A.I.P.

Anaérobie : Qui peut évoluer sans air.

Évolution ou révolution ?

Le sous-marin anaérobie (AIP) sonne-t-il le glas du nucléaire ?

L'enquête de Henry Gasther

Les systèmes de Propulsion  Indépendants de l’Air (AIP) permettent aux sous-marins "Diesel-Électrique" conventionnels de rester en plongée pendant de plus longues périodes. Normalement, les sous-marins "Diesel-Électrique" doivent régulièrement reprendre la vue afin de 'recharger' les batteries à l'aide du moteur diesel, ce qui pose le plus grand risque de détection (la reprise de vue permet d’hisser le tube d’air ou schnorchel pour permettre l’admission d’air aux moteurs Diesel et de mettre en service le système d’évacuation des gaz d’échappement).  Les systèmes AIP permettent dans certains cas le fonctionnement des moteurs diesel tandis que le bateau est entièrement immergé, c.-à-d., sans employer une prise d'air. Cependant, peu de sous-marins sont équipés de systèmes d'AIP parce qu’ils augmentent le budget de construction d’environ 10 millions de dollars à l’unité. Le système AIP le plus généralement employé dans les tout premiers sous-marins de ce type utilisait les gaz d'échappement des diesels en y ajoutant l'oxygène exigé pour la combustion à partir d'un réservoir d'oxygène liquide. Le(s) Diesel(s) peut être employé pour charger les batteries ou pour alimenter le moteur(s) électrique en direct, dans certaines configurations, il est possible de faire les deux. Des piles à combustible et des moteurs Stirling peuvent également être utilisés. Le système français AIP MESMA emploie une chambre de combustion qui brûle un mélange gazeux d'éthanol et d'oxygène liquide pour fournir de la vapeur à haute pression nécessaire à la commande d’une turbine. Il permet aux sous-marins de type Agosta 90B de rester en plongée trois à 5 fois plus longtemps.

Le développement des systèmes Air-Indépendant-Propulsion (AIP) a commencé réellement pendant la deuxième guerre mondiale, quand l’Union Soviétique et l'Allemagne ont étudié des systèmes AIP pour leurs sous-marins. Le système AIP conçu par les Soviétiques utilisait de l'oxygène liquide et du gazole pour faire fonctionner un moteur diesel en cycle fermé (CCD). Il a été installé dans le sous-marin M-401 pour une expérience qui a duré de 1940 à 1945.

En Allemagne, un ingénieur, le professeur Hellmuth Walter, a développé un système AIP qui utilisait du peroxyde d'hydrogène fortement concentré pour produire de la vapeur sur un sous-marin à turbo-propulsion.

Vers la fin de la deuxième guerre mondiale le système a été installé dans les U-boot de la dernière génération du type XXVI.

Comme le système soviétique, le système Walter a connu de très nombreux problèmes techniques et de sécurité.

La manipulation sûre du peroxyde fortement instable dans l'espace fermé d'un sous-marin s'est avérée être simplement trop difficile pour son usage dans un bâtiment de combat.

Le sous-marin d'expérimentation WALTER a atteint 26 noeuds en plongée.

Après la deuxième guerre mondiale les Américains, les Anglais et les Soviétiques obtinrent l’accès aux travaux de Walter.

 

                              Aux Etats-Unis, l’unité d’expérimentation technologique de la marine à Annapolis a réalisée de vastes essais  sur le système AIP baptisé cycle de Walter.

A la suite de ces essais un système de taille réduite a été installé dans le petit sous-marin expérimental X-1.

Cependant, dans le milieu des années 50 la marine des ETATS-UNIS avait développé un système de propulsion nucléaire qui semblait devoir promettre un potentiel supérieur au système AIP. Ce qui sonna le glas, outre-atlantique, des recherches Walter et de la propulsion diesel-électrique.

Le X-1 sous-marin expérimental américain.

En Grande-Bretagne, la marine royale avait installé une usine utilisant le cycle Walter dans l’HMS Excalibur pour examiner le système dans des conditions réelles à la mer. Les résultats ne furent pas encourageant. En fait, le sous-marin était surnommé le « HMS bombe à retardement ». Les expériences ont également été arrêtées lorsque la marine royale a sérieusement pensée aux sous-marins nucléaires.

