui pour un navire de 125 m est une vague de 6,8 m. Au Royaume-Uni, la hauteur des vagues est maintenant prise comme une constante de 8 m, qui est basée sur des observations empiriques de vagues réelles de longueur de frégate (100-200 m). Le moment de flexion total est calculé comme la somme des moments statiques plus celui induits par la vague  ; cependant, le moment induit par la vague est multiplié par 1,4, sur la base de facteurs de sécurité. Dérivé de l'expérience, et pour prendre en compte les charges du slamming.

 (Le Royaume-Uni a également utilisé des méthodes basées sur la probabilité intégrant  la résistance de la poutre.) Dans cette conception, le moment de flexion de la conception au Royaume-Uni est 20 % plus élevé que pour les États-Unis.

Conception Durée de vie et allocations

 La durée de vie estimée d'un navire de guerre américain est d'environ 30 ans, tandis que le Royaume-Uni utilise 25 ans. La charge de fatigue sur la poutre de la coque n'est généralement pas calculée explicitement pendant la conception, mais ses effets sont pris en compte dans les pratiques de conception détaillées et les limites de contrainte admissibles.

Matériau de la coque

Les États-Unis utilisent de l'acier à haute force (HSS), d’une limite élastique de 351 MPa. Le Royaume-Uni utilise de l'acier de qualité B, similaire au HSS mais avec une limite élastique de 310 MPa. Une différence majeure est que les États-Unis utilisent HY-80 (r= limite élastique = 550 MPa) aux murailles latérales, aux livets et au bouchain comme dispositif d'arrêt de fissures, car ils ne considèrent pas le HSS comme assez résistant pour empêcher les fissures de se propager autour d'une section de la coque. Le Royaume-Uni ne suit pas cette pratique.

Contrainte admissible

Une différence majeure est que la contrainte primaire admissible aux États-Unis est inférieure à celle du Royaume-Uni, car les États-Unis combinent les contraintes primaires et secondaires, où le Royaume-Uni suppose qu'elles agissent séparément La contrainte primaire admissible aux États-Unis pour le HSS est de 146 MPa, soit 40 % de la limite d'élasticité, et la contrainte de traction totale admissible - primaire plus secondaire - est de 276 MPa, soit environ 80 % de la limite élastique  (et un peu moins pour la compression). La contrainte primaire admissible au Royaume-Uni pour l'acier de qualité B est de 240 MPa en traction et de 210 MPa en compression, soit entre 70 % et 80 % de la limite élastique. Étant donné que les contraintes ne sont pas combinées, cela équivaut également à la contrainte totale admissible. Comme on peut le voir dans le tableau 8, aucune des deux conceptions n'est dominée par la flexion de la coque ; dans les deux cas, les contraintes primaires sont bien inférieures au maximum admissible. Les critères directeurs pour la conception structurelle sont les charges locales, les charges hydrostatiques et l'épaisseur minimale de placage pour la robustesse et la corrosion.

Contribution des superstructures  à la résistance longitudinale

Bien qu'elle ne soit pas faite pour cette étude, la pratique courante au Royaume-Uni est de permettre à la superstructure de contribuer au moins partiellement à la résistance longitudinale ; selon la conception, elle pourrait être considérée comme efficace entre 50 % et 80 %. Cela sert à augmenter le moment d'inertie de la coque et à réduire la contrainte de la poutre de la coque (10 à 20 %, selon la configuration). La pratique américaine est de ne pas tenir compte de la contribution de la maison de pont à la résistance longitudinale ; toute contribution est considérée comme une réserve de conception. Les deux pays conçoivent leurs hangars pour résister aux charges de flexion imposées par la coque.

En résumé, pour un navire de même taille, une poutre de coque américaine sera plus lourde qu'une poutre britannique principalement parce qu'elle utilise une structure intérieur des fonds  plus étendue. La structure de la coque de la variante américaine pèse également plus parce que le navire lui-même est plus long et plus lourd. Récapitulatif voir doc source

SWBS 120 - HULL STRUCTURAL BULKHEADS doc source

Sur la base de la densité de la coque (t/m3), les cloisons du navire américain sont 30 % plus denses que celles du navire britannique. Comme chaque type de cloison remplit des fonctions différentes, les raisons entre les pratiques américaines et britanniques sont proposées dans les paragraphes suivants.

Les cloisons longitudinales assurent le raidissement de la coque et autorise des capacités dans les fonds et des limites vitales de l'espace. Typiquement, les navires de guerre américains ont une paire de cloisons longitudinales, s'étendant du pont principal  jusqu’au  vaigre et s'étendant entre la cloison de la salle des machines et le tableau arrière pour rigidifier la structure contre les vibrations induites par l'hélice et pour soutenir l'extrémité arrière contre les charges de porte à faux lors échouage au bassin k (elles fournissent également une force de réserve après les dommages). Les conceptions britanniques ont tendance à éviter l'utilisation de cloisons longitudinales ; la structure de la poupe est conçue et vérifiée contre les vibrations induites par l'hélice et les charges de porte à faux en bassin. Cela semble être une différence dans la philosophie de conception plutôt que dans les exigences ; cependant, la différence entre les niveaux de vibrations dans les navires américains et britanniques n'a pas été déterminé, et nous n'avons pas pu comparer les calculs de contrainte au bassin.

 Les cloisons transversales divisent le navire en compartiments étanches, fournissent une résistance transversale à la poutre de la coque et sont généralement dimensionnées pour résister aux charges hydrostatiques latérales. Les critères d’envahissement pour les navires américains sont généralement plus sévères que ceux des navires britanniques,  cf illustration à la figure 5. Les normes de conception des deux pays autorisent une certaine plasticité des platelages sous forte charge, tout en  raidissant dans les zones sollicitées

L'utilisation d'espaces vitaux dans les navires américains est également responsable de certains des poids de cloisons longitudinales et transversales les plus élevés. Étant donné que les espaces vitaux doivent être étanches à l'eau et étanches à la fumée, ils sont limités par  cloisons structurelles plutôt que de cloisons légères

La différence dans le nombre et le type de puits d’échappée , et donc les poids, s'explique par plusieurs facteurs :  les États-Unis ont besoin d'au moins d’une  échappée du niveau le plus bas de chaque espace de machine (pour contourner un incendie) jusqu'au pont de contrôle des dommages , tandis que le Royaume-Uni a besoin de trappes d'évacuation d'urgence dans les au dessus de la machine jusqu'au pont suivant ;  dans les navires américains, les espaces vitaux habités sous le pont de contrôle des dommages nécessitent des puits d'accès à ce pont ; les États-Unis ont des soutes et des systèmes de mouvements de munitions  plus étendus que le Royaume-Uni, qui nécessitent des puits d’alimentation par caisses séparés de munitions ; et le système de réapprovisionnement en cours (UNREP) des États-Unis utilise des attaches  coulissantes qui se rétractent dans les coffres sous les ponts, où le Royaume-Uni utilise ceux montés sur la cloison.

SWBS 150 - DECKHOUSE STRUCTURE doc source

Les États-Unis et le Royaume-Uni utilisent tous deux des superstructures en acier ; bien que cela soit la norme au Royaume-Uni depuis de nombreuses années, cela représente un changement considérable pour les États-Unis, qui utilisent depuis 30 ans l'aluminium comme moyen d'économiser du poids (il peut être utile de noter que la raison du retour à l'acier avait moins à voir avec la protection contre l'incendie que l’entretien, c'est-à-dire moins de fissuration). Sur ce point  aucun des deux navires n'a été conçu pour résister à un souffle extérieur élevé.

La différence entre les poids SWBS 150 est quelque peu trompeuse, puisque le navire américain a un pont 35 % plus grand. Une comparaison des densités montre que les superstructures de la frégate américaine sot 22 % plus dense que celles du navire britannique. Le Royaume-Uni utilise en fait des superstructures plus élevées que les États-Unis, bien que les échantillonnages minimas dans les deux pays soient généralement dictées par des considérations de robustesse et de construction. Les raisons de superstructures plus chargées du navire américain ne sont pas tout à fait claires ; nous avons poursuivi plusieurs explications possibles, mais nous ne sommes pas encore parvenus à une réponse satisfaisante.

 

Groupe3 -- Usine électrique

La principale différence entre les poids des centrales électriques réside dans le générateur et les systèmes connexes. Cela est dû à l'utilisation de générateurs diesel semi rapides  par les États-Unis, par rapport aux unités rapides plus petites utilisées au Royaume-Uni.

SWBS 310/340 - SHIP SERVICE GENERATORS AND SUPPORT doc source

Les États-Unis et le Royaume-Uni ont tous deux quatre générateurs diesel de 1200 kW, en deux séries de 2, séparés pour la survivabilité . Le navire américain est conçu pour accueillir les ensembles DG semi rapides , tandis que le navire britannique est conçu pour les ensembles DG à vitesse plus élevée normalement sélectionnés pour être utilisés sur les combattants britanniques. C'est la raison de la majeure partie de la différence de poids de la centrale électrique. A iso puissance les DG semi rapides sont beaucoup plus lourds que les DG rapides , et nécessitent des silencieux, des systèmes d'eau de lubrifiant et de gaine beaucoup plus grands ; ils sont également considérablement plus grands, comme le montre la figure 8.

Fig. 8 Comparison of UK and US Generators doc source

En comparant la variante US  avec la baseline UK du Royaume-Uni, l'utilisation des DG semi rapide nécessitent un AMR plus long et plus profond vers l'avant et un AMR séparé à l'arrière (les DG à l'arrière du navire britannique s'intègrent dans la salle des machines diesel) ; cela a eu un grand impact sur les aménagements des navires, cela explique les principales raisons pour lesquelles le navire américain était plus long que celui du Royaume-Uni.

Les États-Unis, bien sûr, essaient d'acheter des groupes électrogènes américains, et de nombreux groupes électrogènes qualifiés par la marine américaine sont semi rapides (la marine américaine a eu des problèmes avec certains groupes électrogènes rapides , elle penche donc vers les groupes électrogène semi rapide ). On les trouve généralement sur les sous-marins américains, les amphibies et les auxiliaires. Le Royaume-Uni utilise des groupes électrogènes rapide qualifiés par la Royal Navy de construction britannique depuis de nombreuses années

 

Le navire britannique dispose d'un générateur de secours  de 250 kw pour une utilisation à quai et de black out . Cela fournit suffisamment d'énergie pour les pompes submersibles et l'éclairage de secours. Les États-Unis n'adaptent généralement pas de générateurs de secours , sauf sur les navires nucléaires et à vapeur. La différence de poids de la batterie est due aux batteries transportées par les navires américains pour les transpalettes des magasins. Les deux navires disposent d'alimentations sans interruption équivalentes et de convertisseurs de fréquence à semi-conducteurs pour des charges de 400 hz.

Groupe 5 -- Systèmes auxiliaires Les principales différences concernent le système de climatisation, les systèmes de conduite d'incendie et de lutte contre l'incendie, et les systèmes de ravitaillement à la mer

SWBS 510 GESTION DE LA CLIMATISATION ( voir doc source)

 Les deux navires utilisent un système de filtration et de pressurisation de l'air à temps plein pour se protéger contre la contamination sous menace NBC nucléaire, biologique et chimique. C'est ce qu'on appelle le système de protection collective (CPS) aux États-Unis et la citadelle au Royaume-Uni. Il convient de noter que, là où le Royaume-Uni a la Citadelle depuis un certain temps, les États-Unis ne la mettent que maintenant sur leurs navires. Cependant, le Royaume-Uni n'utilisait jusqu'à récemment qu'un système temporaire ; le nouveau système permanent, sous le nom de Total Atmospheric Control System (TACS), est à bien des égards similaire au CPS américain (par exemple, les deux fonctionnent en continu  à une surpression de 0,005 bar).

Certaines des différences dans les systèmes de climatisation sont dues aux différences dans les conditions ambiantes de l'air et de la mer requises, et dans les conditions du compartiment, comme le montre le tableau 9 (de l'OPNAVINST 9640.1, 1979 et Ware, 1986)

Table 9 Comparison of HVAC Criteria ( voir doc source

Bien que CPS et TACS soient similaires à bien des égards, il existe des différences dans la philosophie de conception de base qui expliquent ces variations. Ce sont :

(1) Le TACS du Royaume-Uni recyclage l'air interne beaucoup plus que le CPS américain. Cela réduit la charge de chauffage (et donc le poids du système de chauffage). Cela augmente également la charge de climatisation, mais la température du compartiment requise pour le Royaume-Uni est plus élevée.

(2) Les espaces vitaux américains (par exemple, les communications, les CIC/Ops et les espaces de machines) doivent avoir leur propre centrale de ventilation indépendante. Cela augmente à la fois les charges de refroidissement et le nombre d’unités de traitement . Ces espaces sur les navires britanniques reçoivent de l'air en commun avec le reste de la zone ; les locaux  machines, bien qu'il s'agisse d'une zone séparée, reçoivent de l'air du reste du navire (c'est le dernier point avant que l'air vicié ne soit renvoyé dans l'atmosphère).

(3) Les conduits de ventilation doivent être étanches lorsqu'ils traversent les cloisons principales. Les  Vlines américaines sont plus strictes par rapport aux critères britanniques (voir figure 5), il y a donc plus de pénétrations étanches, ce qui augmente le poids.

(4) Les deux navires ont 3 installations de climatisation et ont la capacité de fonctionner avec une en panne. Le navire britannique a trois usines de 370 kw, tandis que les États-Unis ont trois usines de 530 kw, soit 40 % de climatisation et de refroidissement électronique en plus. La raison de la différence de capacité est que les États-Unis mettent généralement plus de marge dans la conception de leur usine de climatisation pour permettre une croissance future (les navires américains reçoivent généralement plus de mises à niveau du système de combat tout au long de la vie que les navires britanniques).

SWBS 520 -- SEA WATER SYSTEMS ( voir doc source)

Les deux navires ont 5 pompes à incendie principales (une par zone). Les États-Unis utilisent généralement une boucle décalée verticale, c'est-à-dire qu'un côté de la boucle se trouve sur le pont principal, les deux autres ponts en dessous. Le système britannique est une boucle horizontale (c'est-à-dire que les deux côtés sont sur le pont principal) avec une troisième ligne près de la quille sur la ligne centrale. Une connexion croisée étendue du système est commune aux deux marines.

Les États-Unis dimensionnent  le système pour gérer le plus grand risque  sur le navire (généralement un incendie de soute à munitions ) plus des charges de refroidissement et d'assèchement continus, avec 25 % des pompes à incendie inutilisables (c'est-à-dire 3 sur 5 fonctionnant). Le Royaume-Uni calcul le système en fonction de la lutte contre un incendie interne majeur et un incendie sur le pont d’envol, ainsi que des charges de refroidissement vitales et de l'assèchement, en utilisant toutes les pompes disponibles . Charges normales de refroidissement et d’arrosage peuvent être réalisées avec 2 des 5 pompes. Les charges réelles de lutte contre l'incendie sont équivalentes ; cependant, l'exigence américaine de la manipuler avec 3 pompes contre 5 signifie que chaque pompe doit avoir une capacité d'environ 66 % de plus.

En fait, les deux marines ont adopté des tailles de pompe standard pour répondre à ces exigences, ce qui détermine la taille réelle du système. La taille standard de la pompe dans la marine américaine est de 230 t/h, tandis que la norme pour la Royal Navy est de 150 t/h ; la capacité totale du collecteur incendie  aux États-Unis est de 1150 t/h et sur le navire britannique, elle est de 750 t/h.

SWBS 550 - AIR AND GAS SYSTEMS ( voir doc source)

La principale différence dans les systèmes d'air comprimé réside dans le système de ceinture de bulles Masker, que les deux pays s'installent autour des espaces de machines pour masquer le bruit rayonné. Le dispositif  américain est plus long et nécessite donc un système plus grand. Les deux pays ont un masquage du bruit de l'hélice (Prairie aux États-Unis, Agouti au Royaume-Uni).

