INDE, le Projet 75(I)

Redéfinir la puissance navale de l’Inde

La marine indienne renforce ses capacités sous-marines avec ce projet unique, composé de six sous-marins de classe Kalvari, développés sur le modèle des sous-marins de classe Scorpène fabriqués par Naval Group (France). L’objectif principal du Projet 75(I) est d’intégrer des systèmes de propulsion indépendante de l’air (AIP) permettant aux sous-marins de rester immergés pendant de longues périodes, produisant de l’énergie sans avoir à remonter à la surface pour s’approvisionner en oxygène atmosphérique.

Capacités des sous-marins du Projet 75 et de la classe Kalvari

La flotte sous-marine indienne entre dans une nouvelle ère avec le Projet 75(I), qui introduit des systèmes avancés de propulsion indépendante de l’air (AIP), permettant aux sous-marins de classe Kalvari de rester immergés plus longtemps, améliorant ainsi leur furtivité et leur portée opérationnelle. Cet article explore en profondeur la manière dont les sous-marins AIP du Projet 75I jouent un rôle crucial dans la modernisation navale indienne. La marine indienne renforce ses capacités sous-marines avec le remarquable Projet 75 , comprenant six sous-marins de classe Kalvari (Kalvari signifie « requin-tigre » en malayalam) – à savoir les INS Kalvari, INS Khanderi, INS Karanj, INS Vela, INS Vagli et INS Vagsheer . Ces sous-marins ont été développés sur le modèle des sous-marins de classe Scorpène, fabriqués

En route vers P75(I)

Dans le cadre d’un renforcement supplémentaire du P75, le projet P75(I) introduit des exigences supplémentaires pour les sous-marins afin de les rendre plus furtifs et résilients, avec peu d’ajouts après la mise en service des navires du projet précédent. Navantia (Espagne) et Thyssenkrupp Marine Systems (Allemagne) sont intéressés par ce projet révolutionnaire, avec Mazagon Dock Shipbuilders comme partenaires locaux. Navantia possède une conception fonctionnelle des sous-marins de classe S-80 Plus déjà en service dans la marine espagnole, et cette dernière a proposé une classe Type 214 modifiée. Tous deux ont un point commun : un système de production d’énergie indépendant de l’air.

L’objectif principal du projet 75(I) est d’intégrer des systèmes de propulsion anaérobie (AIP) permettant aux sous-marins de rester immergés pendant de longues périodes, produisant de l’énergie sans avoir à remonter à la surface pour s’approvisionner en oxygène atmosphérique. En temps normal, une période de plongée   (remontée à la surface pour s’approvisionner en oxygène) pour un sous-marin dure deux à trois jours sans cette technologie, et environ deux à trois semaines avec l’AIP.

Principalement, un système indépendant de l’air peut être divisé en 4 types :

• Moteur Stirling AIP : Le Stirling AIP utilise la combustion externe avec du diesel et de l’oxygène liquide pour entraîner un moteur à piston en circuit fermé. Il est fiable, silencieux et simple, mais encombrant et moins performant que les systèmes plus récents. Il est utilisé par les sous-marins suédois ( classe Gotland ) et les anciens sous-marins japonais.

•     Pile à combustible IAP – La pile à combustible IAP produit de l’électricité par réaction de l’hydrogène avec l’oxygène, ne produisant que de l’eau et de la chaleur. Ultra-silencieuse, très efficace, elle est idéale pour les missions furtives. Utilisée dans les sous-marins allemands (type 212/214), elle est en cours de développement en Inde avec des piles à combustible à acide phosphorique.

•     Le MESMA ( Self-Contained Underwater Power Module ) est un système de propulsion sous-marine pressurisée (AIP) à vapeur qui brûle de l’éthanol avec de l’oxygène liquide pour produire de l’énergie grâce à une turbine. Il offre une puissance de sortie élevée, mais est plus bruyant et plus complexe. Développé par la France, il équipe certains sous-marins de classe Scorpène, comme celui du Pakistan.

•     AIP diesel à cycle fermé – Cet AIP utilise des moteurs diesel modifiés avec de l’oxygène stocké en circuit fermé. Il offre une puissance élevée, mais est bruyant et obsolète. Il est principalement utilisé dans les anciens sous-marins allemands et soviétiques.