Le X-1 n'était vraiment pas grand.

Durant les 15 années qui suivirent la fin de la seconde guerre les soviétiques développèrent frénétiquement les recherches pour le développement d’un système AIP.  En utilisant les données produites par leurs travaux sur les systèmes diesel AIP en cycle fermé de la WWII, ils construisirent 30 sous-marins de la classe Québec (de 1953 à 1957). De ce fait ils ont acquis une expérience opérationnelle considérable avec l'AIP.

Mais ces sous-marins -- qui fonctionnaient à l'oxygène liquide et gazole -- n'étaient pas satisfaisants pour entrer au service actif dans une flotte de combat. Il y eut des explosions, des feux et même la perte de quelques bâtiments. Les sous-mariniers russes ont sinistrement surnommé le type Quebec "allume-cigarettes".

Le développement de l'AIP a pris fin au milieu des années 70 et les Quebec restant ont été ferraillés.

Sous-marin soviétique type Quebec

Les progrès réalisés concernant l’autonomie et les performances furent très important et remarquables, mais cependant,  ces avantages ont été contrebalancés par la nature peu sûre des systèmes AIP et le danger que cela laissait supporter aux équipages de ces bateaux.

 

Les Soviétiques avaient également (en 1952) construit un projet basé sur le concept du cycle Walter connu sous le nom de sous-marin expérimental 617, qui a été mis en service en 1958.

Une explosion meurtrière à bord à mis un terme à ce programme en 1959.

Les Soviétiques se sont ensuite également concentrés sur la propulsion nucléaire -- mais ils ont continué à réaliser certaines recherches dans le domaine de l'AIP pour des développement ultérieurs (R&D) destinés aux sous-marins diesel qu'ils continuaient à construire contrairement aux Américains.

 

Les moteurs de CCD et les turbines à vapeur de Walter ont représenté des approches théoriques particulièrement intéressantes de l'AIP. Les augmentations jusqu'à 400 % du temps et/ou du rayon d’action en plongée étaient possibles avec les systèmes les meilleurs ; cependant, ils ne pouvaient pas encore être rendus suffisamment sûrs pour des opérations courantes au sein d’une flotte de combat ou en usage courant. L'énergie nucléaire a semblé à l’époque, être non seulement la meilleure mais également la seule réponse viable au rêve des sous-mariniers d’obtenir l’autonomie pratiquement illimitée, voire totale en plongée. C’était un rêve si cher (économiquement, scientifiquement et en R&D) que la propulsion nucléaire a été limitée à seulement une poignée de marines dans le monde.

Les bateaux diesel étaient le seul choix alternatif disponible aux marines les moins riches mais disposant tout de même de moyens financiers considérables. Alors plusieurs de ces marines ont espéré développer un jour leur propre système AIP (surnommé le nucléaire du pauvre). Le problème était que seules les principales marines semblaient avoir les moyens en R&D requis dans ce secteur -- et la plupart de ces marines avaient laissé tomber les études sur l'AIP en faveur de la propulsion nucléaire. Par la suite, on apprit que, les établissements de construction de sous-marins en Allemagne, en Suède et en France avaient repris leurs travaux sur des systèmes AIP, suivant quatre approches techniques différentes : pile à combustible, diesel en cycle fermé, moteur à cycle Stirling et vapeur turbo-électrique alors que la France était censée avoir cessé toute recherche en ce domaine comme les autres pays nucléaire.

Les avancées européennes dans l'AIP sont telles que la marine suédoise est devenue la première à envisager pouvoir placer des systèmes AIP dans ses unités admis au service actif. Le système AIP construit par Kockums a été testé la première fois sur le sous-marin Näcken au cours de sa refonte en 1989.

Le HMS Näcken

Aujourd'hui (2000), trois sous-marins de type Gotland (Gotland, Uppland, et Halland) sont équipés des moteurs suédois utilisant le cycle Stirling, qui emploient de l'oxygène liquide et du gazole. Les Gotland sont propulsés par des unités diesel-électriques hybrides, avec le moteur Stirling complétant le système diesel-électrique conventionnel. Le moteur Stirling entraîne une génératrice qui produit l'électricité pour la propulsion et/ou pour charger les batteries du bateau. Le Gotland a été livré en 1996. La durée de plongée (sans schnorchel) pour ce sous-marin de 1500 tonnes est de 14 jours à cinq nœuds. Il est armé par cinq officiers et 28 membres d’équipage. Kockums offre maintenant le sous-marin T-96 à l’exportation  pour le prix de 100 millions de dollars pièce.