Les systèmes d'extinction d'incendie diffèrent en ce sens que les États-Unis ont tendance à avoir un système de lutte contre l'incendie fixe beaucoup plus étendu

La répartition du système voir doc source  :

Les deux navires ont du Halon installé dans les espaces des machines principales et auxiliaires. Les États-Unis, cependant, l'intègrent également dans les soute à produits inflammables et de peinture, les salles des pompes à carburant de l'aviation et le compartiment du sonar remorqué.

Les deux navires ont un AFFF (Aqueous Film-Forming Foam) fixe  interconnecté dans les espaces de machines, mais les États-Unis s'adaptent également à l'AFFF dans le hangar helo, le pont d’envol  et les locaux des pompes.

SWBS 560 -- SHIP CONTROL SYSTEMS voir doc source 

Aucun des deux pays n'a de méthode analytique précise pour déterminer la taille du gouvernail ; au contraire, ils la mesurent en pourcentage du plan de dérive navire  et utilisent des tests de modèle pour s'assurer que le navire est directionnellement stable avec des gouvernails fixés et qu'il répond aux exigences de manœuvre. Ces exigences sont en fait similaires entre les deux pays ; cependant, les gouvernails américains sont plus grands pour un même plan de dérive , soit environ 3,25 % de cette zone, tandis que les gouvernails du Royaume-Uni sont d'environ 2,7 %. La raison de cette différence n'est pas tout à fait claire, compte tenu des exigences similaires. Cependant, cette tendance est historiquement évidente dans les navires américains et britanniques, indépendamment de facteurs tels que la taille et l'emplacement du dôme du sonar, le diamètre de l'hélice, etc. qui affecteraient logiquement la taille du gouvernail. Il semblerait que, pour les deux pays, le choix de la taille du gouvernail soit basé sur ce qui a fonctionné dans le passé.

SWBS 570 -- REPLENISHMENT SYSTEMS voir doc source 

Le système total de RAM  et de monte munitions des États-Unis pèse près du double de celui du Royaume-Uni. Le système de ravitaillement  la  mer comprend à la fois le ravitaillement en mer (RAM) et le réapprovisionnement en stocks/ammotions. Les deux navires disposent de 3 stations à bâbord  et  tribord pour le ravitaillement liquide et le ravitaillement solide à l'aide de pitons fixes montés sur la cloison. Cependant, le navire américain dispose d'un mât coulissant rétractable, pour transporter des charges lourdes telles que des missiles par mer houleuse. Le navire américain dispose également d'une station VERTREP avancée pour apporter des munitions et divers par hélicoptère. Cela n'ajoute pas directement au poids, mais affecte les exigences de longueur totale. Le poids de manutention des munitions du Royaume-Uni est nul (cela n'inclut pas la manipulation des armes) parce que (1) les rechanges sont manipulés manuellement sur le pont, et descendues à la main à travers les trappes existantes, et (2) les vivres sont sur le même pont que la cuisine, de sorte qu'aucun palan n'est nécessaire. Les navires US , d'autre part, utilisent largement les transpalettes électriques pour la manutention des approvisionnement sur le pont, et dispose de convoyeurs et de coffres dédiés pour amener les denrées alimentaires en dessous.

 

En résumé, le navire américain dispose d'un système de réapprovisionnement et de manutension plus complet que le navire britannique. Comme nous le ferons plus tard, cela est le résultat de la plus grande dépendance des navires de guerre américains à l'égard du système de soutien logistique de leur marine.

SWBS 580 - MECHANICAL HANDLING SYSTEMS voir doc source 

La plus grande différence réside dans le système de mouillage. L'exigence américaine est de maintenir le navire dans 73 mètres d'eau avec un vent de 70 nœuds et un courant de 4 nœuds. L'exigence du Royaume-Uni est de maintenir le navire dans 60 mètres d'eau avec un vent de 55 nœuds et un courant de 4 nœuds.

Les deux navires transportent deux  (RIB) avec des bossoirs davits  qui remplacent les balénières plus anciennes et plus encombrantes. La manutention des hélicoptères est identique ; en fait, les États-Unis utilisent normalement un système de manutention de l'hélicoptère (RAST) tandis que le Royaume-Uni utilise un système de verrouillage et de traversée du pont (Harpoon) sans cable  hauldown.

Groupe 6 – Matériel mobile d’armement et divers

Les principales différences sont les cloisons et les revêtements de sol, l'isolation et l'amortissement, et le stockage.

SWBS 620  HULL COMPARTMENTATION voir doc source 

Le navire américain a deux passe-avant extérieur par rapport à la seule coursive  centrale du navire britannique, en plus d'avoir des passages interconnectés. Par conséquent,

Il y a plus de compartiments délimités par des passages sur le navire américain, ce qui nécessite plus de cloisons non structurelles. Comme nous n'avons pas pu séparer les poids de ces doublantes à ce stade de la conception, nous n'avons pas pu déterminer comment ils se comparaient.

Les deux pays ontdes parquets caillebotis  dans les salles des machines, mais les États-Unis utilisent également largement les caillebotis dans les zones de magasin, les salles de direction et les salles de pompe pour couvrir les tuyaux et d'autres saillies. Les faux planchers se trouvent dans l'espace CIC/Ops et les communications externes dans les deux navires de la marine, mais dans les navires américains, ils se trouvent également dans les salles de l'ordinateur, du radar et de l'IC/gyro ainsi que dans le contrôle des machines.

SWBS 630 -- PRESERVATIVES AND COVERINGS voir doc source 

La différence de poids de la protection peinture du pont est attribuable à : (1) les différences dans les normes de construction navale  - les défauts de planéité  de pont autorisée dans les navires britanniques est de 9 mm, contre 6 mm pour les navires américains, de sorte que plus de remplissage est nécessaire ; et (2) la peinture antidérapante est utilisée sur tous les ponts exposés des navires britanniques, tandis que les navires américains l'ont généralement appliquée autour des zones à fort passage et dans des passerelles spécifiques sur le pont. Une autre différence (plus en termes de confort qu'en poids) est que, alors que les États-Unis n'autorisent que la moquette dans les quartiers CO et XO, la salle de service et le salon CPO, le Royaume-Uni l'autorise dans tous les quartiers des officiers, les quartiers CPO et PO, les salles de quartier et tous les espaces de loisirs.

Les poids de l'isolation comprennent l'isolation acoustique, l'isolation incendie et l'isolation thermique. En fait, il est difficile de trier ce qui est lequel (car une bonne conception combine les propriétés lorsque cela est possible), mais les différences suivantes dans les pratiques de conception expliquent la différence de poids.

Acoustique - Les exigences en matière de bruit de l'espace des machines sont plus strictes pour les États-Unis : 84 dB contre 90 dB pour le Royaume-Uni.

Fire-- Les deux navires ont 25 mm d'isolation incendie aux cloisons de la zone d'incendie, mais les espaces vitaux sur les navires américains ont également la même isolation d'épaisseur autour d'eux. Navires du Royaume-Uni n'utilisent pas le concept d'espace vital.

Thermique -- Les normes américaines spécifient environ le double d’épaisseur de d’isolation thermique par rapport aux normes britanniques.

SWBS 670 -- STOWAGE SPACES voir doc source 

Bien que le Royaume-Uni dispose de plus de magasins, le matériel supplémentaire n'a pas besoin d'accorage  étendu. Les États-Unis utilisent de grandes armoires modulaires pour ranger des pièces de rechange (généralement de petits appareils électroniques), tandis que le Royaume-Uni utilise des racks et des bacs plutôt plus légers.

SWBS 690 -- SPECIAL PURPOSE SYSTEMS voir doc source  

La quantité totale de pièces de rechange et de pièces de réparation (des groupes SWBS 2-6) est indiquée ici parce que le niveau de détail à ce stade de la conception ne permet pas de comparer des pièces spécifiques entre les pays. Les États-Unis comptent les pièces de rechange dans la part déplacement lège , qui sont donc marginalisées. Le Royaume-Uni les considère comme des éléments de chargement, de sorte qu'ils ne sont pas pris en compte

Le Royaume-Uni porte le double du poids des pièces de rechange et des pièces de réparation que les États-Unis. Les pièces de rechange électroniques représentent généralement 85 % des pièces de rechange embarquées pour les navires américains, qui sont assez légers ; les navires britanniques transportent comparativement plus de machines principales et de pièces de rechange de contrôle des dommages que les États-Unis, et celles-ci sont encombrantes et lourdes (tôle métallique, tuyaux, pièces de moteur principales, etc.). Les Destroyers américains dépendent de leur flotte de navires d'approvisionnement et de réparation pour de tels articles. Le réseau logistique de la marine américaine est beaucoup plus grand que celui de la Royal Navy ; par exemple, en 1987, il y avait 9 appels d'offres de destroyers dans la flotte américaine, contre 1 dans la flotte britannique (Jane's, 1987).

 

Les navires de guerre britanniques sont, dans l'ensemble, plus autosuffisants que les navires américains ; en d'autres termes, ils transportent plus d’approvisionnement, plus de pièces de rechange et ont moins de capacité de réapprovisionnement en mer que les navires américains. La force logistique américaine est la plus grande au monde, et les navires de guerre américains dépendent de ce système pendant leurs longs déploiements. La marine britannique n'exige pas qu'elle maintienne le même niveau de présence mondiale, de sorte que sa force logistique est proportionnellement plus petite ; pour compenser, ses navires doivent être plus autosuffisants. Un excellent exemple de cela est le fait que les portes avions VSTOL Invincible sont équipés d'un moteur principal de rechange dans chaque espace machinerie, et peuvent remplacer le moteur en mer sans aide (ce qui a été fait). aucun navire de guerre américain n'a ce genre de capacité.

Marge de conception et croissance de la durée de vie

"Marge de conception" fait ici référence à l'augmentation prévue du poids/KG lors de la conception et de la construction. L "augmentation de la durée de vie" est l'allocation versée après l'achèvement du navire pour l'augmentation du poids/KG tout au long de la vie. Lors de la déclaration du déplacement d'un nouveau navire, seule la marge de conception est incluse.

LIGHTSHIP MARGIN voir doc source

Pour cette étude, le concepteur américain a utilisé une marge de 10 % sur le déplacement lège , tandis que le concepteur britannique a utilisé 9,5 %. Cependant, comme indiqué, ni les fluides de système ni les pièces de rechange (au total 166 t) ne sont inclus dans le poids du navire lège du Royaume-Uni, mais ils sont pour le navire américain. Par conséquent, le navire américain a une marge d'environ 17 t de plus pour le même poids. Le reste de la différence est dû au poids beaucoup plus lourd du navire léger américain.

La politique de conception américaine est de permettre une marge de 8 % sur le moment vertical pour tenir compte de la croissance du KG. Cela est pris en compte au Royaume-Uni en appliquant la marge de poids à 1 m au-dessus du pont principal.

La marine américaine a une politique générale qui permet une croissance tout au long de la durée de vie de 10 % du DCC , avec une allocation KG de 0,33 mètre. Le Royaume-Uni fait la distinction entre la croissance planifiée (évolution ) et non planifiée (peinture, ajouts d'équipage) ; le premier est appelé "Board  Margin" et est généralement d'environ 5 % de la pleine charge du navire, appliqué à 1 m au-dessus du pont météorologique ; le second est appelé "Growth La "marge" est de 0,5 % par an du déplacement à pleine charge et de 0,3 % par an du KG, jusqu'au carénage à mi-vie (généralement 10 ans). La croissance totale du poids tout au long de la durée de vie est d'environ 10 % à pleine charge, ce qui est comparable à ce qui se passe aux États-Unis.

 Charges Les différences les plus importantes concernent les provisions et le carburant du navire.

 SWBS F30 – STORES voir doc source

Les États-Unis ont des périodes d'endurance différentes pour les vivres  réfrigérées, congelées, sèches et générales, qui sont respectivement de 30, 45, 45 et 90 jours. Au Royaume-Uni, la période d'endurance est de 30 jours pour tout. Les besoins en provisions des États-Unis sont de 2,9 kg/homme/jour, tandis que ceux du Royaume-Uni sont de 6,3 kg/homme/jour. Sur la base des exigences d'endurance, il y a 127 kg de provisions pour chaque marin américain et 159 kg pour chaque marin britannique. En outre, chaque marin britannique reçoit 1 litre de bière par jour, ce qui représente 6 tonnes de différence. Les navires américains sont à sec depuis la première guerre mondiale. Les navires britanniques transportent 25 % de provisions de plus par homme que les navires américains, ce qui correspond à l'observation générale selon laquelle les navires britanniques ont tendance à être plus autosuffisants.

SWBS F40 -- FUELS AND LUBRICANTS voir doc source

 Le navire américain est plus grand que le navire britannique, ce qui signifie qu'il a besoin de plus de puissance et de carburant. Le Royaume-Uni calcule également l'endurance en fonction du déplacement moyen, ce qui tient compte du fait que le navire devient plus léger au fur et à mesure que le carburant est consommé ; les États-Unis utilisent simplement la pleine charge. Les États-Unis utilisent une marge de 10 % sur la puissance d'endurance pour tenir compte de l'encrassement ; le Royaume-Uni utilise une marge de 15 %.  Les deux pays utilisent une marge de 5 % sur les impompables  pour tenir compte du carburant inutilisable. Les États-Unis utilisent une marge de 5 % pour l'expansion du carburant et une marge de 3 % pour l'instrumentation (imprécision du torsiomètre). Ces éléments ne sont pas pris en compte. La plus grande taille du navire américain explique environ 40 % de la différence entre les poids de carburant ; l'instrumentation et les tolérances d'expansion du carburant représentent 25 % ; l'utilisation de la pleine charge au lieu du déplacement moyen représente environ 20 % ; et les différences dans les calculs d'alimentation à un stade précoce expliquent les 15 % supplémentaires.

SWBS F50 -- NON-FUEL LIQUIDS voir doc source

Les navires de la marine américaine sont tenus de stocker 151 litres d'eau potable par homme en remplacement des distillateurs. Les navires de la Royal Navy transportent 208 litres par personne, soit près de 40 % de plus que les navires américains. Les deux navires utilisent un système moderne de collecte et de conservation des déchets, mais les normes d'élimination des déchets diffèrent d'un pays à l'autre. Aucun des deux pays n'autorise ses navires à se débarrasser de leurs eaux usées dans le port ou à moins de 3 milles marins de la côte. Les navires de la marine américaine ne traitent que partiellement leurs eaux usées à l'aide d'un processus chimique à flux continu, de sorte que les réservoirs de collecte ne sont dimensionnés que pour 12 heures de fonctionnement, ce qui est suffisant pour leur permettre d'échapper à la limite des 3 milles nautiques. Les navires britanniques traitent largement leurs eaux usées avant de les rejeter (pour satisfaire aux réglementations MARPOL) en utilisant des moyens biologiques ; cela signifie que les réservoirs sont dimensionnés pour contenir les eaux usées pendant 7 jours, ce qui est suffisant pour que la macération bactérienne se produise.

3.6 Comparaison détaillée – Zones

La figure 9 présente une comparaison à un chiffre des zones. Une ventilation plus détaillée figure à l'annexe D. Par principe, les domaines du groupe 1 (soutien de la mission) sont équivalents.