La pile à combustible à acide phosphorique (PAFC) est la technologie utilisée pour les systèmes AIP destinés au P75(I), avec une puissance initiale de 250 kW et une puissance prévue de 500 kW pour les navires de plus grande taille. Les principaux avantages et inconvénients technologiques de la PAFC sont les suivants :

•     Température de fonctionnement : ~150–200 °C
•     Rendement : 40 à 50 % pour la production d’électricité, jusqu’à 80 % avec la cogénération (production combinée de chaleur et d’électricité).
•     Carburant : Hydrogène pur ou hydrogène reformé (par exemple à partir de gaz naturel).
•     Applications : Principalement la production d’énergie stationnaire, comme les systèmes d’alimentation de secours, les hôpitaux et les petites centrales électriques.
•     Tolérant à la pollution au CO₂ (contrairement aux piles à combustible alcalines).
•     Convient aux systèmes combinés de chaleur et d’électricité en raison de son fonctionnement à haute température.
•     Temps de démarrage lent.
•     Cher en raison des catalyseurs en métaux nobles (généralement du platine).

•     Densité de puissance inférieure par rapport aux technologies plus récentes telles que les PEMFC ou les SOFC.

Rôle des PAFC dans les systèmes AIP

Les systèmes AIP permettent aux sous-marins d’opérer sous l’eau pendant de longues périodes sans avoir à remonter à la surface pour accéder à l’oxygène atmosphérique. Cela améliore la furtivité et l’endurance. Les principales caractéristiques qui distinguent les PAFC sont les suivantes :

•     Fonctionnement silencieux : contrairement aux moteurs diesel, les PAFC produisent un minimum de bruit et de vibrations, ce qui est essentiel pour la furtivité.
•     Longue durée de vie : un fonctionnement continu pendant des semaines est possible grâce au stockage d’hydrogène et d’oxygène.    
• Température modérée : Il fonctionne à ~200 °C , ce qui est gérable dans les environnements navals et permet la récupération de la chaleur perdue.

Les systèmes de propulsion anaérobie (AIP) du P75(I) sont développés par DRDO , et la principale caractéristique de notre système réside dans sa production interne d’hydrogène. À ce jour, il a passé avec succès tous les tests techniques majeurs et sa modernisation est prévue sur l’INS Kalvari.

, le premier de la classe, pour 2025-26 .

La modernisation (dans ce cas) implique l’intégration de nouveaux modules AIP dans les coques de sous-marins existants, tels que l’INS Kalvari, sans nécessiter de reconstructions complètes, ce qui la rend rentable et efficace en termes de temps.

La modernisation d’un navire de guerre comprend les étapes suivantes :

• Remise en service opérationnelle .
• Cale sèche : Le sous-marin est mis hors service et mis en cale sèche pour une révision majeure.
• Découpe et insertion : une nouvelle section de coque contenant le module AIP est insérée — une opération d’ingénierie complexe.
• Intégration du système : L’AIP est intégré aux systèmes d’alimentation, de contrôle et de propulsion existants.
• Essais en mer : tests de performances après mise à niveau pour valider l’endurance, la sécurité et la furtivité sous-marines.

Raison de la modernisation et exemples passés

Une question récurrente se pose : pourquoi moderniser les systèmes AIP sur des sous-marins existants, malgré les défis techniques que cela implique ? La réponse réside dans la rentabilité et la praticité stratégique. Construire un nouveau sous-marin de A à Z nécessite de repenser la coque, de repenser les systèmes critiques et de procéder à des tests approfondis, ce qui entraîne des coûts considérablement plus élevés et des délais de livraison plus longs.

La modernisation des plateformes existantes, comme celles de la classe Kalvari du Projet 75(I), offre une voie de modernisation plus rapide et plus rentable. De plus, retarder les mises à niveau pendant plus d’une décennie peut entraîner l’obsolescence et des lacunes opérationnelles au sein de la flotte de sous-marins de la marine indienne.

Pour démontrer l’efficacité de la modernisation dans l’histoire navale indienne, voici des exemples notables :

Plusieurs sous-marins de la classe Kilo ont été modernisés avec :

• Systèmes de combat et de sonar améliorés
• Mises à niveau de missiles Kilo à Kilo (par exemple, Klub-S)
• Batteries et habitabilité améliorées
• Construit dans des chantiers navals indiens et russes.

• À l’origine, il s’agissait d’un porte-avions de classe Kiev de l’ère soviétique, « Amiral Gorshkov » .
• Fortement modernisé et transformé en porte-avions STOBAR complet

Face à la montée des tensions militaires et des risques géopolitiques, un pays comme l’Inde, doté de forces armées professionnelles sur terre, dans les airs et en mer, s’impose également comme un acteur dominant sous-marin. Le prédateur silencieux des navires ennemis en haute mer propulsera inévitablement l’Inde au rang de superpuissance défensive.

Source : elschnorkel  Koustav Bhattacharjee defencexp.com