Sous-marin type Gotland

Des Européens en pointe dans la technologie liée à la propulsion et à la technologie sous-marine. L'Allemagne, premier exportateur mondial de sous-marins ex-conventionnels.

Les travaux de développements les plus avancés aujourd'hui sur l'AIP sont menés à bien par le consortium sous-marin allemand (GSC). Ce groupe se compose de deux chantiers navals -- le Howaltswerke-Deutsche Werft (HDW, à Kiel) et le Thyssen Nordsee Werke (TNSW, à Emden) -- plus le bureau de conception d'IKL et la société de commerce  Ferrostaal " celon certaines sources GSC aurait racheté Kockums - 01/01/2004 - ". Au cours des 30 dernières années les deux chantiers navals ont livré 122 sous-marins à 16 marines   tant en nouvelles constructions qu'en "kits" pour la production locale. Pendant les 15 dernières années les deux chantiers navals ont travaillé au développement parallèle de deux systèmes différents d'AIP. HDW propose une pile à combustible (développée avec Siemens électrique), alors que TNSW met en vente un système avec moteur diesel à cycle fermé. Après examen des prototypes développés à terre, les deux systèmes ont été testés à la mer en 1988-1990 sur le U-1, un ancien sous-marin diesel-électrique type 205  de la marine allemande. La pile à combustible de HDW est programmée pour entrée en service actif en 2003 sur les nouveaux sous-marins du type 212 de 1800 tonnes. Ce système avec AIP sera également un système "hybride," une propulsion diesel-électrique servant de base pour le sous-marin. La pile à combustible ne pouvant pas délivrer un rendement électrique suffisant pour des opérations à grandes vitesses, d’où l’utilisation du stockage conventionnel que représente la batterie (pour une période courte, après quoi la pile à combustible peut recharger la batterie aussi bien que fournir l'énergie pour des opérations à vitesse réduite).

Mais l’améliorations réelle de HDW est la production d’air artificiel. On estime que les type 212, avec leur équipage de 27 personnes pourront rester en plongée plus d'un mois à une vitesse de quatre nœuds pour un rayon d’action de plus de 3 000 milles. Quatre sous-marins de 250 millions de dollars seront livrés à la marine allemande -- deux construits par HDW et deux construits par TNSW. Deux autres  seront également construits pour la marine italienne sous licence par le chantier naval  Fincantieri. GSC a récemment annoncé la naissance de la classe 214, une version améliorée des 212 avec une plus grande profondeur de plongée (plus de 400 mètres), d'une nouvelle conception de la pile à combustible et d'un équipage légèrement plus important de l'ordre de  30 officiers et hommes d'équipage. On a signalé par ailleurs que la Grèce prévoit de commander trois type 214 utilisant le système diesel à cycle fermé avec l'oxygène liquide. Le  Nordseewerke Thyssen utilise du gazole et du gaz argon pour remplir de combustible son système AIP. Les gaz oxygène et argon sont combinés pour recréer "l'air artificiel" pour le diesel. L'argon, un gaz inerte, est récupéré et  réutilisé sans interruption. Le même diesel est employé comme moteur atmosphérique conventionnel pour la propulsion principale en surface ou au schnorchel. Le système AIP type CCD de TNSW est considéré comme particulièrement rentable pour la modification des sous-marins diesel-électriques existants, mais il peut également être installé dans un bateau de nouvelle conception. HDW et TNSW estiment que l'option AIP augmentera seulement d’environ 15 pour cent le coût global d'un sous-marin neuf. Le rapport qualité prix semble excellent. Il s'avère également que la plupart des systèmes AIP exigeront, en moyenne, l'adjonction d'une section de coque approximativement de 3 mètres de long.