Fig. 9 Area Comparison of US Variant and UK Baseline voir doc source

Fi

 

 

 

 

 

Groupe 2 -- Soutien du personnel

SSCS 2.1 – LIVING voir doc source

Il existe un certain nombre de différences entre les philosophies des États-Unis et du Royaume-Uni en matière d'effectifs, et il est souvent difficile d'établir des corrélations exactes entre les deux. Il en va de même pour les espaces d'habitabilité. La principale différence réside dans le fait que la marine américaine considère les quartiers-maîtres comme faisant partie de l'équipage engagé, et qu'ils sont donc logés avec eux dans de vastes zones de couchage (40+ hommes) ; au Royaume-Uni, ils sont considérés comme des "taux supérieurs", comme les premiers maîtres, et sont logés séparément de l'équipage engagé, dans des cabines de 6 hommes. Le navire britannique transporte 4 premiers maîtres de la flotte, qui agissent en tant que chefs de division non officiers ; mais leur équivalent américain, un adjudant, ne serait normalement pas embarqué sur un navire plus petit qu'un destroyer, de sorte que le poste est occupé par un premier maître. Les chiffres ci-dessus concernant les espaces de vie sont donc faussés par les différences d'affectation des effectifs. Une meilleure façon de comparer les normes d'habitabilité est d'indiquer les surfaces allouées par homme pour des taux équivalents, comme le montre le tableau 10 (tiré de OPNAVINST 9640.1, 1979, et Ware, 1986). Dans ce cas, les unités métriques et anglaises sont indiquées. Notez que les mots "messing" et "berthing" sont utilisés au sens américain. Au Royaume-Uni, le terme "messing" fait référence à l'espace de vie. Bien que ces chiffres indiquent l'espace relatif et le niveau d'intimité, ils ne permettent pas de comparer le "niveau de vie" de l'équipage de chaque pays. Dans l'ensemble, les zones d'habitabilité totales sont comparables, sauf que les quartiers-maîtres ont plus d'espace et d'intimité sur les navires britanniques (puisqu'ils sont des officiers supérieurs). d'intimité sur les navires britanniques (puisqu'ils sont considérés comme des officiers supérieurs).

En outre, sur les navires britanniques, l'espace consacré aux loisirs est plus important que sur les navires américains, et moins important pour les bannettes.

Les visites de frégates américaines et britanniques confirment ces observations. Dans l'ensemble, les équipages britanniques sont amarrés en plus petits groupes que leurs homologues américains (moins de 40 dans les espaces d'amarrage britanniques, contre jusqu'à 70 dans les espaces américains).

Bien que les navires américains disposent de compartiments d'accostage un peu plus spacieux, le plus grand nombre d'hommes dans chacun d'eux se traduit par un manque relatif d'intimité et de convivialité. Sur les navires britanniques, les couchettes des officiers supérieurs disposent d'une aire de loisirs adjacente qui comprend un bar, tandis que le bar des officiers se trouve dans le salon du carré. Le bar des officiers se trouve dans le salon du carré des officiers. Les officiers juniors ne peuvent boire de la bière qu'à la table à manger. Les espaces de détente de l'équipage sur les navires britanniques sont généralement plus grands et mieux équipés que sur les navires américains. Les navires américains disposent d'une salle de classe séparée pour l'entraînement de l'équipage afin de libérer les réfectoires, tandis que les navires britanniques utilisent les réfectoires à cet effet.

Les navires britanniques utilisent les salles à manger à cette fin.

Table 10 Comparison of Habitability Standards for Equivalent Rates  voir doc source (areas in m 2, ft 2

Groupe 3 -- Soutien aux navires

Les différences les plus importantes se situent au niveau du contrôle des avaries, des bureaux, de la maintenance, du stockage et les coursives

SSCS 3.2 - DAMAGE CONTROL. voir doc source

Comme indiqué dans la section sur les systèmes d'air et de gaz, le navire américain dispose d'un système AFFF et d'un système au halon plus complets. le navire américain dispose d'un système AFFF et Halon plus étendu que le navire britannique. La plus grande surface consacrée à la lutte contre l'incendie dans le navire américain est due au plus grand nombre de stations AFFF et à l'espace plus important consacré au stockage des bouteilles de halon

SSCS 3.3 – ADMINISTRATION voir doc source

La quantité de paperasserie traitée à bord du navire a considérablement augmenté pour les deux pays, mais plus encore pour les États-Unis. Une étude récente a montré qu'une frégate américaine typique des derniers jours cardait 20 tonnes de papier nécessitant 25 m3 de volume. La poussée dans les deux marines est pour plus d'automatisation et moins de paperasse ; à l'heure actuelle, les deux marines utilisent de petits ordinateurs pour gérer l'administration de routine, mais des copies papier de tout sont toujours là.

Les navires américains ont généralement plus de bureaux que les navires britanniques, avec une plus grande superficie globale, comme le montre cette comparaison des espaces de bureaux équivalents trouvés sur les frégates américaines et britanniques : détails voir doc source

SSCS 3.6 - SHIP MAINTENANCE voir doc source

La seule différence significative

Maintenance technique, qui comprend des ateliers de nettoyage de filtres, des ateliers d'électricité et groupes propulsifs, et un atelier général. Le navire américain a presque deux fois plus de superficie, et cela est confirmé par des comparaisons plus directes des frégates américaines et britanniques existantes. Cependant, la comparaison de la quantité et du type d'équipement trouvé dans les ateliers ne montre pas de différence significative entre les navires des deux pays. Il semble que les ateliers américains soient tout simplement plus spacieux que ceux du Royaume-Uni.

SSCS 3.7 – STOWAGE voir doc source

Comme indiqué précédemment, le navire britannique transporte davantage de pièces de rechange et de pièces détachées pour le contrôle des avaries et les machines principales que le navire américain, ce qui nécessite plus d'espace d'arrimage.

SSCS 3.8 – ACCESS voir doc source

 

Le navire américain a 15 % de zone d'accès en plus que le navire britannique, ce qui est le résultat d'avoir deux passe-avant extérieur contre uns seules coursive  centrale. La philosophie américaine est que les deux passages  symétriques permettent un meilleur flux de personnel et offrent une certaine protection aux espaces vitaux ; la philosophie britannique est qu'un seule coursine économise du volume et offre un accès plus facile aux espaces.

Groupe 4 -- Machines du bord

Les différences les plus importantes se situent au niveau des cheminées  et des générateurs de secours.

SSCS 4.1 – PROPULSION voir doc source

La section transversale des tambours  du système de propulsion est de facto identique ; la plus grande surface du navire britannique est due au fait de la présence dun pont supplémentaire. Le plus grand PC PROP ET SECU du navire américain indique le fait qu'il y a normalement plus d'ingénieurs surveillants que sur les navires britanniques.

SSCS 4.3 - AUXILIARY MACHINERY voir doc sourc

La plupart des différences concernent les domaines consacrés aux auxiliaires , les machines sont mineures et ne reflètent pas des variations dans les pratiques de conception. La plus grande différence est, de bien sûr, le fait que le navire britannique intègre un DA de secours  alors que le navire américain n’en a pas

Group 5 –  Marges

SSCS 5 -- UNASSIGNED AND MARGIN voir doc source

Le Royaume-Uni autorise une marge de surface de 3 % dans ses conceptions pendant les premières étapes. Cela n’est pas typique des États-Unis pratique de conception

3.7 Comparaison détaillée - Volumes

La figue 10 montre une comparaison à 1 chiffre des tomes. Une répartition plus détaillée est donnée en annexe E. Le navire britannique a une zone plus aménageable, ce qui signifie un plus grand volume modulable.

Fig. 10 Volume Comparison of US Variant and UK Baseline ( voir doc source)

SSCS 3.9 – TANKS voir détails doc source

Les principales différences dans les volumes de combustible  ont déjà été expliquées ; par exemple, le navire américain transporte plus de carburant, le navire britannique a plus d'eau douce et les réservoirs de rétention des eaux usées du Royaume-Uni sont dimensionnés pendant 7 jours, contre 12 heures pour les États-Unis. Le navire américain transporte 33 % du poids du carburant en ballast propre, tandis que le navire britannique a un réservoir de ballast de 40 %.

La différence de volume de vide est considérable, et est comme expliqué précédemment en raison de la différence d'exigences pour la cloison de collision. Les États-Unis n'autorisent aucun accès à l'avant de cette cloison sous le pont de contrôle des dommages, tandis que le Royaume-Uni y place des espaces de stockage (avec un accès limité). Le réservoir non attribué sur le navire américain est tout simplement dû au fait qu'il a plus de volume inférieur interne que nécessaire (il est autrement inutilisable). Aucune marge n'y est prise en compte.

SSCS 4.0 – MACHINERY voir détails doc source

Les volumes des machines de propulsion sont presque identiques, le plus grand volume du Royaume-Uni étant le résultat d'un faisceau légèrement plus grand. La différence plus que double du volume des machines auxiliaires est due à la taille beaucoup plus grande des générateurs électriques américains ; par rapport aux ensembles britanniques, ils nécessitent deux hauteurs de pont contre une, ont besoin d'un AMR plus long vers l'avant et nécessitent un AMR supplémentaire à l'arrière.

4. COSTS

Pour établir en termes monétaires ce que signifiaient ces différences de normes et de pratiques, les conceptions ont été coûtées à un niveau d'ordre approximatif à des fins de comparaison. Les coûts réels sont considérés comme commerciaux confidentiels, ils ne sont donc donnés ici qu'en termes relatifs.

Il était évident qu'en raison des différences nationales dans les taux de main-d'œuvre, les coûts des matériaux et les méthodes comptables, le coût de la frégate américaine ne pouvait pas être directement comparé à celui de la frégate britannique pour établir le coût réel des pratiques de conception. Nous avons donc d'abord estimé le coût de la ligne de base du Royaume-Uni comme si elle était construite aux États-Unis, afin d'éliminer les effets des différents niveaux de prix nationaux pour le même navire. Ensuite, nous avons comparé le coût de la variante américaine avec la ligne de base britannique (construite aux États-Unis), pour donner la différence de coût des normes de conception américaines et Pratiques. Enfin, la ligne de référence américaine a été chiffrée et comparée

Une comparaison du même navire construit aux États-Unis et au Royaume-Uni, illustrée ici dans le tableau 10, est probablement la plus intéressante. Ces coûts relatifs n'incluent pas les systèmes de combat, à l'exception des coûts d'installation. Les catégories de coûts sont un format abrégé, et non celles standard utilisées aux États-Unis ou au Royaume-Uni. Le coût total de première classe (FOC) de la ligne de référence britannique (construite au Royaume-Uni) est de 100. Tous les coûts sont référencés à cette base. Une discussion de chaque catégorie suit.

Table 11 Relative Costs for UK Baseline" voir détails doc source

Main-d'œuvre + Frais généraux Bien qu'un chantier naval américain typique nécessiterait moins d'heures de travail qu'un chantier naval britannique pour construire le navire, le taux de main-d'œuvre est plus élevé. Par exemple, les salaires moyens des chantiers navals en 1987 pour les États-Unis et le Royaume-Uni étaient, respectivement, de 14,26 $ l'heure et 8,91 $ l'heure (Ingénierie marine L_9.g, 1989). L'échelle salariale du chantier naval américain est d'environ 60 % plus élevé en termes réels que le Royaume-Uni. Cependant, cette différence n'est pas particulière à l'industrie de la construction navale. Le taux de main-d'œuvre moyen pour toutes les industries en 1987 était de 9,86 $ aux États-Unis et de 6,87 $ au Royaume-Uni (The Economist, 1988).

Coût des matériaux Il s'agit du coût livré des matières premières, des efforts de production sous-traités et de l'achat de pièces (y compris les services de production et d'ingénierie du fournisseur). Pour la même quantité de matériaux pour le même navire, les États-Unis doivent payer 13 % de plus que le Royaume-Uni. Cela est en partie dû à des coûts de main-d'œuvre plus élevés pour les services de sous-traitance.

Bénéfice Ceci est donné en pourcentage du coût du matériel, des frais généraux et de la main-d'œuvre. Les États-Unis permettent généralement un bénéfice plus élevé que le Royaume-Uni.

Marges + Changements, Conception/Plans Ceux-ci sont comparables entre les deux pays.

Avec le coût de base du FOC au Royaume-Uni (construit aux États-Unis) à 108, le coût du FOC de la variante américaine était de 124. Cela représente une augmentation de 15 % par rapport à la ligne de référence (construite aux États-Unis) au Royaume-Uni, qui est donc le "coût" réel des normes et pratiques de conception américaines, par rapport à celles du Royaume-Uni. Environ 1/3 de cette augmentation provient de la main-d'œuvre et des frais généraux, et 1/3 provient de la conception et des plans ; le coût supplémentaire du matériel ne représente que 1/6 de l'augmentation. En passant de la variante américaine à la ligne de base américaine, les coûts diminuent (de 124 à 122, soit -2 %), principalement en raison de la centrale de propulsion plus simple.

En résumé, un navire coûte 8 % de plus cher à construire aux États-Unis qu'au Royaume-Uni, et les pratiques de conception américaines coûtent 15 % de plus que celles du Royaume-Uni en termes réels. Enfin, une frégate conçue et construite aux États-Unis coûtera environ 22 % de plus qu'une frégate britannique fait maison. Pour récapituler :

UK frigate (built in UK)           100

Build the same ship in US      + 8

Use US standards/practices  +16

US prot., manning, propul.         2

US frigate (built in US)           122

5. CONCLUSIONS

Cette étude a confirmé que, pour une mission et une charge utile communes, une frégate américaine déplacera plus de 1 000 tonnes de plus et coûtera 20 % de plus qu'une frégate britannique. Il y a de nombreuses raisons à la plus grande taille du navire américain, mais les facteurs les plus importants sont décrits ci-dessous :

Exigences de survie Ceux-ci sont le moteur d'un certain nombre de pratiques et de normes de conception de navires, y compris : (1) les espaces vitaux - cette philosophie de conception américaine augmente la protection balistique, les exigences d'accès, le poids des cloisons, l'isolation, etc. par rapport à la conception britannique ; et (2) la lutte contre les incendies et le contrôle des avaries - les destroyers  américains ont des systèmes chimiques d'extinction d'incendie plus étendus, et le système de conduite d'incendie a une plus grande redondance. La pratique américaine de fournir des passages doubles est principalement destinée à l'accès du personnel pour le contrôle des avaries .

Réserve de conception et croissance de la durée de vie Les pratiques de conception américaines sont généralement plus conservatrices que celles du Royaume-Uni, mais c'est en partie parce que les navires de guerre américains sont conçus pour une durée de vie plus longue que les navires britanniques et reçoivent des mises à niveau plus étendues tout au long de la vie. Les pratiques structurelles américaines et les calculs de carburant d'autonomie, par exemple, ont plus de réserves de conception intégrées. Les systèmes tels que la climatisation ont généralement plus de capacité de croissance que sur les navires britanniques.

Base de fabrication C'est-à-dire une allocation dans la conception pour l'achat concurrentiel d'équipements de fabrication nationale. Dans cette étude, le plus grand effet est sur la sélection des générateurs diesel, où la préférence actuelle des États-Unis pour les générateurs diesel à vitesse moyenne a un grand impact sur la taille et les arrangements du navire, par rapport aux ensembles à plus grande vitesse du Royaume-Uni.

En outre, nous avons trouvé deux domaines où les philosophies américaines et britanniques étaient sensiblement différentes (mais qui, dans l'ensemble, n'ont pas beaucoup affecté la taille du navire). Ils étaient :

Soutien logistique -- Les navires de guerre britanniques sont beaucoup plus autosuffisants que les navires américains ; ils transportent plus de magasins d'alimentation, de magasins de navires, de pièces de rechange et de pièces de réparation. Les combattants américains dépendent fortement de leur plus grande flotte de soutien logistique et, par conséquent, ils disposent de systèmes de réapprovisionnement et de suppression plus étendus.

Équipage et habitabilité -- Les destroyers  américains ont généralement plus d'équipage, mais les navires britanniques ont une proportion plus élevée de CPO ; en outre, les PO britanniques ont un niveau d'hébergement plus élevé. Les navires de guerre britanniques allouent moins d'espace à l'amarrage et plus aux loisirs, et ont souvent plus de commodités que les navires de guerre américains. Les espaces d'amarrage au Royaume-Uni ont généralement moins d'hommes que sur les navires américains.

