SOUS MARINS : Comprendre les signatures acoustiques

Le groupe de science et de technologie de défense de l’Australie a investi plusieurs années dans le développement d’un outil pour modéliser des signatures acoustiques pour toutes les classes de navires de guerre.

 

 Les signatures acoustiques permettent aux forces amies de reconnaître leurs propres vaisseaux, mais peuvent aussi donner une position. Claire Apthorp découvre comment la nouvelle modélisation améliore la sécurité des navires militaires en mer.

Avec deux grands programmes navals en cours pour fournir de nouvelles frégates et sous-marins une fois par génération, le gouvernement australien va de l’avant en investissant dans des technologies révolutionnaires pour les équiper.

Dans le cadre de la future planification de la guerre, qui visera une fois de plus le retour à des adversaires militaires homologues ou quasi-pairs, les technologies telles que la furtivité, via une faible signature acoustique, sont une préoccupation majeure de la Royal Australian Navy. 

À l’appui de cela, le Groupe Technologie et Défense (DST) travaille avec l’industrie pour développer un nouvel outil qui rendra cette capacité dans les programmes incluant le programme SEA 1000 Future Submarine et le programme SEA 5000 Future Frigate, plus efficace. que jamais auparavant.

 

 

 

En vertu de la norme SEA 1000, l’Australie achète 12 nouveaux sous-marins pour entrer en service au début des années 2030, tandis que sous SEA 5000, l’Australie recherche neuf frégates de guerre anti-sous-marine. Les deux programmes exigent que les navires puissent fonctionner avec des niveaux de furtivité élevés, dont une partie repose sur une faible signature acoustique.

AusRAT

L’outil, appelé Australian Rapid Assessment Tool (AusRAT), aide à modéliser les signatures acoustiques pour toutes les classes de navires. La signature acoustique le bruit et les vibrations qu’un navire et ses équipements et systèmes embarqués font dans l’eau  est une préoccupation majeure pour les marines visant à construire des navires à faible visibilité. 

Un adversaire cherchant à trouver, suivre et identifier des navires doit seulement utiliser du matériel pour «écouter» le bruit acoustique dans l’eau afin de suivre l’emplacement et le mouvement des navires de son ennemi. En conséquence, les signatures acoustiques doivent être maintenues aussi basses que possible afin d’éviter la détection.

Pour ce faire dès le départ avant même la construction du navire  le projet AusRAT développe un outil qui permettra de prédire la signature acoustique d’un navire alors qu’il est encore en phase de conception et de construction.

AusRAT peut être appliqué à n’importe quelle plate-forme navale, y compris les navires de surface et les sous-marins. 

En prédisant la signature acoustique au stade de la conception et de la conception préliminaire, lorsque seules des informations limitées sont connues et que des résultats rapides sont nécessaires pour évaluer différentes configurations, le bon résultat peut être trouvé avant que les programmes soient en phase de construction. engagé.

L’outil peut également être utilisé pour fournir des prévisions mises à jour pendant les phases de conception et de construction détaillées; et d’étudier l’impact potentiel des composants qui ne respectent pas leur budget de bruit. 

Il fournit des modèles analytiques approximatifs qui permettent d’estimer le bruit rayonné d’un bateau entier en quelques minutes seulement.

L’équipe DST et l’industrie ont également développé une architecture logicielle flexible et extensible qui permet l’intégration transparente de nouveaux modèles de signature acoustique.

 

 

 

Heggernes test

Le DST estime que l’outil AusRAT offre un grand avantage par rapport aux autres outils de modélisation disponibles dans le commerce qui nécessitent des informations détaillées pour développer des modèles et qui peuvent prendre beaucoup plus de temps à produire des résultats. 

Cependant, il reste certainement une place pour les solutions de mesure acoustique qui testent les navires une fois qu’ils sont construits et pendant leur durée de vie, en cours de rénovation et de mise à niveau, pour s’assurer que leurs niveaux de bruit ne s’écartent pas des limites stipulées et restent conformes aux exigences .

L’une des rares installations au monde capables d’étudier le bruit acoustique est la gamme acoustique de Heggernes en Norvège, qui teste les navires militaires de l’OTAN.

La gamme effectue des tests statiques et dynamiques afin de caractériser la signature acoustique des sous-marins et des navires de surface de l’OTAN, soutenue par le système de télémétrie acoustique sous-marine Brüel & Kjær (UARS). UARS fournit une solution intégrée soutenant les marines avec la tâche de gérer et de maintenir la furtivité acoustique de leur flotte de sous-marins et de surface.

La télémétrie statique est réalisée en amarrant le navire testé entre trois bouées, avec deux transducteurs acoustiques sous-marins  appelés hydrophones  situés sur le fond marin de chaque côté du navire, à environ 50 m sous la surface et reliés à la maison par des câbles.

 Chaque système embarqué est alors mis en marche un à la fois et le bruit qu’ils produisent est mesuré. La distance dynamique est effectuée pendant que le navire est en mouvement, le bruit généré étant mesuré au passage de points spécifiques sur le parcours.

Garder une longueur d’avance

L3 Oceana développe également des solutions pour mesurer et communiquer les données à travers l’eau, y compris sa gamme de mesure de signatures acoustiques sous-marines (SAR). 

SAR est une gamme de mesure acoustique à très faible bruit qui intègre un suivi coopératif et un logiciel d’analyse et de gestion de données hautement automatisé. Il mesure les signatures acoustiques des sous-marins et des navires de surface en utilisant un réseau d’hydrophones submergés et de l’électronique.

 

 

Cependant, le développement des technologies pour les adversaires furtifs reste un jeu de surenchère comme le font tous les types de guerre électronique. 

Avec le bras de recherche de l’armée américaine, la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) explorera de nouveaux domaines de technologies de chasse sous-marine dans le cadre de son programme ACTUV (Continuous Trail Unmanned Vessel), même les sous-marins dieselistes silencieux plus être immunisé contre la détection.

Le but du programme est de démontrer la capacité du système ACTUV à utiliser ses caractéristiques uniques pour utiliser des technologies de capteurs non conventionnelles qui permettent de suivre en continu les cibles sous-marines les plus silencieuses sur l’ensemble de leur enveloppe de fonctionnement.

En conséquence, des systèmes tels qu’AusRAT deviendront de plus en plus importants et précieux en tant qu’outil de développement. Le fait de savoir quelles sont les réponses avant la pose d’une coque ou l’acquisition d’un moteur permettra au développement de la technologie de signature de continuer à dépasser les technologies de détection.