La classe Ford et l’avenir de l’aéronavale américaine

 

Avec un bâtiment officiellement en service, un autre lancé et un autre en construction pour un total de dix unités prévues (dont quatre effectivement commandées), la classe Gerald R. Ford doit remplacer à terme les dix Nimitz – la tête de classe quittera le service en 2026 – et l’Enterprise, qui avait quitté le service actif en 2012. La classe augure de profonds changements non seulement en termes de technologies utilisées sur les porte-avions, mais aussi dans la structure de l’aéronavale elle-même.

Dès la fin des années 1990, l’US Navy a envisagé le développement d’une nouvelle classe de porte-­avions, destinés à assurer la continuité de sa puissance aéronavale jusque dans les années 2080-2090 – un siècle plus tard, donc. Avec une carrière opérationnelle officielle de 50 ans, la dernière unité de la classe Ford devrait ainsi quitter le service vers 2100 – dans près de 80 ans, soit une période équivalente à celle entre le premier vol de l’avion des frères Wright et l’entrée en service des premiers F/A‑18 Hornet dans l’US Navy ! La première découpe de tôle du CVN‑78, baptisé Gerald R. Ford le 3 janvier 2007, a eu lieu le 11 août 2005. À ce moment, il devait entrer en service en 2014, en remplacement du CVN‑65 Enterprise – une admission qui n’est finalement intervenue qu’en juillet 2017 et qui a été suivie d’un premier déploiement opérationnel, dans l’Atlantique, en novembre 2022 au terme d’une longue série d’essais à quai et en mer. Il n’a cependant duré que 53 jours, soit bien peu comparativement aux déploiements opérationnels classiques, qui peuvent dépasser les cinq mois.

L’efficacité à travers l’efficience ?

La conception du CVN‑78 est centrée autour de l’optimisation de ses opérations aériennes, permettant 20 % de sorties supplémentaires comparativement aux Nimitz, soit 160 sorties par jour durant 30 jours et jusqu’à 270 sorties par jour sur de courtes durées. De même, ses concepteurs tablent sur une disponibilité à la mer augmentée de 25 %, avec des intervalles de 12 ans entre les grands entretiens. La réduction du nombre de ceux-­ci et l’utilisation d’une automatisation plus poussée que par le passé, s’appuyant notamment sur plus de systèmes d’autodiagnostic, doivent permettre d’accroître le nombre de jours à la mer de la flotte américaine de porte-­avions. Cela compense ainsi la perte d’une unité sur les onze encore en service dans l’US Navy au début des années 2010. Par ailleurs, de telles mesures sont censées permettre d’embarquer moins de membres d’équipage et, en fin de compte, d’économiser de l’ordre de cinq milliards de dollars en masse salariale sur une durée de vie de 50 ans. Les enjeux sont donc multiples.

Les Ford augurent plusieurs évolutions importantes, qui ne sont pas nécessairement les plus visibles. L’installation de deux nouveaux réacteurs nucléaires A1B et d’un système de production électrique permettra de disposer de deux à trois fois plus d’énergie que par le passé. Les réacteurs, plus petits et plus légers, produiront 25 % d’énergie en plus comparativement à l’actuelle génération, pour une puissance totale de 700 MW, contre 550 sur les Nimitz et feront chuter de 50 % les coûts d’exploitation. Les réacteurs alimentent en vapeur, par l’intermédiaire de générateurs, quatre turbines assurant la propulsion, mais aussi la génération électrique.

Une partie de l’énergie produite est utilisée par les quatre catapultes électromagnétiques (EMALS – Electromagnetic aircraft launchers). Occupant moins de place que les catapultes à vapeur classiques, les EMALS peuvent être plus facilement entretenues et remplacées. Le gain en maintenance, dû à la disparition de la vapeur, est évident. Par ailleurs, l’accélération qu’elles offrent au catapultage est aussi plus progressive, diminuant les contraintes sur les appareils. La puissance qu’elles développent est également plus importante (en théorie, de 30 % supérieure), tout en étant plus aisément modulable en fonction des appareils se présentant et de leur masse au décollage. De la sorte, il devient possible de faire décoller des avions plus lourds – une tendance de plus en plus marquée en aviation embarquée – et de catapulter plus facilement ceux existant lorsqu’ils sont à leur masse maximale.

Le premier lancement d’un appareil (un F/A‑18E Super Hornet) par un EMALS a été effectué au sol le 18 décembre 2010, plusieurs autres catapultages intervenant ensuite avant des essais conduits sur le porte-­avions lui-­même. Reste qu’en février 2018, le Pentagone estimait que la fiabilité du système était « pauvre ». Dix mois plus tard, il était établi que 10 des 747 tentatives menées depuis le Ford étaient des échecs, alors que le standard de sécurité retenu est d’un échec pour 4 166 catapultages. Fin 2022, les corrections apportées ramenaient les échecs à 1 sur 614 lancements. Plus problématique, les catapultes ne peuvent être isolées, du moins pour l’instant, du circuit électrique du navire, ce qui empêche toute maintenance ou réparation en opération. Finalement, ces différents problèmes affecteront les espérances des concepteurs et de la Navy en matière de nombre quotidien de sorties.