Cette étude a été mise en évidence au niveau conceptuel, de sorte que les différences entre les navires américains et britanniques représentent des tendances plutôt que des différences réalisables réelles. Ce document met en lumière certaines des différences entre les conceptions de navires de guerre américains et britanniques, et démontre que les deux pays ont développé des approches distinctes mais très rationnelles sur la base de leurs expériences accumulées. Nous pensons que de telles études comparatives sont précieuses pour la compréhension mutuelle, ainsi que pour fournir de nouvelles façons d'examiner les problèmes. Nous espérons que ce document servira de guide pour tout effort futur dans ce domaine.

REMERCIEMENTS

Nous tenons à remercier

Le commandant du constructeur David Fellows, RCNC, qui a aidé à lancer cette étude et a cardé une grande partie de la conception et de l'analyse du Royaume-Uni

 

DISCUSSION

 

Commentaires

William H. Garzke, Jr., Membre

Cet article est un mémoire  important sur l'architecture navale comparée entre la pratique britannique et américaine.

La section 3.3 traite de l'une des différences les plus importantes.

Entre les procédures de conception du Royaume-Uni et des États-Unis. La comparaison des niveaux d'envahissement dans les V Lignes  de  la figure 5 révèle que toute traversée de câble, de collecteur ou de conduit de ventilation non étanche dans les navires de guerre américains doit rivaliser pour une très petite zone dans les CPE cloisons transversales principales étanches.

Les raccords étanches doivent être situés dans les zones ombragées de ces cloisons, ce qui ajoute non seulement du poids, mais aussi un coût important en matière d'équipement et de conception des systèmes de distribution. La meilleure pratique britannique dépend du niveau de vulnérabilité souhaité. De l'avis des auteurs, l'utilisation de la procédure américaine en V ligne aurait-elle sauvé L’HMS Antelope (F170) - ancien design- lors du conflit  des Malouines (Malouines) de 1982-1983 ?

Dans la section des usines électriques, les auteurs notent une différence significative dans les choix de générateurs au Royaume-Uni et aux États-Unis. Parce que les Britanniques ont opté pour les générateurs à diesel rapide plutôt que pour les générateurs à diesel semi-rapide  américains, il y a des économies significatives de poids et d'espace. Cependant, le choix des genset rapide  dans les navires de guerre du Royaume-Uni a-t-il forcé un choix pour un temps plus court entre les révisions ? S'il y avait des États-Unis Générateurs à grande vitesse qualifiés par la marine, les navires américains seraient-ils équipés de ces générateurs ? Dans les frégates où l'espace et le poids sont très critiques, les générateurs à grande vitesse seraient des générateurs d'espace importants dans les espaces de machines auxiliaires.

Dans la section sur les structures, les auteurs ont noté que les frégates américaines sont équipées d'une paire de cloisons longitudinales dans leurs poupes ( charpente arrière ) , contrairement à leurs homologues en Europe, qui ne les utilisent pas. Ces cloisons ont été suggérées pour la première fois par William Hovgaard à la fin des années 1930, ostensiblement pour fournir une structure plus rigide dans le sens de l'hélice pour se protéger contre les vibrations et pour supporter de gros poids dans les surplombs arrière des navires de guerre américains. Cependant, mon enquête sur les dommages de bataille causés aux navires de guerre a montré que ces cloisons apportent une contribution significative à la survie d'un navire.

En 1989, le Dr. Robert Ballard de la Woods Hole Oceano-graphic Institution a ramené la photographie du site de l'épave de l'Atlantique du cuirassé allemand Bismarck [1]. Cet effort a conduit à un interrogatoire intensif de plusieurs survivants du Bismarck, qui ont également fourni des documents sur les autres victimes de navires de guerre allemands. Le 26 mai 1941, le Bismarck a subi un frappe torpille qui a paralysé son appareil a gouverner ,  rendant ainsi le navire non manoeuvrant . Les dommages ont conduit à une fracture semblable à la fatigue dans sa structure arrière environ 12 heures plus tard au cours du processus de naufrage. Plusieurs autres navires de guerre allemands ont subi des dommages torpille dans leurs poupes avec des défaillances de structure arrière similaires à celles du Bismarck :

• En avril 1940, le cuirassé allemand Lfttzow (délocalisation de 17 000 tonnes) a été torpillé à l'arrière par un sous-marin britannique au large de la Norvège. Cela a entraîné une fracture de 500 mm de long au niveau du pont principal, et le quart de pont (ou la poupe) s'est effondré sur les hélices et le gouvernail. Pour stabiliser la rupture de la poupe, les deux tubes de torpilles quadruples à l'arrière ont été largués pour éviter une nouvelle déchirure de l'obus.

• Le 22 février 1942, le croiseur lourd allemand Prinz Eugen a été torpillé à l'arrière par un sous-marin britannique, juste à l'arrière de sa salle de direction. Cela a entraîné un effondrement de l'extrémité arrière sur la ligne centrale unique  rud Der, mais l'extrémité arrière était maintenue en place par la chaîne de l'ancre arrière.

Il y avait un problème commun dans tous ces navires de guerre allemands : les cloisons longitudinales de l'arrière n'ont pas été poursuivies assez loin à l'extrémité arrière comme aux États-Unis. Pratique de la marine. Bien que la conception structurelle de ces deux croiseurs soit légèrement différente de celle du Bismarck, leurs défaillances arrière étaient toutes similaires. Dans tous les cas, la poupe en forme de canoë a absorbé tout l'effet de la détonation de la torpille. L'expansion du jet de gaz dans la coque a détruit les ponts intérieurs et une partie importante de la coque. Ces ponts et ces coques résistaient aux charges latérales et avant/arrière normales du navire, mais lorsqu'elles sont endommagées, ils ont laissé peu de soutien. En conséquence, la structure arrière a finalement échoué en ligne presque droite. Les constructeurs navals allemands ont pris conscience qu'ils avaient un grave problème après les dommages de Prinz Eugen, et le Dr. Erwin Strohbusch m'a écrit que des changements structurels à l'arrière devaient être apportés à tous les grands navires de guerre allemands en 1942-1943 en étendant ou en renforçant les cloisons ou les structures longitudinales ainsi que les soudures dans leurs poupes pour les raidir contre les explosions de torpilles et de mines. En septembre 1943, après que des modifications structurelles de la poupe aient été effectuées sur le navire jumeau du Bismarck, Tirpitz, elle a résisté avec succès aux explosions de trois mines terrestres de 2 tonnes. L'expérience allemande montre que la continuité structurelle et les cloisons longitudinales dans la poupe sont des éléments importants pour aider à prévenir les défaillances spectaculaires de la coque lors d'une attaque de munitions, que ce soit par torpille ou par mine. L'expérience du croiseur à missiles guidés Princeton dans l'opération Tempête du désert plus tôt cette année montre peut-être la valeur des têtes en vrac de Hovgaard. Malgré une grave déchirure et une forte boucle à l'arrière, la structure de l'arrière n'a pas échoué comme l'ont fait les navires allemands cités ici. La valeur de ces cloisons peut être leur contribution à une structure redondante qui absorbera l'énergie des explosions et fournira une force supplémentaire lorsqu'une poupe est endommagée.

J'apprécierais le point de vue des auteurs sur l'utilisation du pont encastré par rapport aux navires de guerre de type "raised fo'c'sle". Mes recherches sur les dommages causés aux navires de guerre indiquent que des défaillances spectaculaires se sont produites sur les navires avec la configuration de prévision surélevée. Cela ne se limite pas aux navires de guerre - la ville de Manches- ter et les navires à vapeur des États-navires de classe Colorado avaient cassé des arcs après des rencontres avec des vagues voyous. En raison de la longue configuration de prévision, le fouet transitoire exacerbe une telle discontinuité structurelle ; les navires de guerre comme le HMS Hood, le Lutzow, et le Princeton ont subi des dommages spectaculaires à l'arrière. Mon enquête sur l'explosion du capot a révélé que la défaillance de la coque qui s'est produite lors de son naufrage a eu lieu lors de la descente de la coque juste à l'avant de la tourelle "X". Le navire encastré, exempt de ces discontinuités, est mieux capable de faire face à ces charges courtes mais très intenses induites par des explosifs.

George Kerr, Member

Je suis ravi que les analystes de la conception de navires aient franchi le pas en avant par rapport aux méthodes quelque peu spéculatives de l'archéologie à la méthode plus scientifique de l'expérimentation. M. Ferreiro et M. Stonehouse doivent être félicités. J'aimerais profiter de cette occasion pour plaider en faveur d'un effort considérablement élargi pour analyser et améliorer l'ensemble du processus d'acquisition. Veuillez considérer un instant quelques conclusions qui peuvent être tirées des sections 4 et 5 de ce document. L'estimation de la différence de coût est supérieure à 20 %. Nous dépensons des centaines de millions de dollars pour améliorer le matériel et les logiciels 2 ou 3 %. Combien devrions-nous dépenser pour un gain potentiel de 20 % ? Combien de gains potentiels supplémentaires existe-t-il que nous ne connaissons pas encore ? Je crois qu'un effort soutenu de, disons, 50 millions de dollars par an pour les dix prochaines années pourrait produire des rendements de centaines de milliards dans les premières décennies du siècle prochain. Toute notre recherche et développement maritimes pâlit par comparaison. Pourquoi un tel programme n'est-il pas en place ou même envisagé ? dites le moi. Pourquoi préférerions-nous dépenser des milliards de dollars pour construire des navires de guerre selon des normes commerciales plutôt que de dépenser 15 millions de dollars pour comprendre pourquoi ils sont différents ? dites le moi.

Pour en revenir à l'article en main, les auteurs ont très soigneusement épinglé certaines des différences. Maintenant, nous devons travailler sur le pourquoi. Pour ne citer qu'un exemple, les navires de guerre américains sont conçus pour une durée de vie plus longue. Pourquoi cela ? Quels sont les avantages et les inconvénients ? Où se trouvent les données à l'appui ? Qui collecte des données pour combler le vide ? J'entends beaucoup de personnes âgées de la marine parler ces jours-ci de l'amélioration du processus. "Si vous ne pouvez pas le mesurer, vous ne pouvez pas le gérer" est une citation courante. Où est la mesure de l'efficacité qui nous amène à concevoir pour une durée de vie plus longue ?

Dans la section 3.3, les auteurs mentionnent que les États-Unis La marine tient compte de l'effet de la coupe au maitre  lors du calcul de la stabilité. Il se trouve que j'étais là lorsque cette décision a été prise et je peux vous assurer qu'aucune estimation des coûts ou des avantages n'a été prise. Un autre discusseur mentionnera les cloisons longitudinales. Ici encore, vous entendrez que l'état de l'art est relativement primitif.

Je deviens maintenant répétitif, alors je terminerai en remerciant les auteurs et en les encourageant à continuer en citant le Dr. Deming : " rien ne remplace la connaissance."

O.K. Brown, RCNC,* Visiteur, Consultant

Cet article excellent et stimulant devrait conduire à des années de débat. Je suis heureux que les auteurs aient choisi des conceptions conventionnelles pour faire ressortir les différences de base en philosophie, mais j'espère également que ces lignes de base seront utilisées pour développer des approches plus nouvelles.

Contrairement à l'énoncé de la section 2.2, il existe de nombreuses preuves provenant de l'expérience en temps de guerre [2] et de simulations plus récentes [3] que deux salles de machines sont moins vulnérables qu'une. Je ne serais pas d'accord pour dire que les salles des machines séparées sont trop difficiles pour un navire de 125 m [4]. Je suggère qu'une variante avec des espaces de machines séparés soit développée et comparée aux lignes de base en utilisant les programmes d'évaluation de la vulnérabilité des États-Unis et du Royaume-Uni.

Ces programmes devraient également être utilisés pour évaluer la valeur du concept d'espace vital américain, qui est clairement coûteux. On peut également examiner de près la protection supplémentaire donnée par les plus grands fonds doubles américains. Ceux-ci aident clairement à l’échouage  bassin - et la Royal Navy a eu une cinquantaine talonnages majeurs entre 1945 et 1984 - mais leur valeur contre les explosions sous-marines semble négligeable [5]. La protection contre la corrosion de ces petits espaces est difficile et l'élévation du centre de gravité à mesure que le carburant est utilisé peut être un problème. L'auteur américain commenterait-il le retour d’expérience 

* Corps royal des constructeurs navals.

L'effet des Vlines est peut être un peu moins critique qu’évoqué. Les règles de la Royal Navy stipulent que la plupart des ouvertures dans les cloisons sont étanches à la fumée, ce qui devrait faire face à l'immersion intermittente due au roulis et aux vagues. Cependant, la plage arrière  des navires du Royaume-Uni a toujours semblé très discutable. En partie, cela découle de règles strictes sur les obstacles près du pont avia et je me demande si les règles américaines sont moins strictes à cet égard.

Il serait intéressant que les auteurs puissent comparer les coûts de la structure de la coque aux États-Unis et au Royaume-Uni. Certaines des différences, telles que le plus grand espacement des images aux États-Unis, devraient faire économiser des coûts même lors de l'ajout de poids. Je suis surpris que les États-Unis La Marine utilise la nuance HY-80 pour stopper les fissures et suggère que la qualité B est meilleure à cet égard, en particulier à basse température. La résistance principale de la poutre est régie par le flambage et la fatigue, dans lesquels les aciers à haute résistance ont peu de valeur

Les bureaux sont trop grands et les travaux administratifs doivent être maintenus à terre.

Enfin, je note que les angliches boivent plus que les  américaines, exigeant non seulement 6 tonnes de bière, mais aussi 13 tonnes d'eau de plus. Mes félicitations pour un excellent article.

John P. Mabry, Membre

Les auteurs sont félicités par un article bien écrit et stimulant. Bien que le travail représenté par ce document ait été effectué entre 1987 et 1988, la publication des résultats de cette étude ne pourrait pas être plus opportune aux États-Unis . L'étude sur la variante du destroyer de la marine est sur le point d'achever sa tâche difficile d'examiner les capacités des combattants de surface par rapport aux coûts. Ce document souligne à juste titre que d'importants avantages en termes de coûts d'acquisition peuvent être réalisés sans réduire les capacités de combat d'un combattant de surface. Avec une objectivité rafraîchissante et une excellente érudition, les auteurs tentent de quantifier ces avantages potentiels tout en identifiant les philosophies de l'emploi, les principes et pratiques de conception, les exigences de survie, ainsi que les facteurs de soutien opérationnel et logistique qui influencent les choix de conception.

Les commentaires des auteurs sur les points techniques suivants seraient appréciés :

1. Il semble déraisonnable de normaliser la conception des appareils propulsifs de base des États-Unis pour inclure la technologie du diesel rapide tout en conservant les générateurs de diesel semi rapide . La variante américaine qui en résulte est pénalisée en longueur et en poids.

2. La comparaison des poids des centrales de propulsion dans le tableau 4 suggère que la ligne de base américaine n'incluait pas les pods  rétractables.

3. Il n'est pas clair que la salle des turbines à gaz, comme le montre le profil inboard de la figure 3, est bien située pour l'échappement de la turbine à gaz ou pour le démontage des composants de la turbine.

4. Il n'y a aucune mention de dispositions pour les opérations à vitesse lente ou en marche arrière en mode turbine diesel ou à gaz avec les hélices à pales fixes  de la baseline  du Royaume-Uni.

5. L'arrangement supérieur de la variante américaine peut entraîner l'ingestion de gaz d'échappement SSM dans les entrées de la turbine de propulsion. 6. Il n'est pas clair que la baseline  des États-Unis et du Royaume-Uni aient une charge utile d'armes commune et un ensemble d'exigences de mission.