 

En France, la Direction des Constructions Navales Internationale ( DCNI ) a développé le système AIP  "MESMA" (Module d'Energie Sous-Marin Autonome) sur base d'une turbine à vapeur qui brûle fondamentalement de l'éthanol et de  l'oxygène liquide afin de créer  la vapeur requise pour entraîner un turbo-alternateur. DCNI offre l'option  MESMA pour ses sous-marins types Agosta 90B et  Scorpene. L'entreprise annonce que son option AIP augmente l’autonomie en plongée "d’un facteur de 3 à 5." La conception du système MESMA permet d'être monté en pièce rajoutée sur beaucoup de sous-marins existants simplement en ajoutant une section supplémentaire de coque. Le Pakistan a acheté trois sous-marins de type Agosta, le dernier construit au Pakistan sera équipé du système AIP MESMA et en toute probabilité deviendra ainsi le premier sous-marin MESMA du monde.

Le U 31 type 212 AIP

 

Le Moray H

 

Les perspectives pour le futur, en plus des constructeurs des quatre sous-marins suédois, des bateaux de GSC et de DCNI, sont représentées par d'autres "acteurs" qui ont effectué un travail considérable de R&D sur des systèmes AIP. La Russie offre une option pile à combustible pour ses sous-marins d'attaque "améliorés" de type kilo et Amur. Aucun n'a été encore réalisé avec un système AIP, mais les rapports suggèrent que la Chine pourrait ajouter une unité AIP à un de ses Kilo type 636. Le chantier naval de sous-marins RDM hollandais offre son option de CCD "spectre" pour le sous-marin de 1 800 tonnes Moray H ; aucun n'a encore été conçu, mais RDM estime qu'un Moray Hybride pourrait rester en plongée pendant 20 jours tout en filant à deux nœuds. Les négociations ont commencé pour construire un Moray AIP pour l'Egypte. On estime que le coût moyen d'un Moray est d’environ 250 millions de dollars. L'agence maritime japonaise d’autodéfense a entrepris des études pour ajouter des systèmes AIP à ses derniers modèles de sous-marins diesel-électriques. Les principaux systèmes  candidats sont le moteur suédois Stirling et la pile à combustible allemande de HDW. On estime que 100 à 150 sous-marins diesel seront achetés dans les 10 ans à venir. Les experts navals -- et les constructeurs de navires -- dans le monde entier surveillent étroitement le fonctionnement des quatre sous-marins AIP de la marine suédoise et attendent ardemment le premier sous-marin Type 212 de GSC. D'ici 2005, il devrait y avoir une expérience de fonctionnement suffisante pour déterminer les plus opérationnels en service actif, ceux qui sont le plus susceptible de lier coût et avantages dérivés du systèmes AIP employé. D'ici là le prix de revient unitaire pour un sous-marin diesel-électrique moderne devrait être entre $200 million et $300 millions. Donc le règlement de seulement 15 pour cent de plus pour ajouter ou monter en option une unité AIP -- un coût relativement faible pour une performance en plongée considérablement améliorée -- devrait être une option très attrayante. Les sous-marins AIP pourraient être une menace particulièrement formidable en eaux côtières, zones marginales de glace, ou détroits maritimes et d'autres "points noirs." Ajoutez la certitude virtuelle que les nouvelles armes sous-marines aideront à égaliser la disparité d'exécution entre les bateaux AIP et les sous-marins à propulsion nucléaire. Les Etats Unis peuvent s’inquiéter avec leur flotte constituée uniquement que de très coûteux nucléaires plus bruyants. 

 

 

Le système AIP Stirling de Kockum est conçu pour être soit inclus dès la conception d’un nouveau sous-marin ou bien être adapté sur un sous-marin existant par le rajout pur et simple d’un tronçon de coque. C’est cette dernière expérience qui a été tenté et réussi il y a dix ans sur le HMS Näcken qui depuis a servi de base test. On notera que le Näcken n’avait plus, de fait, la capacité militaire nécessaire pour l’incorporer au sein d’une force navale.

KOCKUM

La capacité des batteries nécessaires pour la propulsion a toujours limité les performances des sous-marins conventionnels.

Le développement de la prise d'air (schnorchel) dans les années 40 a marqué un pas en avant important, mais le sous-marin a dû rester juste au-dessous de la surface et encore s’exposer à la détection radar à cause de la mise à l’air libre de la tête de mât (en l’occurrence le tube d’air) et à la détection sonar à cause de la mise en fonction de moteurs diesel.