Lorsque la ligne de base des États-Unis exige une zone VERTREP vers l'avant alors que la ligne de base du Royaume-Uni recevrait apparemment tout le VERTREP sur le pont d’envol

Les auteurs sont félicités pour leurs efforts visant à donner un sens comparatif à partir des différents systèmes de classification du poids. La complexité des navires de combat exige qu'une telle comparaison soit rigoureusement effectuée pour que les résultats soient significatifs.

J'applaudis l'idée d'examiner les politiques, les normes et les pratiques de conception de nos alliés alors que nous essayons de prouver les nôtres. Une comparaison similaire entre les destroyers AEGIS américains et japonais serait une prise utile. J'attends avec impatience des efforts supplémentaires dans ce domaine.

D. J. Andrews, RCNC, Visiteur, OK. Ministère de la Défense

Ces commentaires sont fournis par l'actuel titulaire du chef du Royaume-Uni. Groupe de conception conceptuelle dans la direction des projets futurs (Marine). Le deuxième auteur de cet article était jusqu'à récemment mon chef de projet d'études sur les concepts de navires de surface et les commentaires ci-dessous abordent donc en particulier les questions vues d'un point de vue du Royaume-Uni, bien que je sois pleinement conscient de l'excellent travail que les co-auteurs ont accompli dans la production d'un article complet et lisible sur un corpus détaillé d'analyse technique.

Toute comparaison présentée ici fournira une source de débat fructueuse où le résultat le plus précieux est peut-être un aperçu de pratiques de conception similaires et divergentes. Je considère que cette étude particulière fournit une exploration beaucoup plus profonde des différences dans les pratiques de conception de navires de guerre que la comparaison plus large et moins spécifique entreprise il y a dix ans par Jim Kehoe et ses collaborateurs.

Du point de vue du Royaume-Uni, il faut affirmer que certaines des principales décisions de conception sur la baseline UK  étaient spécifiques à ce moment-là (1987-88) et étaient les choix les plus probables pour une nouvelle frégate plutôt que des impératifs politiques absolus. C'est la pratique du Royaume-Uni que le coût (à la fois initial et tout au long de la vie) est équilibré par rapport à la performance, à la disponibilité, à la fiabilité et à la maintenabilité (ARM) et au risque dans la prise d'une décision de conception donnée. La perception des risques peut spécifiquement modifier la préférence de l'organisation de conception. Ainsi, la propulsion CODLAG est maintenant un ensemble très favorisé pour l'ajustement des machines de frégate après le développement réussi des frégates de classe Duke Type 23. Encore une fois, 2 lignes d’arbres restent la norme pour les principales conceptions de navires de guerre du Royaume-Uni. Il y a des cas où des solutions à arbre unique ont été adoptées, bien que les dernières frégates (les T81 Tribals et T14 Blackwoods) à avoir des arbres simples aient été considérées comme des frégates de second rang. Il est donc douteux que la ligne de base américaine soit comparable au Royaume-Uni, qui a été conçu comme l'escorte principale de la flotte AAW et nécessitant donc certainement deux LA

J'ai également une série de commentaires spécifiques :

1. Section 1.1, paragraphe 2. Il y a eu des significations

Les révisions des normes de conception structurelle du Royaume-Uni qui modifieraient les prévisions de poids du groupe 1.

2. Section 1.2, paragraphe 4. Avec l'adoption d'une initiative Hu- man Factors [6], il est probable que l'évolution du complément du navire sera beaucoup plus interdépendante et interactive avec la conception du navire dans les futurs navires de la Royal Navy.

3. Tableau 1. Les vitesses citées doivent avoir les conditions du navire spécifiées ou au moins confirmées comme cohérentes entre les deux séries d'études.

4. Section 2.1. Le fait que le navire américain soit 8 m plus long pour les zones et les volumes équivalents suggère que la conception américaine n'est pas axée sur l'espace.

5. Section 2.2 Aménagements. Les marges d'évolution du Royaume-Uni sont pour les classements ainsi que pour les officiers. La comparaison de la surveillance est probablement pour les espaces de machines, pas pour l'ensemble du navire.

 

6. Section 3.2, paragraphe 4. La division de la disposition des missiles du Royaume-Uni fait partie de la conception de la survie et de l'utilisation des zones (voir la section 3.4). Que les États-Unis La marine évite un quart de pont sous le poste de pilotage est dû à des normes de stabilité différentes, et non à la stabilité en soi (voir la section 3.3).

7. Section 3.3. Les normes de stabilité du Royaume-Uni découlent de Sar-chin et Goldberg, mais ne sont pas strictement conformes à ces exigences. Ainsi, il est dit que le tableau 7 s'applique à la fin de la durée de vie. Ce n'est pas nécessairement le cas, car le point de conception est susceptible d'être à 15 ans de service plutôt qu'à la fin du service. Le Royaume-Uni n'adopte pas de ligne de marge ; chaque incident de dommage crédible doit être satisfait. Ainsi, un quart de pont est acceptable à condition que les dommages à l'arrière n'amènent pas à un plongeon dû à une flottabilité inadéquate. Encore une fois, la figure 5 est trompeuse comme indiqué : les incidents de dommages extrêmes nécessiteront que de grandes portions des cloisons principales étanches soient étanches - un équiva- à une approche en ligne en V, bien que dans la plupart des cas, cela soit moins nécessaire au milieu des vaisseaux où les ouvertures de la ligne centrale sur le pont 2 sont avantageuses.

8. Section 3.5, Groupe 1, paragraphe 4. La question des fonds à deux rangées ou à double fond peu profond est montrée par la figure 7 comme une conséquence de l'arrangement de la machinerie, la figure 2, où un arrangement à double arbre nécessite plus d'accis. Matériau de la coque : Le Royaume-Uni n'a pas besoin d'arrêts de fissures car l'acier dur à l'encoche est utilisé pour la plupart des placages de coque. Résistance admissible : les critères directeurs du Royaume-Uni comprennent la fatigue et la fourniture d'une résistance à la flexion ultime dans les sections structurelles critiques.

9. Groupe 3. Une différence de poids notable réside dans le choix des générateurs diesel. Les diesels du Royaume-Uni sont des moteurs à moyenne vitesse standard avec des vitesses de 1200 tr/min et ont de nombreuses durées de fiabilité.

 

10. Groupe 5, paragraphe 4. Les marges américaines sont généralement plus grandes ; cependant, l'échelle de la mise à niveau du système de combat au Royaume-Uni peut être suffisamment étendue pour exiger, par exemple, le remplacement de l'usine de climatisation (comme dans le cas de la mise à jour du PDMS Sea-wolf du lot 3 Leanders).

11. Groupe 5, SWBS 580. La préférence du Royaume-Uni pour helo re- covery est que le pilote reste avec l'atterrissage de l'avion sous la puissance du rotor jusqu'au débarquement.

12. Groupe 6, SWBS 620. L'utilisation de faux planchers est déterminée par l'étendue du câblage inter-équipements et comprend souvent des ordinateurs et d'autres espaces électroniques dans les navires de guerre du Royaume-Uni.

13. Groupe 6, SWBS 690. Les différences dans la vision des pièces de rechange ne semblent pas tout à fait cohérentes. Il est à espérer que l'accent mis sur le soutien logistique intégré conduira à une plus grande cohérence et, espérons-le, à moins d'inventaires embarqués. La logique derrière les transporteurs invincibles transportant des unités GT de rechange était compatible avec un accent majeur de conception sur la disponibilité des navires [7], et bien sûr, un ajustement moteur de 4 Olympus GT identiques signifiait qu'un seul type de pièce de rechange était nécessaire.

14. Marges de conception. Le Royaume-Uni a une politique sur les marges qui spécifie le taux de croissance, mais laisse la marge du conseil d'administration et le point de signalisation (années de croissance applicables) comme caractéristiques négociées entre le personnel du projet et opérationnel. Cependant, les marges de "contingence" de signature et de construction sont clairement liées à des mesures individuelles d'incertitude. À ce stade préliminaire de la conception, ceux-ci peuvent être assez importants, y compris l'espace (Section 3.6 SSCS 5).

15. Groupe 2, Section 3.6. L'utilisation des salles à manger pour la formation de l'équipage est une pratique au Royaume-Uni dans les frégates, mais les plus grands navires auront une salle d'école qui sert souvent de chapelle.

16. Groupe 3, Section 3.6, SSCS 3.8. Les passages simples ne sont adoptés que dans les navires relativement étroits - les navires à faisceau plus large adopteront 2 LA

 

D. R. Pattlson, RCNC, Visiteur, University College London

Je dois d'abord déclarer mon intérêt pour ce document, et j'ai été heureux de pouvoir soutenir le travail qui y est décrit pendant mon séjour au DFP(N) à Londres. Je suis ravi de voir que de réels progrès ont été réalisés et de faire lire ce document excellent et courageux lors de la réunion annuelle de SNAME. Ses précieux résultats ne pourraient venir que de la collaboration internationale.

J'ai vu l'objectif principal de l'étude comme l'examen critique de cette partie la plus importante de la conception du navire, le choix des normes appropriées, qu'elles soient explicites, comme dans nos règles de stabilité ou de force, ou implicites, comme lorsque nous utilisons les données des navires passés pour développer notre nouvelle conception. Le sujet des normes des navires de guerre, en particulier par rapport aux normes commerciales, est certainement un sujet émotionnel au Royaume-Uni, avec les dangers d'ignorer le passé, et souvent très coûteux.

Expérience équilibrée par les problèmes de dé-sign à coût limité et les accusations de "placage d'or".

Les normes sont coûteuses à développer et à entretenir et sont difficiles à créer pour toutes les tailles de navires. Les auteurs Fred leurs discussions ont-elles été beaucoup affectées par le fait que pour une marine, il s'agissait d'un assez petit combattant, et que les normes auraient pu être élaborées avec des navires plus grands à l'esprit, tandis que pour l'autre marine, ce serait un navire assez important ?

Cette étude au niveau conceptuel par les équipes de conception préliminaire/projets futurs s'est concentrée sur les questions du "navire entier" et a inévitablement soulevé de nombreuses questions de nature plus détaillée : le concept d'espaces vitaux ou les grands fonds doubles sont-ils vraiment rentables pour réduire la vulnérabilité d'un navire de cette taille ? Les avantages de la politique du Royaume-Uni concernant les arbres jumeaux valent-ils le coût supplémentaire ? Et ainsi de sui. Notre intention était que les questions soulevées par cette étude conduisent à un travail de collaboration plus approfondi dans des domaines plus spécialisés, et j'ai hâte de lire à ce sujet en temps voulu.

J'aimerais poser une question sur l'utilisation de la ligne de marge dans les exigences américaines en matière de stabilité endommagée, car je déduis du document que c'est peut-être cela qui empêche la frégate américaine d'avoir un quart de pont sous le pont de vol, ce qui contribue à la plus grande longueur globale du navire américain. La source de la ligne de marge dans les règles beaucoup plus simples du navire marchand est bien connue, et elle a été incluse dans le document de Sarchin et Goldberg sans commentaire, mais exclue des exigences ultérieures du Royaume-Uni sur la base du travail de Sarchin et Goldberg. L'un de mes étudiants de maîtrise a récemment terminé un projet sur le positionnement des cloisons dans les premiers stades de la conception [8] dans lequel il soutient fortement

Pour l'utilisation d'une ligne de marge parce que l'action des vagues sur un pont partiellement inondé pourrait provoquer d'importantes réductions transitoires dans la zone de l'hydravion. Je ne suis pas sûr qu'une ligne de marge à seulement 8 cm en dessous du pont météorologique améliore beaucoup les choses. Les auteurs sont-ils au courant de toute histoire ou expérimentale ? Bv Données pour soutenir l'utilisation de cette règle ? Soit dit en passant, je crains qu'il y ait une idée fausse révélée à la figure 5, les exigences actuelles du Royaume-Uni pour l'étendue des cloisons étanches semblent très similaires à celles des États-Unis présentées ici.

J'étais intéressé de voir qu'une idée préconçue que j'avais sur les navires américains a été écartée par cette étude. J'avais pensé que les navires de guerre américains étaient conçus pour être plus spacieux que les navires RN et que cela pourrait réduire le coût de vie tout au long de la vie en permettant un meilleur accès pour les rééquipements, etc. J'ai alors été surpris de voir que les deux navires avaient des pannes de surface très similaires. Les auteurs ont-ils pu parvenir à des conclusions sur les coûts de vie des deux conceptions ?

J. W. Kehoe, visiteur, capitaine, USN (ret.), consultant, et Kenneth S. Broqueur, visiteur, consultant

Nous aimerions féliciter les auteurs pour un article le plus complet qui identifie l'impact des pratiques de conception de navires de guerre des États-Unis et du Royaume-Uni sur la taille et le coût des navires à un moment le plus approprié de l'histoire de notre pays, compte tenu des réductions qui sont envisagées pour notre budget de défense.

Entre 1972 et 1982, NAVSEA a mené un programme d'architecture navale comparative qui a produit un certain nombre d'études comparatives sur les navires de guerre américains, soviétiques et de l'OTAN. Ce document rappelle cet effort.

Les conceptions américaines et unies présentées dans le document semblent avoir été développées à l'aide des programmes informatiques de conception de leurs marines respectives. Par conséquent, certaines des différences notées reflètent sans aucun doute l'adéquation et les limites des équations paramétriques et de la logique de conception utilisées dans ces programmes informatiques pour estimer le poids, les centres de gravité, la surface, le volume, etc. Néanmoins, les différences de taille des navires semblent bien corrélées avec les différences qui ont été identifiées aux États-Unis et au Royaume-Uni.

Critères et pratiques de conception.

Étant donné que les auteurs ont créé les conceptions américaines et uni

Qu'ils ont comparé plutôt que d'avoir à comparer les conceptions existantes, les deux conceptions initiales sont quelque peu asymétriques en ce sens qu'elles n'ont pas de turbines de suralimentation de puissance comparable. La conception initiale des États-Unis avait des turbines de plus grande puissance. Les auteurs ne semblent pas non plus établir la vitesse comme une exigence de performance. Les deux conceptions auraient dû être nécessaires pour atteindre la même vitesse. Toutes les autres exigences étant les mêmes, cela aurait eu un impact sur la longueur minimale réalisable, le déplacement et, par conséquent, le coût des deux conceptions. Si des turbines de puissance égale avaient été utilisées et des vitesses égales fournies, nous pensons que la conception initiale des États-Unis aurait été plus longue, plus lourde et plus coûteuse.

La variante américaine modifiée présentée dans le tableau 5 a un déplacement supérieur de 23 % à celui du signe du Royaume-Uni, un rapport de longueur de déplacement comparable et une centrale de propulsion identique. Le navire américain peut-il atteindre une vitesse comparable ? Si ce n'est pas le cas, la conception américaine n'aurait-elle pas dû être allongée ? Si tel était le cas, le résultat aurait été une augmentation considérable de la taille et du coût du navire.

Les sections de milieu de navire montrées à la figure 7 ne reflètent pas les coefficients de surface de section maximale présentés dans le texte. Ils semblent refléter davantage les stations 5-6. En raison de l'élévation de la coque, les largeurs du fond intérieur sont généralement réduites vers l'avant. Par conséquent, la section présentée pour la conception américaine est erronée. De plus, l'espacement des poutres longitudinales dans la conception américaine est beaucoup plus proche qu'il ne l'a été en général.

Pratiquer. Ces différences peuvent expliquer la variation significative des données indiquées dans le tableau 8, qui ne semble pas être cohérente avec les écarts indiqués dans le tableau 7.

Il est également intéressant de noter que les conceptions initiales des États-Unis et du Royaume-Uni avaient des niveaux d'hébergement de 290 et 220, respectivement. Sur la base d'une comparaison des conceptions antérieures des États-Unis et du Royaume-Uni, on aurait prévu le contraire. Cela peut-il s'expliquer ?

Aucun de ces commentaires détaillés n'est destiné à sous-traiter notre respect pour ce document. Les commentaires ont pour but d'offrir des idées qui peuvent être utiles pour être prises en compte dans de futures études. Le document soulève des questions importantes sur le coût et l'efficacité du navire. À l'ère de la baisse des budgets de la défense, il est essentiel pour nous de remettre en question nos pratiques et critères antérieurs. Un examen de l'augmentation du coût des navires de guerre, par rapport aux ressources nationales disponibles, pourrait conduire à la conclusion que nos marines se tarient elles-mêmes. Nous savons également qu'en tant que nation, nous ne pouvons pas nous permettre des fourmis de combat inefficaces ou trop coûteuses. La question est la suivante : comment les navires de guerre peuvent-ils rester efficaces alors que nous essayons de réduire leur coût ? Ce document soulève des questions critiques relatives à cette question vitale.

Le Royaume-Uni et le Canada ont des pratiques et des critères de conception de navires qui ressemblent le plus à ceux des États-Unis. D'autres marines européennes - notamment l'ancienne Union soviétique et l'Italie - ont des pratiques et des critères beaucoup plus austères. Les auteurs estiment que la variante américaine construite par un chantier naval américain serait 15 % moins chère que la variante américaine construite dans le même chantier naval américain. Dans des études précédentes, nous avons conclu qu'une variante italienne/soviétique construite par un chantier naval américain pourrait être jusqu'à 40 % moins chère. Quels sont les coûts réels des lignes de marge, des espaces vitaux, de la ténacité des chocs, des marges élevées, etc. ? Pouvons-nous nous permettre ces fonctionnalités à l'avenir ? Ce document souligne la nécessité d'évaluer la rentabilité de ces critères et de tous les autres critères et pratiques dans le monde d'aujourd'hui.

Notre jugement est que dans le nouveau monde multipolaire, le mélange de flottes des États-Unis évolue en cours d'évolution. La marine devrait inclure certains combattants plus petits qui ne sont pas nécessairement conçus pour répondre aux mêmes critères et pratiques exigeants qu'un combattant de la force de bataille. En illustrant les différences de coûts résultant de l'application des pratiques américaines et du Royaume-Uni, ce document a mis en évidence une question vitale qui doit être abordée davantage si nous voulons maintenir une force navale adéquate et efficace à l'avenir.

P. A. Dent, RCNC, visiteur, Royaume-Uni Ministère de la Défense

Je suis heureux d'avoir l'occasion de commenter ce document extrêmement précieux. Le lecteur a l'impression qu'une quantité substantielle de données a été générée par cet exercice de comparaison. Les auteurs doivent être félicités d'avoir diffusé et présenté seulement une petite quantité de ces données de manière claire et lucide.

Le rapport longueur de la coque à la profondeur (L/D) pour le navire américain est de 14, tandis que pour le navire du Royaume-Uni, il n'est que de 10,5 ; un L/D de 14 est à peu près le plus élevé que l'on puisse raisonnablement s'attendre à atteindre sans rencontrer de problèmes de résistance structurelle. Par conséquent, il y a peu de potentiel d'étirement pour le navire américain. Un rapport L / D aussi élevé est-il si tôt dans la pratique de conception américaine standard du cycle de conception ?

Les auteurs ont-ils une courbe de longueur inondable pour les deux navires ? En raison de son quart de pont ouvert, je m'attendais à ce que le navire du Royaume-Uni ait eu besoin d'une tête en vrac supplémentaire juste devant le quart de pont.

Je suis surpris de voir la déclaration selon laquelle le Royaume-Uni ne tient pas compte de la finition dans la définition de la stabilité endommagée

Critères. La pratique traditionnelle de l'architecture navale consiste à utiliser la ligne de marge et sa courbe de longueur inondable/permissible associée comme moyen de prévenir le plongeon. L'auteur du Royaume-Uni peut-il expliquer quelle méthodologie de conception le Royaume-Uni utilise pour concevoir contre le plongeon dans des situations extrêmement endommagées ?

La réponse à ma question sur les lignes de marge et le plongeon est particulièrement pertinente pour la comparaison ultérieure faite sur l'utilisation des lignes en V. L'impression donnée par la figure 5 est que le Royaume-Uni a également un niveau d'inondation de conception moins strict. En soulignant cela, ainsi que la politique plus détendue du Royaume-Uni sur les garnitures endommagées, les autorités ont peut-être identifié une faiblesse dans la pratique de désignation des navires de guerre britanniques.

Les auteurs ont suggéré que la raison de l'augmentation du poids de la longueur de l'unité de la poutre de la coque pour le navire américain est principalement due à une structure inférieure intérieure plus étendue. Je suggérerais que la vraie raison pour laquelle la structure américaine est plus étendue est une différence dans les critères de conception d'acceptation. En supposant que les deux nations utilisent la même méthodologie de conception structurelle - avec le moment de flexion de la conception et la contrainte primaire maximale comme critères de limitation - alors, la théorie du faisceau simple nous dit que, I = y (BM/o'). Le tableau 8 indique que les deux nations mesurent BM différemment et utilisent des valeurs différentes pour o-. Il en résulte différentes valeurs du rapport BM/o" (U.S. 3,25 et Royaume-Uni 2,61). Étant donné que les formes de la coque sont identiques, le terme y peut être considéré comme ostensiblement constant. Par conséquent, on peut voir que l'inertie de la section sera différente. En fait, l'inertie de la section américaine doit être supérieure de 24 % à l'inertie de la section du Royaume-Uni. Peut-être que cela explique en quelque sorte pourquoi la poutre de coque américaine pèse 22 % de plus par unité de longueur que la poutre du Royaume-Uni.

Dans la section 3.5, SWBS F40, carburants et lubrifiants, l'auteur du Royaume-Uni devrait être en mesure de confirmer que le Royaume-Uni dispose réellement d'une allocation d'expansion du carburant.

Dans la section 3.7, il est dit que le plus grand volume de machines de propulsion du Royaume-Uni est le résultat d'un faisceau légèrement plus grand, mais la comparaison des conceptions de base (tableaux 2 et 5) montre que le navire du Royaume-Uni a un faisceau légèrement réduit. S'agit-il d'une erreur typographique ?

La comparaison du coût du navire est la plus fascinante. Les auteurs peuvent-ils développer la façon dont ils ont utilisé l'argent comme moyen de comparaison compte tenu des changements constants des taux de change ? Si nous utilisons les chiffres des salaires moyens des chantiers navals dans la section 4 et les coûts de main-d'œuvre relatifs dans le tableau 11, il semble que le Royaume-Uni ait besoin de 28 % de temps de travail en plus pour construire le même navire. Même lorsque l'avantage des économies d'échelle est pris en compte, 28 % est un grand écart. Les auteurs peuvent-ils expliquer pourquoi le Royaume-Uni demande ces heures de travail supplémentaires ?

L. James Heller, visiteur, NAVSEA

[Les opinions exprimées dans le présent document sont les opinions du débatteur et pas nécessairement celles du ministère de la Défense ou du ministère de la Marine.]

Les auteurs m'ont demandé de présenter les résultats d'une étude comparative similaire du projet de remplacement de l'OTAN (NFR-90) qui a été réalisé en 1989-1990.

En tant que responsable de la conception des navires pour l'effort de soutien technique des États-Unis, j'avais demandé au NAVSEA Prelimi- nary Design Group de développer et de maintenir un "match run" informatique pour évaluer les écarts dans la conception de l'OTAN.

À notre conception américaine. M. Jeffrey Koleser a été affecté à l'effort (voir tableau 9 ci-dessous).

Nous avons rassemblé les données NFR-90 de l'OTAN directement à partir des rapports détaillés sur le poids du projet (colonne 1). Chaque pays avait une variation approuvée par rapport à cette base de référence, les changements modifiés par les États-Unis sont indiqués dans la colonne 2. La différence entre les colonnes 2 et 1 représente les changements requis dans la conception pour répondre aux exigences uniques des États-Unis. Col- umn 3 rapporte les résultats de l'ordinateur "match run" et est étroitement d'accord avec les données de poids développées par les concepteurs du projet. La colonne 4 est les États-Unis. Conception de petits combattants que nous avons développée en utilisant tout l'équipement américain et les normes et pratiques américaines. La différence est indiquée dans la colonne 5. Un détail à trois chiffres de ces différences est fourni dans le modèle informatique. Notre étude a révélé

Beaucoup des mêmes impacts que ceux rapportés par les auteurs.

Cette évaluation a fourni des informations au niveau à trois chiffres pour lesquels nous avons pu faire des comparaisons intelligentes entre la conception de l'OTAN et notre navire américain prévu. Par exemple, le poids de la structure de la coque et de la structure de support (SWBS 110) différait d'environ 90 MT. La structure du navire a été un sujet de discussion majeur lors de la conception et il semblait que chaque pays avait une méthode unique de développement de ses scantlings. Les problèmes de fatigue avaient

Sont apparus dans plusieurs pays et tous les concepteurs voulaient une meilleure assurance que les normes de structure adoptées au Royaume-Uni seraient acceptables pour leurs navires. Les opérations navales, les critères de performance, en particulier les chocs et les vibrations, la résistance après l'âge du barrage, la durée de vie, la vie maritime prévue, la qualité de l'acier et la qualité de la soudure doivent être pris en considération lors du développement de la structure du navire. Plusieurs réunions d'ingénieurs en structure des différents pays ont eu lieu à Hambourg, en Allemagne et une approche acceptable a été adoptée.

L'allocation de poids à vie était un problème majeur sur le projet. Les États-Unis ont pris une position ferme selon laquelle 10 % étaient nécessaires pour assurer une mise à niveau efficace. Ce n'était pas la norme acceptée dans les autres pays, où j'ai l'impression qu'ils ne modernisent pas leurs forces aussi largement. Les différences de politique entraîneront des écarts de conception qui ne peuvent pas être jugés sur le mérite technique. Ceux-ci doivent être datés dans les conceptions du navire.

Les outils modernes d'évaluation de la conception permettent à nos concepteurs de progresser vers de plus grands niveaux de détail à chaque phase. Un grand avantage de cette maturité précoce est la capacité de fournir une comparaison et une profondeur technique à nos normes et pratiques. Des forums internationaux comme le NFR-90, le cours

Les programmes d'échange international (IEP) et les programmes d'échange d'ingénieurs professionnels et d'officiers de marine augmenteront considérablement la valeur de l'effort lancé par les auteurs. Je suis convaincu qu'il ne s'agit pas d'une question de bien ou de mal, mais plutôt d'une équation complexe de la façon dont nos marines fonctionnent, des attentes de nos clients, de nos méthodes de construction navale, des produits de notre fournisseur et de notre capacité et de notre détermination à tester la conformité. Mon souhait est d'avoir des documents complémentaires traitant également de ces questions. Il y a des leçons qui peuvent être apprises et suivies et qui sont avantageuses pour toutes les conceptions.

Merci M. Ferreiro et M. Stonehouse pour un document précis

 

Réponse des auteurs

Nous tenons à remercier les intervenants  pour leurs commentaires perspicaces et leurs questions astucieuses. Nous classerons nos réponses par catégorie, en suivant les grandes lignes du document. Nous expliquerons ensuite pourquoi nous pensons qu'il est important de mener des études comparatives d'architecture navale comme celle-ci.

Nous devrions commencer par rappeler gentiment à nos lecteurs que les conceptions de navires dans ce document n'étaient que des études conceptuelles. Certains des points soulevés par les discusseurs concernaient des niveaux de détail qui ne seraient abordés que lors des étapes ultérieures de la conception. Les études conceptuelles, de par leur nature, n'impliquent qu'un ou deux concepteurs, de sorte que certaines des décisions prises (par exemple, pont surélevé par rapport au pont encastré) représentent le jugement d'un concepteur, et non la sagesse collective d'une équipe de conception, et ne reflètent pas toujours la pratique nationale.

 

Méthode d'étude--Messrs. Kehoe et Brower soulignent à juste titre que les différentes natures des programmes de conception informatique des États-Unis et du Royaume-Uni coloreraient inévitablement les comparaisons. En termes pratiques, il serait très difficile d'éliminer ces différences (la comparaison idéale étant sur les navires "tels que construits" aux mêmes exigences). Cela dit, les programmes imitent les processus de conception de chaque nation en ce sens qu'ils contiennent, sous forme électronique, de nombreuses hypothèses et calculs généraux effectués par les ingénieurs au cours de la conception à un stade précoce. Au cours de l'étude, nous avons largement croisé ces paramètres dans les programmes de conception informatique de l'autre pour nous assurer que nous étions sur le même cours.

Les deux Dr. Andrews et le professeur Pattison font valoir que, puisque cette conception représentait un combatant assez important pour le Royaume-Uni alors qu'elle était plutôt petite selon les normes américaines, les idées préconçues générales pour les conceptions n'étaient peut-être pas égales. Les politiques divergentes de vis simple par rapport à double vis pour les navires de base en sont certainement un exemple. Dans la mesure du possible, nous avons essayé de nous assurer que cette différence de perception n'obscurcit pas les résultats. Par exemple, le Royaume-Uni classerait cette conception comme un navire de guerre majeur, de sorte que le concepteur a choisi d'utiliser des normes relativement élevées dans certains domaines tels que la survie. Bien qu'il ait travaillé sur un petit navire de guerre américain, le concepteur américain a également choisi d'utiliser certaines normes de survie qui seraient applicables aux combattants de première ligne.

Nous reconnaissons que notre étude n'a pu aborder que de nombreux domaines qui vaudraient des analyses plus détaillées à part entière (les commentaires de M. Brown sur la vulnérabilité en sont un exemple). Nous espérons qu'il sera possible d'aborder ces sujets à l'avenir.

Manning et Accomraodations - Contrairement à l'affirmation de M.S. Les navires américains de Kehoe et Brower ont historiquement été plus lourdement haupés que les navires du Royaume-Uni comparables. Le mot opérationnel est bien sûr "comparable", car il est souvent difficile de trouver deux navires avec les mêmes missions (Ce qui a été l'une des raisons de mener cet effort en premier lieu). Cependant, une comparaison utile de la vie réelle peut être faite entre les États-Unis. FFG 7 et le Royaume-Uni Type 23, qui ont des rôles et des capacités largement similaires. L'homme FFG 7 est maintenant supérieur à 230, tandis que le Type 23 compte environ 170 hommes. Comme indiqué dans le document, les deux marines s'efforcent de réduire l'emploi, et les chiffres utilisés dans l'étude ne reflètent pas nécessairement la politique actuelle ou future.

Vitesse/Puissance et centrales de propulsion--Messrs. Kehoe et Brower et le Dr. Andrews pose plusieurs questions sur la comparabilité des vitesses dans les conceptions américaines et unies. Il est nécessaire de garder à l'esprit que nous avons utilisé des calculs approximatifs à un stade précoce pour estimer la vitesse/puissance. Les estimations pour toutes les conceptions ont été effectuées en supposant une charge complète (condition profonde), entièrement ajoutées avec une allocation pour l'encrassement (état sale). Toutes les conceptions ont satisfait ou dépassé les exigences de vitesse énoncées dans le tableau 1. La ligne de base américaine, qui avait plus de puissance que la ligne de base du Royaume-Uni, était en fait ~0 d'un nœud plus rapide. La variante américaine et la ligne de base du Royaume-Uni (avec la même centrale de propulsion) avaient en fait des vitesses identiques ; le LBP plus long du navire américain a compensé le déplacement plus lourd. Sur une note plus générale, étant donné que la plupart des installations de propulsion de navires de guerre de nos jours sont disponibles en tailles préemballées (par exemple, une, deux ou quatre turbines à gaz), la "vitesse requise" n'est pas aussi spécifique que par le passé - c'est généralement un minimum, la vitesse réelle étant tout ce que les moteurs peuvent réduire.