En 1989, Kockums a équipé le sous-marin de la marine royale suédoise, le HMS Näcken, du premier système opérationnel au monde d’air indépendant propulsion (AIP) pour sous-marins conventionnels.

Le système AIP Stirling de Kockums  est toujours le seul système opérationnel de propulsion de ce type.

En essais depuis plusieurs années le Näcken a aujourd’hui totalisé plus de 10.000 heures de plongée avec son système AIP. La technique s'est avérée si prometteuse que la dernière série de sous-marins A19 Gotland devrait recevoir le système AIP Kockums. Le système prolonge la durée de plongée du sous-marin de quelques jours à plusieurs semaines, ce qui était précédemment le seul privilège des sous-marins nucléaires. Le système AIP type Stirling de Kockum a prouvé être complètement capable d’alimenter des sous-marins de 100 à 3000 tonnes.

                       

Schéma de principe du procédé Stirling de Kockums et son montage sur le Näcken

Le principe du système AIP de Kockums est basé sur le moteur que Stirling a inventé il y a plus d’un siècle. Le moteur Stirling fonctionne comme une pompe à chaleur qui sert de convertisseur d'énergie dans le système AIP développé par Kockums. Le moteur  Stirling brûle le carburant diesel et l'oxygène pur dans une chambre de combustion séparée. La combustion a lieu à une pression qui est plus haute que la pression de la mer environnante permettant ainsi aux gaz d'échappement d'être déversés directement dans la mer. Le processus de combustion est continu. L'oxygène est stocké sous forme liquide dans les réservoirs cryogéniques. L’endurance en plongée est déterminée principalement par la quantité d'oxygène stockée. Les gaz d'échappement de la chambre de combustion Stirling sont refroidies à basse température, de façon à réduire au minimum la signature infrarouge.  Le cycle Stirling réduit également au minimum les variations cycliques de couple et assure des niveaux de bruit et de vibration bas, comparés à ceux émis par les moteurs à combustion interne. Les signatures acoustiques des sous-marins équipés des systèmes AIP Stirling sont faibles.

        

 AIP du U31 

Le système de propulsion du U31 combine un système conventionnel se composant d'une génératrice diesel avec une batterie acide-plomb classique, et un système air-indépendant-propulsion (AIP), utilisé pour les transits lent et silencieux, avec une pile à combustible équipée pour le stockage d’oxygène et d'hydrogène. Le système se compose de neuf piles à combustible PEM (membrane polymère électrolyte), fournissant entre 30 et 50kW chacune. Pour des vitesses plus élevées on utilise l’énergie de la batterie acide-plomb qui a un rendement plus élevé. Un moteur diesel MTU 16 Piller Gmbh entraîne une génératrice à partir de 396 v pour charger la batterie installée sur le pont inférieur à l'avant du sous-marin. L'unité groupe électrogène est installé sur une plateforme d'oscillation avec un double bâtis élastique pour l'isolement du bruit et des vibrations. Le moteur de propulsion est directement couplé à une hélice à sept pales de type screwback.

Le sous-marin TYPE 214 des chantiers HDW est une amélioration du type 212.

La marine grecque a commandé trois sous-marins du type 214. La construction du premier navire a commencé au chantier naval de HDW Kiel pour une livraison en 2005, alors que les chantiers navals helléniques construiront les deuxièmes et troisième navires chez Skaramanga.

 

 

A gauche U-31 type 212 AIP et à droite un type 214

 