M. Mabry suppose à tort que l'usine CODOG de base du Royaume-Uni utilisait du diesel à grande vitesse. Bien que la machinerie réelle n'ait pas été spécifiée, les diesels étaient basés sur des unités à vitesse moyenne de 4850 kW d'environ 900 à 1000 tr/min.

M. Mabry souligne à juste titre que la ligne de base américaine à vis unique n'a pas d'unité de propulsion auxiliaire (APU) vers l'avant pour la capacité à ramener à la maison, tout comme le FFG 7. En fait, le FFG 7 est le seul navire américain à avoir cette caractéristique ; les anciens combattants à simple vis (par exemple, FF 1052, FF 1040) ne l'avaient certainement pas. Cette capacité peut être désirable, mais ce n'était pas une exigence pour cette étude.

M. Mabry pose des questions sur l'inversion et les manœuvres à vitesse lente sur la ligne de base du Royaume-Uni. L'usine de base du Royaume-Uni dispose de boîtes de vitesses d'inversion pour permettre un mouvement arrière. Le mouvement vers l'avant à vitesse lente n'a pas été une exigence pour la plupart des conceptions de la Royal Navy.

Taille et mise en page - Dr. Andrews souligne que parce que la conception américaine est plus longue que celle du navire du Royaume-Uni pour la zone équivalente, il n'est pas piloté par l'espace. Il a atteint la cible carrément, et pas seulement pour cette étude. Avant les années 1950, les navires de guerre étaient à poids parce que leur système de combat était composé de canons et de balles relativement denses. L'avènement des systèmes de missiles et de leurs espaces de contrôle associés (volu- mineux mais comparativement légers) a rendu les conceptions de navires de guerre axées sur l'espace, ce qui a été le cas dans les années 1970. Les conceptions de navires de guerre sont, de nos jours, souvent axées sur le dessus. Les systèmes de mauvaise sile sont devenus plus petits et l'électronique a considérablement diminué. La taille et la disposition des combattants modernes sont déterminées par la nécessité de fournir suffisamment de biens immobiliers supérieurs pour les antennes, les missiles, les canons, les hélicoptères, etc., en veillant à ce qu'ils n'interfèrent pas physiquement ou électroniquement les uns avec les autres, tout en gardant l'encombrement au minimum pour réduire la signature. Dans cette étude, la longueur du navire américain était le minimum requis pour l'empilement supérieur de l'équipement et des espaces (pont helo + hangar + piles + radars + missiles+ pistolet + ancre).

M. Det demande si le rapport L/D "élevé" (14) du navire américain est une pratique standard. Plusieurs combattants américains ont des ratios L/D comparables (FFG 7 est de 13,6, FF 1052 est de 14,3), de sorte que cette conception n'est pas inhabituelle. Cependant, pour l'efficacité structurelle Science et résistance au fouet, les petits L/D sont certainement préférables.

Les ponts affleurants sont également préférables pour la résistance au slamming et à d'autres charges transitoires, comme M. Garzke le souligne si clairement. Cependant, il n'y a pas de politique déclarée aux États-Unis ou au Royaume-Uni sur cette question, mais c'est une question qui doit être prise en considération par les études de conception individuelles. Dans ce cas, la nécessité de faire correspondre les exigences de longueur du dessus aux exigences de volume interne a dicté l'utilisation de conceptions de pont surélevé.

M. Mabry demande si la ligne de base du Royaume-Uni a abordé de manière adéquate l'échappement des turbines à gaz ou l'enlèvement du moteur. Au niveau conceptuel des détails, ceux-ci semblaient tout à fait acceptables. En ce qui concerne sa question sur l'ingestion des gaz d'échappement des missiles, ces gaz se dispersent très rapidement, de sorte qu'à ce stade de la conception, il y a peu de préoccupations réelles.

La fourniture d'une zone VERTREP vers l'avant ne serait pas considérée comme une "exigence de mission", nous pensons donc que M. Mabry fait une erreur lorsqu'il soutient que les deux navires ont des capacités inégales.Stabilité - M. Dent pose plusieurs questions concernant la longueur et la garniture inondables. Nous n'avons pas développé de courbes de longueur inondables parce que ce n'est pas une pratique courante lors de la conception du concept. Pour le Royaume-Uni, cela aurait en tout cas peu d'impact, car il n'y a pas de critère britannique pour les lignes de marge. Le placement des cloisons serait réamendé au cours des phases de conception ultérieures, lorsque l'effondrement et la stabilité endommagée seraient examinés plus en détail (les normes de stabilité endommagées du Royaume-Uni comprennent un critère selon lequel la garniture longi- tudinale doit être inférieure à celle requise pour provoquer l'inondation). L'approche du Royaume-Uni est donc pragmatique mais non moins stricte.

Le professeur Pattison, M. Dent et le Dr Andrews fait d'excellents points concernant la politique de ligne de marge des États-Unis, y compris des questions sur son utilité. La réponse de M. Kerr répondra à ce dernier dans une certaine mesure. Une grande partie des critères de Sarchin et Goldberg (y compris la ligne de marge) proviennent de données empiriques tirées de rapports sur les dommages de guerre, basées sur le fait que la plupart des navires qui répondaient à des critères particuliers avaient vécu, et la plupart qui ne l'avaient pas fait, étaient morts. Toute la question de "qu'est-ce que la stabilité endommagée ?" Fait l'objet d'études en cours.

Dr. Andrews a raison de dire que les critères de stabilité du Royaume-Uni doivent être remplis à un point de conception, généralement 10 à 15 ans à l'avance, parfois plus, mais pas nécessairement à la fin de la durée de vie.

De nombreux points ont également été soulevés au sujet des politiques de la ligne V présentées sur la Fig. 5. Il est vrai que cela ne montre qu'une seule cloison, mais n'était conçu que comme une représentation, pas toute l'histoire. Cependant, comme le souligne le professeur Pattison, la politique du Royaume-Uni en matière d'intégrité étanche a changé depuis que cette étude a été entreprise, de sorte que certaines de ces comparaisons sont maintenant sans objet. En ce qui concerne la question de M. Garzke sur l'antilope : elle a coulé sous le martelage d'une bombe 1000-1b qui a explosé dans sa salle des machines, et nous doutons qu'une politique de la ligne V l'ait sauvée.

StructuresmNous préface cette section en notant que la politique structurelle du Royaume-Uni a évolué depuis que l'étude a été menée, de sorte que certaines des comparaisons sont maintenant théoriques.

Les différences dans la conception du fond intérieur ont suscité beaucoup de commentaires. Contrairement au Dr. L'affirmation d'Andrews, le fond intérieur américain plus large n'était pas dû à une conception à vis unique ; comme indiqué dans le texte, les deux sections de mi-navires de la figure 7 étaient pour la même coque, deux vis et tout. Messieurs. Kehoe et Brower ont raison de dire que le chiffre ne montre pas de coupure à la station 10 (où il y a un pas à niveau dans le fond intérieur) ; il est pris autour de la station 8/9, à travers l'espace moteur avant. Cependant, cela n'invalide en aucun cas les comparaisons - les chiffres du tableau 8 sont exacts, dans la mesure où ce niveau de détail le permet. M. Dent soutient que la poutre de coque américaine est plus lourde parce qu'elle a besoin d'une plus grande section modu- Ins, mais cela n'est pas confirmé par une étude approfondie, car aucune poutre de coque ne se rapproche des limites de contrainte. En d'autres termes, la poutre de la coque américaine pourrait être redessinée avec un fond intérieur réduit (mais conservant les cantlings américains) tout en répondant aux critères de stress.

M. Brown a exprimé sa surprise face à la pratique américaine d'utiliser HY-80 comme bouchon de fissure. Il est plus difficile que le HSS, il est donc utilisé à cette fin depuis de nombreuses années. En revanche, la Royal Navy a trouvé que l'acier de qualité B avait une résistance adéquate à la propagation des fissures, de sorte que le Royaume-Uni n'exige pas l'utilisation d'acier plus résistant (mais plus fort et plus cher) à cette fin. En ce qui qui est de la question de M. Brown de savoir si les États-Unis La marine a eu des problèmes de service

Avec la corrosion du fond intérieur et l'augmentation du CG, l'auteur américain n'est au courant d'aucune difficulté.

Les observations approfondies de M. Garzke sur la valeur des cloisons longues à l'arche ("Hovgaard") sont notées et très appréciées. C'est certainement un domaine qui mérite d'être examiné plus en détail.

Centrale électrique - La question de M. Garzke sur la fiabilité en service des générateurs du Royaume-Uni est répondue par le Dr. Andrews ; il n'y a aucune preuve qu'ils sont moins fiables que les ensembles américains, bien que ce paramètre soit fonction de la philosophie de maintenance, des modèles d'exploitation, de l'utilisation des navires, etc.

Il y a de nombreux facteurs qui influencent la conception d'un navire qui échappent au contrôle du concepteur. La préférence de l'industrie pour des vitesses particulières des générateurs diesel (U.S. 900 tr/min, U.K. 1200 tr/min) en est un excellent exemple, et la responsabilité peut être posée carrément sur les différentes tailles de tunnels ferroviaires dans les deux pays. Lorsque les systèmes ferroviaires ont commencé au début des années 1800, la Grande-Bretagne avait déjà de grandes villes et des zones densément peuplées. Comme l'emise était coûteuse, les tunnels étaient largement utilisés, et le coût et la technologie de construction existante limitaient leur taille. En revanche, le système ferroviaire américain a été construit sur des terres ouvertes bon marché, et les villes ont grandi autour des voies ferrées. Les quelques tunnels qui ont été construits tôt ont été agrandis plus tard, de sorte que les locomotives à vapeur américaines

(Et les tunnels) sont devenus un peu plus grands que leurs homologues britanniques. Au milieu du XXe siècle, les diesels ont remplacé la vapeur, mais les trains britanniques devaient encore passer par de petits tunnels de l'ère Victo-rian, d'où le choix de moteurs plus petits et à plus grande vitesse. Les grands tunnels américains ont permis l'utilisation de diesels plus grands et à vitesse plus lente. Les chemins de fer sont les principaux clients de l'industrie du diesel, ce qui influence en fin de compte ce que chaque marine achètera.

Carburant - M. Dent souligne une erreur dans le document. Une différence entre les calculs d'endurance des États-Unis et du Royaume-Uni est que les États-Unis incluent une allocation de détérioration de l'usine de 5 % (en tenant compte de la dégradation des machines sur 2 ans), alors que le Royaume-Uni ne le fait pas. Les deux pays utilisent en effet une allocation d'expansion de carburant pour dimensionner les réservoirs, mais cela n'affecte pas le poids du carburant.

Volume des machines - M. Dent souligne également une autre erreur. Le volume légèrement plus grand de l'espace des machines de propulsion du Royaume-Uni n'est pas, comme indiqué, dû à la poutre plus large, mais plutôt au fond intérieur plus petit.

CostsmM. Dent demande comment nous avons comparé les coûts, compte tenu de l'évolution des taux de change. Nous avons utilisé la mesure de la "parité de pouvoir de poursuite (PPP)" qui compare le pouvoir d'achat réel d'une monnaie sur l'ensemble du produit intérieur brut. En effet, la monnaie convertie au PPP achètera la même quantité de biens et de services dans les deux pays. Ne ni L'utilisation du PPP évite les distorsions et les fluctuations du trading de monnaie. Pour cette étude, nous avons utilisé un taux de change de 1987 de 1 721 $ par livre sterling, tel que déterminé par l'Organisation de coopération et de développement économiques [9].

Nous devons noter à nouveau que tous les coûts étaient de nature très large, destinés à être illustratifs plutôt que définitifs. Par exemple, la question de M. Dent sur les différentes heures de travail de construction mérite une étude entièrement distincte - des facteurs tels que l'automatisation, la démarcation commerciale, les installations de construction, les pratiques de travail et la météo influencent probablement la réponse. La question de M. Brown sur les comparaisons de coûts structurels et les questions du professeur Pattison sur la rentabilité des espaces vitaux, des grands fonds doubles et des puits jumeaux mériteraient toutes des études distinctes.

Il convient de noter que, comme les normes de construction et les philosophies nationales différentes influencent l'efficacité du système, les deux navires peuvent en fait avoir des performances quelque peu différentes bien qu'ils répondent aux mêmes exigences de la mission. Ainsi, une partie de la différence de coût pourrait être attribuée aux différences de performance, et pas seulement aux procédures de conception. Cela renforce les points de vue de M. Kerr concernant la nécessité d'étudier la rentabilité de la conception et de la pro-curement de l'ensemble du navire.

M. Kerr demande (rhétoriquement) pourquoi les navires américains et uni-uni sont conçus pour différentes vies. Il convient de souligner que le Royaume-Uni a récemment étudié la rentabilité de différentes lffes de navires et a conclu que la conception de 25 ans de durée de vie est "à peu près juste", bien que la durée de vie réelle d'une classe dépende de questions telles que la philosophie d'entretien et l'état matériel. Le professeur Pattison demande si nous avons exploré les coûts tout au long de la vie. Malheureusement, il n'y avait pas de temps pour explorer cette région, bien que nous soyons d'accord pour dire qu'il s'agit d'un aspect très intéressant et important.

Cela nous amène à une mise en garde. Les systèmes de combat d'un navire de guerre moderne peuvent représenter plus de la moitié de son coût d'acquisition (et ce pourcentage augmente) et le coût d'acquisition ne représente qu'une petite fraction du coût total de la durée de vie. Étant donné que les comparaisons de coûts présentées ici n'incluaient ni le système de combat ni les coûts tout au long de la vie, elles ne montrent pas la situation dans son ensemble, peut-être même pas la vue d'ensemble.

Pourquoi l'architecture navale comparée ?--L'une des raisons pour lesquelles nous effectuons des études de conception comparatives est que nous ne pouvons plus capturer des navires étrangers et soulever leurs lignes, copier leurs plans de voile, etc. Les gouvernements émettent rarement des lettres de marque.

Une autre raison est, bien sûr, un pur intérêt professionnel. Plus pertinent encore, la comparaison des pratiques de conception nous permet d'apprendre de l'expérience de l'autre. S. V. Goodall, le directeur britannique de la construction navale juste avant et pendant la Première Guerre mondiale (et a donc supervisé les signes vitaux des navires de guerre britanniques), avait servi en tant qu'assistant de la marine6 aux États-Unis de 1917 à 1919. Il a fait des comparaisons détaillées des pratiques américaines et britanniques [10], notant par exemple que les conceptions britanniques avaient un fond intérieur plus léger mais un cadre plus lourd. Ses observations ont aidé les concepteurs dans les deux pays pendant les années critiques des deux guerres mondiales. Les notes de M. Hell- er sur l'élaboration de normes structurelles pour le NFR-90 montrent également les avantages d'un tel travail comparatif.

Enfin, les navires de guerre (en particulier les combattants) reçoivent souvent plus d'examen de la part des professionnels militaires et du public que d'autres systèmes d'armes (par exemple, des chars ou des combattants). Si la frégate d'un pays est perçue comme étant plus capable ou moins chère ou plus belle que celle d'un autre, la question se pose immédiatement : "Pourquoi ne pouvons-nous pas/ne pouvons-nous pas faire cela ?" En fait, la plupart des différences dans la conception des navires ne sont pas dues au whiz- Bang technologies, mais aux exigences militaires, aux politiques, aux pratiques industrielles et même à la culture.

Un examen des navires russes (anciennement soviétiques) donne un excellent exemple de la façon dont les différences culturelles affectent la conception. Dans l'ère post-glasnost, les équipes de télévision étaient autorisées à bord des navires russes modernes. Les places d'amarrage de l'équipage avaient des portes, car il n'y avait pas de climatisation. Mauvaise habitabilité ? Pourtant, tous les navires russes (y compris les sous-marins) ont un sauna. Pourquoi ? Les saunas font partie intégrante de la vie russe - chaque ville dispose d'un sauna public où les gens vont prendre de la vapeur. La climatisation n'est pas très utile dans un pays froid du Nord, et leurs navires ne s'envolent pas souvent loin en dehors des eaux souveraines. Pour les pays occidentaux, la climatisation est vitale et les saunas sont un luxe ; pour les Russes, c'est tout le contraire qui est vrai.

La valeur réelle de l'architecture navale comparée est donc Pour montrer que les différences entre les navires proviennent souvent de facteurs de conception légitimes (exigences, industrie, culture) et non pas parce qu'une conception est meilleure ou pire. Nous espérons l'avoir démontré dans notre document et avoir ouvert la porte à d'autres comparaisons internationales de conception de cette nature.

Remerciements

Nous tenons à remercier M. John Eddison, Royal Corps of Naval Constructors, pour son aide dans la préparation de ces réponses.

 

 

 

 

[ARMEN56]

Dans 3.2 Analyse générale - Taille  et vues extérieures , à signaler  ceci dans les différences de design pour ce qui est du logement des VLS

« La conception britannique sépare les soutes missiles VLS, un groupement vers l'avant intégré en coque et un autre groupement vers l'arrière en superstructure, pour s'assurer qu'ils ne sont pas tous détruits en un seul coup. La pratique américaine est de localiser tous les missiles à l'intérieur de la coque pour les protéger, de sorte qu'ils soient tous regroupés vers l'avant ».

 

Principe de concentration sur l’avant pour US navy , pour mieux intégrer les VLS en puits , de sorte qu’ils soient mieux protégés ; ¼ au dessus de la surface ( blindage à prévoir) et les 3/4 sous flottaison à l’abri des menaces balistiques

Principe de dispersion donc redondance pour la RN sachant que les VLS en abord du hangar au dessus du pont pal sont bien exposés à la menace .

Ces deux alternatives sont pensées pour du format  4000/6000 tonnes . Pour avoir deux puits VLS intégrés en structure poutre ; un avant et  l’autre milieu faut taper dans des déplacements avoisinant les 10000 tonnes , avis ?

[Eau tarie]

  Le 03/01/2024 à 08:26, ARMEN56 a dit :

Dans 3.2 Analyse générale - Taille  et vues extérieures , à signaler  ceci dans les différences de design pour ce qui est du logement des VLS

« La conception britannique sépare les soutes missiles VLS, un groupement vers l'avant intégré en coque et un autre groupement vers l'arrière en superstructure, pour s'assurer qu'ils ne sont pas tous détruits en un seul coup. La pratique américaine est de localiser tous les missiles à l'intérieur de la coque pour les protéger, de sorte qu'ils soient tous regroupés vers l'avant ».

 

Principe de concentration sur l’avant pour US navy , pour mieux intégrer les VLS en puits , de sorte qu’ils soient mieux protégés ; ¼ au dessus de la surface ( blindage à prévoir) et les 3/4 sous flottaison à l’abri des menaces balistiques

Principe de dispersion donc redondance pour la RN sachant que les VLS en abord du hangar au dessus du pont pal sont bien exposés à la menace .

Ces deux alternatives sont pensées pour du format  4000/6000 tonnes . Pour avoir deux puits VLS intégrés en structure poutre ; un avant et  l’autre milieu faut taper dans des déplacements avoisinant les 10000 tonnes , avis ?

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T'es surement pas loin de la réalité. le DDX italien prévu a cette configuration et il est vers 11000 tonnes je crois.

En étant très frugal, et en se concentrant vraiment sur cette mission, je pense qu'en jumboisant d'environ 20m ça doit pouvoir se faire. ça porterait la chose plutôt à 8000 tonnes à la grosse. Mais les états majors avec un navire de cette taille vont commencer à demander des trucs en plus à droite et à gauche (le fameux "tant qu'on y est), et ils n'arriveront pas à "garder le cap" pour rester dans les 8000t. Et on retombe sur ta valeur.

[HK]

@Eau tarie, @ARMEN56 que pensez vous des solutions multicoques, notamment pour les petits patrouilleurs et navires de soutien rapide? (Classe 100-500 tonnes disons)

Je me pose la question en regardant quelques exemples récents comme l’Ocean Eagle 43 de CMN, les navires de soutien éolien etc. Les multicoques permettant d’optimiser la vitesse, la tenue à la mer, l’endurance et les volumes disponibles sur des petites plateformes… j’y pensais pour les patrouilles outre-mer par exemple (remplacement du Fulmar à St Pierre et Miquelon, de l’Osiris aux TAAF etc), ou pour des futurs drones océaniques.

Ocean Eagle 43 (CMN) - trimaran 

https://www.cmn-group.com/wp-content/uploads/2020/11/Ocean-Eagle-43.pdf

 

Windserver 30 (World Bora) trimaran semi-SWATH

https://dokumen.tips/documents/world-bora-wm-.html?page=1

https://batomtaler-skipsrevyen-no.translate.goog/ms-world-bora-world-calima/m/s-world-bora-/-world-calima/1101935?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=fr&_x_tr_hl=en&_x_tr_pto=wapp

 

BARtech 30 (SeaCat Columbia) - Proa avec flotteur SWATH

https://www.bartechnologies.uk/project/the-bartech-30/

Ce proa ressemble d’ailleurs beaucoup au concept de patrouilleur Combattante SWAO 53 de CMN:

 

https://navyrecognition.com…

Bref beaucoup d’options intéressantes… sans oublier les petits catamarans comme le drone Sterenn Du de Naval Group.

Perso j’ai une préférence pour les 2 derniers, car le proa est la solution la plus simple il me semble, hybride entre un monocoque fin et rapide (avec une longueur de coque importante), et un multicoque avec une bonne stabilité grâce au flotteur SWATH.

Mais est-ce que ça conviendrait aux missions garde-côtes ou militaires?

Modifié le 17 janvier 2024 par HK

[pascal]

Le prao est soit Atlantique (il est conçu pour naviguer toujours en appui sur son flotteur) alors que le Pacifique navigue flotteur au vent en équilibre.

Je ne sais pas si le prao est la meilleure solution. J'aime bien la formule trimaran à flotteurs courts c'est fonctionnel et élégant ca diminue les contraintes mais il ne faut surtout pas avoir une perte de flottabilité sur un des deux flotteurs sinon c'est la fin de la stabilité latérale de l'ensemble...

[g4lly]

  Le 16/01/2024 à 19:18, pascal a dit :

 J'aime bien la formule trimaran à flotteurs courts c'est fonctionnel et élégant ca diminue les contraintes mais il ne faut surtout pas avoir une perte de flottabilité sur un des deux flotteurs sinon c'est la fin de la stabilité latérale de l'ensemble...

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Genre "Classe Independence" ... en pratique c'est presque un monocoque à balancier ...

Les flotteurs reprennent assez peu de contrainte en statique et on a une stabilité naturelle. Si l'un des flotteur prend l'eau il flotte moins, on se retrouve avec de la gite qui force l'autre à sortir de l'eau donc à peser plus, retour à l'équilibre. Au pire il suffit de ballaster un peu l'autre pour retrouver des marges de stabilité correcte. En dynamique même avec un envahissement - y a pas grand chose à envahir - le flotteur retrouve son rôle juste par contact avec la surface, donc on récupère une stabilité suffisante pour manœuvrer.

D'ailleurs à vide les flotteurs touchent à peine l'eau ...

[ARMEN56]

Je suis d’avis de penser que seule une coque archimédienne classique est de nature à répondre à nos besoins de patrouille en nos ZEE et ailleurs

- des volumes pour tout loger ; équipage , charge utile , gazole

- une bonne tenue à la mer avec un GM autorisant des mvts doux

-  une bonne autonomie ; vivres, distance franchissable

-  renfort glace si nécessaire ….etc

bref de l’endurance et de la rallonge

Je doute que tout ceci soit dans l’apanage du multicoques mili

 Applications militaires trimarans

  Révéler le contenu masqué

Ce n’est que récemment que le concept du trimaran a été considéré par la Navy Britannique. Le projet initial du concept trimaran a été développé au sein de University College London par Mr ANDREWS et Mr WUZHANG. Ces études ont fait l’objet de présentations notamment au  RINA « Symposium on Affordable Warships (92) », puis à celui consacré aux « High Speed Vessels for transport and Defense (95) ». Le Ministère de la Défense a passé, à l’été 1996, un contrat au chantier britannique  Vosper d’une durée de 2 ans relatif au concept trimaran. L’objectif du contrat est de rassembler les outils de conception déjà développés par divers organismes de recherche, d’appliquer ces outils de conception à une coque trimaran de 160 mètres, et en même temps, d’affiner ces outils de conception.

Le chantier Vosper travaillait, à l’instar du chantier ACH en France, sur des conceptions très voisines. A l’automne 1995, le Sunday Times reparlait d’une frégate type 23 qui serait de conception trimaran.

Parallèlement, le projet du « Trimaran Escort Frigate » est présenté par M.EDDISON aux instances OTAN lors de la session d’automne 1995 sur la construction navale à Emden, en Allemagne. Lors de cette présentation, M.EDDISON indique qu’une maquette à échelle réduite du Trimaran de 160m a été réalisée, puis testée en bassin.

Le MoD a investigué un certain nombre de possibilités de financement du démonstrateur incluant une initiative privée (probablement le chantier VOSPER) et des participations d'industriels britanniques ou étrangers.

D’après le DERA britannique, les avantages du trimaran sont multiples si on le compare à un monocoque classique :

·         La coque centrale très élancée, est optimisée pour la vitesse, et les flotteurs latéraux assurent la stabilité du navire. Ce concept permet de naviguer rapidement, même dans des conditions de mer difficiles.

·         Augmentation de la surface du pont de 40% par rapport à un monocoque classique de longueur similaire. L’espace est donc plus important pour les hélicoptères et les systèmes d’armes.

·         Les flotteurs latéraux donne une protection accrue du compartiment central dans le cas d’une attaque à la torpille.

·         Equipés de propulseurs secondaires (éventuellement rétractables) la manœuvrabilité du navire est significativement augmentée.

·         Le surcroît de stabilité offert par les flotteurs latéraux permet d’augmenter la hauteur des dispositifs de surveillance.

·         Les échappements, qui sont disposés entre la coque centrale et les flotteurs latéraux, permettent de réduire la signature infra-rouge.

·         La discrétion acoustique sous-marine est améliorée, puisque les moteurs sont placées plus en hauteur (propulsion électrique).

Courant 98, le DERA britannique a donc commandé au chantier Vosper la construction d’un navire de démonstration à l’échelle 2/3, le démonstrateur Triton. Ce prototype est financé par le MoD britannique, avec le concours de l’US Navy. Ce navire sera complètement instrumenté par l’US Navy et au vu des essais, pourrait devenir le prototype des navires destinés à remplacer les frégates Type 22 & 23.

https://www.naval-technology.com/projects/trimaran/

           

 

Dans les atypiques on a eu ; aller c'est la kermesse

http://www.netmarine.net/g/bat/agnes200/

http://naviplane.free.fr/?page_id=313

http://uim.marine.free.fr/hisnav/archives/navires_uim/op-com/catherine-nav.htm

https://www.meretmarine.com/fr/histoire-navale/histoire-le-narvik-batiment-anti-mine-oceanique-bamo

https://fr.wikipedia.org/wiki/Pont_Gillois

 

Modifié le 17 janvier 2024 par ARMEN56

[pascal]

  Le 17/01/2024 à 08:11, ARMEN56 a dit :

Je suis d’avis de penser que seule une coque archimédienne classique est de nature à répondre à nos besoins de patrouille en nos ZEE et ailleurs

- des volumes pour tout loger ; équipage , charge utile , gazole

- une bonne tenue à la mer avec un GM autorisant des mvts doux

-  une bonne autonomie ; vivres, distance franchissable

-  renfort glace si nécessaire ….etc

bref de l’endurance et de la rallonge

Je doute que tout ceci soit dans l’apanage du multicoques mili

 Applications militaires trimarans

  Révéler le contenu masqué

Ce n’est que récemment que le concept du trimaran a été considéré par la Navy Britannique. Le projet initial du concept trimaran a été développé au sein de University College London par Mr ANDREWS et Mr WUZHANG. Ces études ont fait l’objet de présentations notamment au  RINA « Symposium on Affordable Warships (92) », puis à celui consacré aux « High Speed Vessels for transport and Defense (95) ». Le Ministère de la Défense a passé, à l’été 1996, un contrat au chantier britannique  Vosper d’une durée de 2 ans relatif au concept trimaran. L’objectif du contrat est de rassembler les outils de conception déjà développés par divers organismes de recherche, d’appliquer ces outils de conception à une coque trimaran de 160 mètres, et en même temps, d’affiner ces outils de conception.

Le chantier Vosper travaillait, à l’instar du chantier ACH en France, sur des conceptions très voisines. A l’automne 1995, le Sunday Times reparlait d’une frégate type 23 qui serait de conception trimaran.

Parallèlement, le projet du « Trimaran Escort Frigate » est présenté par M.EDDISON aux instances OTAN lors de la session d’automne 1995 sur la construction navale à Emden, en Allemagne. Lors de cette présentation, M.EDDISON indique qu’une maquette à échelle réduite du Trimaran de 160m a été réalisée, puis testée en bassin.

Le MoD a investigué un certain nombre de possibilités de financement du démonstrateur incluant une initiative privée (probablement le chantier VOSPER) et des participations d'industriels britanniques ou étrangers.

D’après le DERA britannique, les avantages du trimaran sont multiples si on le compare à un monocoque classique :

·         La coque centrale très élancée, est optimisée pour la vitesse, et les flotteurs latéraux assurent la stabilité du navire. Ce concept permet de naviguer rapidement, même dans des conditions de mer difficiles.

·         Augmentation de la surface du pont de 40% par rapport à un monocoque classique de longueur similaire. L’espace est donc plus important pour les hélicoptères et les systèmes d’armes.

·         Les flotteurs latéraux donne une protection accrue du compartiment central dans le cas d’une attaque à la torpille.

·         Equipés de propulseurs secondaires (éventuellement rétractables) la manœuvrabilité du navire est significativement augmentée.

·         Le surcroît de stabilité offert par les flotteurs latéraux permet d’augmenter la hauteur des dispositifs de surveillance.

·         Les échappements, qui sont disposés entre la coque centrale et les flotteurs latéraux, permettent de réduire la signature infra-rouge.

·         La discrétion acoustique sous-marine est améliorée, puisque les moteurs sont placées plus en hauteur (propulsion électrique).

Courant 98, le DERA britannique a donc commandé au chantier Vosper la construction d’un navire de démonstration à l’échelle 2/3, le démonstrateur Triton. Ce prototype est financé par le MoD britannique, avec le concours de l’US Navy. Ce navire sera complètement instrumenté par l’US Navy et au vu des essais, pourrait devenir le prototype des navires destinés à remplacer les frégates Type 22 & 23.

https://www.naval-technology.com/projects/trimaran/

           

 

Dans les atypiques on a eu ; aller c'est la kermesse

http://www.netmarine.net/g/bat/agnes200/

http://naviplane.free.fr/?page_id=313

http://uim.marine.free.fr/hisnav/archives/navires_uim/op-com/catherine-nav.htm

https://www.meretmarine.com/fr/histoire-navale/histoire-le-narvik-batiment-anti-mine-oceanique-bamo

https://fr.wikipedia.org/wiki/Pont_Gillois

 

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Dans la note de la DERA je trouve bizarre l'argument selon lequel le flotteur constitue une protection anti torpilles de la coque centrale...