La flotte des sous-marins nucléaires d'attaques rapides (SSNG) de la marine des ETATS-UNIS (les Seawolf) est la série d’armes la plus impressionnante jamais construites à ce jour (dixit les américains). Mais les réussites en matière de technologie de propulsion non nucléaire réalisées pendant les dernières décennies en Europe soulèvent la question de savoir : si les américains devaient augmenter leur flotte devraient-ils le faire avec ou sans l’énergie atomique ? En utilisant des bateaux tout aussi efficace mais et surtout beaucoup moins cher, les Européens ne sont-ils pas en mesure de damer le pion à la suprématie sous-marine américaine ? Les américains déploient actuellement 55 sous-marins d'attaque rapide. Trente sont de classe Los Angeles et 23 sont de la classe Los Angeles amélioré- plus silencieuse, avec des armes améliorées, des safrans escamotables au lieu de safrans fixes, particulièrement adaptés aux opérations sous la banquise. Les deux restants sont de la nouvelle classe Seawolf – à peine plus silencieuse, plus rapide mais plus sourde dépassé 12 nœuds, avec bien plus d'armes (ah ça oui, alors !). La classe Seawolf a été, à l'origine, projetée à 29 sous-marins. Mais avec la fin de la guerre froide, elle a été tronquée à trois, avec deux lancés et un programmé. Les Etats-Unis (surtout sous l’influence des Sénateurs bataillant contre les amiraux) ont transigés pour la réalisation d’un nouveau sous-marin moins cher et plus polyvalent, le type Virginia. On s'attend à ce que L'USS Virginia soit opérationnel en 2004, coûtant environ 1.6 milliards de dollars, suivi de l'USS Texas, d'USS Hawaï, et de l'USS North Carolina. Par comparaison, l'USS Seawolf a coûté environ 2.1 milliards de dollars et le coût moyen d’un sous-marins de classe Los Angeles étaient d’environ 1 milliards de dollars. Les frais d'exploitation annuels pour n'importe lequel de ces sous-marins sont approximativement de 21 millions de dollars. La durée de vie normale d'un sous-marin nucléaire U.S. est d’environ 30 ans.

La vie du Seawolf

Le réapprovisionnement en combustible et la modernisation en milieu de vie coûte environ 200 millions de dollars. Vers la fin de cycle  d'un bateau, le remplacement du combustible nucléaire et la révision étendue à d'autres organes (grand carénage/refonte) pour environ 410 millions de dollars prolongeront la vie encore de 12 ans, portant la durée de vie totale à 42 ans. Ceci  chiffre à environ 3.6 milliards en dollars constants les années opérationnelles d'un sous-marin de type Seawolf. Ce sont des montants impressionnants, d'une part pour combien de temps un sous-marin nucléaire d'attaque peut être une plateforme d'arme efficace et crédible et d’autre part à combien revient-il réellement ? Les sous-marins nucléaires d'attaque américains sont conçus pour fonctionner dans "l'eau bleue," dans le vaste océan libre et ouvert. Ils peuvent se mouvoir rapidement et profondément, en utilisant les couches thermiques et d'autres caractéristiques de l'eau profonde pour déguiser leurs mouvements et pour masquer leur bruit. Dans l'eau peu profonde, un sous-marin nucléaire d'attaque est souvent plus long que l'eau n’est profonde, limitant ainsi sévèrement sa manoeuvrabilité. Telle une grande baleine dans la vague déferlante, le pachyderme atomique peut tomber, victime d’un essaim de plus petits que lui. Des lucioles sous-marines plus agiles, plus furtives et excessivement mordantes.

Les SSNG américains, sous-marins incapables de détecter et d'échapper, incapable de déployer leurs armes efficacement contre les sous-marins AIP, parce que conçu pour la grande bleue ?

Le SSN 21 USS Seawolf

 Dès lors, la nouvelle série type Virginia est conçue pour fonctionner plus proche du rivage, particulièrement pour le débarquement de forces spéciales et d'autres options côtières tactiques. Au cours d’opérations de plus courtes durées, le sous-marin revient plus rapidement dans des eaux plus profondes et plus sûres.

Un sous-marin nucléaire utilise un réacteur nucléaire compact pour produire de la vapeur qui alimente une turbine afin de faire tourner une hélice. Excepté quelques adaptations modernes, ceci diffère peu des vieilles turbines alimentées  au charbon. Cependant, aujourd'hui elles sont beaucoup plus silencieuses, mais elles font quand même toujours beaucoup de bruit. Les sous-marins diesel quand à eux utilisent leurs moteurs à explosion en surface et au schnorchel, qu’ils peuvent échanger contre des moteurs électriques extrêmement silencieux, puisque alimenté par batteries, lorsqu’ils sont en plongée. Le premier est bruyant, le dernier extrêmement silencieux. Proche de la fin de la deuxième guerre mondiale, l'Allemagne a expérimenté plusieurs méthodes pour construire un sous-marin indépendant de l'air extérieur. Plusieurs prototypes de ces submersibles finirent aux mains des Soviétiques, des Anglais et dans les mains des américains. Durant les cinquante dernières années de vastes améliorations ont été apportées sur les systèmes AIP sans que les Etats Unis s’y intéressent. Car, dans ce pays durant les années 50,  sous la main ferme de l’Amiral Hyman Rickover, les Etats-Unis se sont fermement tournés vers l'énergie nucléaire pour la propulsion des sous-marins, abandonnant  définitivement, toutes les études menées sur l’AIP.

Pendant ce temps là, dans d’autres pays, la progression sur les systèmes AIP avançait à pas de géant dans quatre voies diffèrentes.

L’allemand Thyssen NordSeeWerke (TNSW) a développé un diesel en cycle fermé, en utilisant l'oxygène liquide, le carburant diesel et l'argon. Le même moteur diesel est employé comme moteur atmosphérique conventionnel pour la propulsion extérieure (surface, schnorchel). Ce procédé convient à l'adaptation et à la nouvelle construction. Howaltswerke-Deutsche Werft (HDW) en Allemagne également a développé un système hybride de cellules de carburant pour un sous-marin diesel-électrique. Les opérations à grandes vitesses puisent sur la batterie conventionnelle (acide plomb), alors que les cellules de carburant AIP rechargent la batterie et fournissent l'énergie pour les opérations à vitesse réduite.

Les unités diesel-électriques hybrides propulsent les sous-marins suédois de classe Gotland complétés avec des moteurs Kockum Stirling tournant à l'oxygène liquide et carburant diesel pour entraîner une génératrice pour la propulsion et pour charger les batteries du bateau. Le coût moyen pour un sous-marin de classe de Gotland est de 100 millions de dollars.

 

Le module MESMA de Bertin Industrie

Le système AIP français de turbine à vapeur de type "MESMA" (Module d'Energie Autonome Sous-Marin) brûle l'éthanol et l'oxygène liquide pour faire de la vapeur afin d’entraîner une génératrice turbo-électrique. La conception permet l'adaptation ultérieure dans des sous-marins existants en ajoutant une section supplémentaire de coque. Le coût moyen pour un nouveau sous-marin alimenté par MESMA est de 250 millions de dollars.

Chacune de ces dernières conceptions a ses propres avantages et inconvénients, mais elles tiennent toutes compte des possibilités de fonctionnement en plongée pour 25 à 40 membres d'équipage pour un mois, de plages de fonctionnement prolongée en environnement hostile et possibilités d’immersions limitées seulement par la résistance de leur coque. De plus ils sont doté de panoplies d’électronique et d'armes de pointes. En particulier, les systèmes HDW et MESMA sont extrêmement silencieux - bien plus silencieux que n'importe qu’elle chaufferie nucléaire embarquée ! Combiné avec un équipage performant et bien entraîné comme les français et les suédois, doté de moyens d’écoute comme les anglais et les français et d’armes comme les anglais et les suédois, l'art égalant le système et les armes appropriées, un tel sous-marin serait un adversaire formidable pour n'importe quel nucléaire américain. Les sous-marins AIP coûtant entre 100 et 300 millions de dollars se comparent favorablement aux sous-marins nucléaires U.S. coûtant de 5 à 16 fois plus - 1.6 milliards. Les américains ont gagné la guerre froide, en grande partie, en raison du rôle important joué par leurs sous-marins en cas d’attaque rapide et grâce aux sous-marins nucléaires lanceurs de missiles balistiques. La grande flotte de sous-marins, cependant, ne sert plus son intention originale et devient un handicap car extrêmement coûteux.

 

En fonctionnant dans les eaux proches du littoral, en marge des glaces, dans les détroits et auprès des autres "points noirs" interdits aux monstres nucléaires américains, les sous-marins AIP peuvent être particulièrement formidables et sont certainement redoutables. Les nouvelles armes sous-marines aideront à aplanir toutes les différences restantes entre AIP et nucléaires. La marine des ETATS-UNIS peut seulement souhaiter que la démarche soit longue.

L'AIP se caractérise par :

Consommations disproportionnées en cas de demande de fortes puissances.

Discrétion acoustique et physique quasi absolue

Autonomie multipliée par  5

Faible coût

Faibles vitesses

ou