Des problèmes touchent aussi les nouveaux câbles d’appontage AAG (Advanced arresting gear), dont la détente après la prise de brins est également amortie électromagnétiquement. Spécifiquement conçu pour la récupération des appareils de la nouvelle génération, l’AAG devra permettre d’apponter avec plus d’armements qu’à l’heure actuelle. Durant la guerre du Kosovo, les appareils devaient larguer une partie de leurs munitions en mer pour des contraintes de sécurité… et afin de limiter la fatigue des systèmes de récupération. Sur les 763 essais conduits à bord du Ford fin 2018, 10 avaient été des échecs. Or, là encore, le standard adopté est exigeant : un échec tous les 16 500 appontages… Fin 2022, on notait un échec toutes les 460 prises de brin. Et l’AAG dépend lui aussi du réseau électrique et ne peut en être isolé pour maintenance et réparation. Des travaux de modification sont en cours, mais, tout comme ceux liés à l’EMALS, ils entraînent des surcoûts et des retards, tout en affectant en cours de route la construction de la deuxième unité. Les déflecteurs de pont, relevés lors des catapultages, connaissent également des problèmes. Les quatre ont été au moins une fois en panne simultanément, forçant le Ford à rentrer au port. Paradoxalement, ces lourdes pièces d’équipement, mises en œuvre hydrauliquement sur les bâtiments des générations précédentes, étaient alors parmi les plus fiables.

L’électricité produite alimente également l’AN/SPY‑3 Multi-­function radar (MFR) et l’AN/SPY‑4 Volume search radar (VSR), ce qui a imposé de redessiner l’îlot des Ford. Le radar principal, à antenne active, en remplace de six à dix. Trois antennes sont liées à l’AN/SPY‑3 multifonction en bande X – destiné à la poursuite à basse altitude et à l’illumination radar – et trois autres à l’AN/SPY‑4, en bande S, destinés à la recherche et à la poursuite. Les informations issues des deux radars sont ensuite fusionnées pour offrir une représentation globale de la situation, mais cette combinaison n’a pas donné entière satisfaction, notamment en termes de coûts, mais aussi de fiabilité, avec une moyenne de 100 heures avant l’occurrence d’une panne lors des sorties menées en 2022. Les destroyers de la classe Zumwalt, qui devaient également recevoir le SPY‑4, n’en ont ainsi pas été dotés. À partir du CVN‑79 John F. Kennedy, ces radars seront remplacés par l’AN/SPY‑6. Toujours à antenne active, il travaillera en bandes X et S, tout en reposant sur des technologies GaN (nitrure de gallium) et ne comportera plus que trois faces planes. Pour autant, les capacités du nouveau radar seront moindres, notamment en recherche de périscope ou en contrôle de tir pour les missiles ESSM (Evolved sea sparrow missile). D’autres radars dont on pensait qu’ils ne seraient pas nécessaires devront ainsi être installés.

Les caractéristiques opérationnelles

Afin d’augmenter le nombre de sorties comparativement aux classes antérieures, le pont du Ford a été redessiné, justifiant le positionnement plus en arrière de l’îlot. Le pont inclut une architecture dite « pit-stop » permettant de ravitailler un appareil en armes ou en carburant et de l’entretenir où que ce soit sur le pont, une option inexistante sur la classe Nimitz. La méthode de conception 3D basée sur le système CATIA a également permis d’optimiser les flux de munitions et les zones de montage, en multipliant les ascenseurs. Leur mise au point a été délicate, mais la Navy annonçait début janvier 2019 que les essais avaient fini par être concluants, sachant que l’admission au service, en 2017, s’était faite alors que pratiquement aucun ne fonctionnait. Les flux sont ainsi accrus, tout en réduisant les mouvements – et donc les dangers potentiels –, mais aussi la main-­d’œuvre nécessaire.

En outre, le bâtiment disposera de nouvelles aides à l’appontage et de systèmes de gestion de la planification d’appareils comme le F‑35, qui transmettent au porte-­avions, via liaison de données, leurs informations logistiques, de façon à, théoriquement, faciliter la maintenance. La gestion des émissions électromagnétiques sera d’autant plus importante que le Ford accueillera des MQ‑25 Stingray, premiers drones embarqués à voilure fixe de la marine américaine (1). Au total, jusqu’à 90 appareils de combat, drones et hélicoptères pourront opérer depuis le bâtiment. L’optimisation touche aussi les zones de vie, de manière notamment à réduire la circulation entre les bannettes et entre celles-­ci et les douches et toilettes – lesquelles ne comportent plus d’urinoirs, par économie, mais aussi pour permettre l’accueil d’équipages mixtes.

La défense terminale du navire a également fait l’objet d’une attention soignée. Pour l’heure, elle compte deux lanceurs octuples et rechargeables pour missiles ESSM ; deux lanceurs RAM (Rolling airframe missile, 21 missiles prêts au tir) et trois systèmes Phalanx hexatubes de 20 mm, en plus de mitrailleuses. Il avait initialement été question d’installer 48 missiles ESSM montés dans deux groupes de lanceurs verticaux, une option finalement rejetée. Reste que la place disponible sur les plateformes en encorbellement – en particulier à bâbord arrière – n’interdit pas de repenser le positionnement des armements défensifs. C’est d’autant plus le cas que la puissance électrique à bord permettrait d’utiliser des armements laser ou à énergie dirigée une fois qu’ils seront disponibles ; sachant que la puissance électrique ne manque pas. En outre, tous les armements sont intégrés dans le système de combat.

Une attention particulière a par ailleurs été portée à la protection passive. En plus d’une batterie complète de leurres, la coque a été renforcée. Les centres décisionnels, à l’exception de la passerelle et du contrôle direct des appontages, sont positionnés dans la coque et non plus dans l’îlot. Les zones de stockage de carburant et de munitions bénéficient également d’un blindage plus important que par le passé. Le bâtiment est par ailleurs apte à opérer en environnement NBC (nucléaire, biologique, chimique). Surtout, qu’il s’agisse d’aviation, de munitions ou encore de systèmes susceptibles d’être installés à l’avenir, par sa conception même, le bâtiment « offre des volumes ». L’accent a été mis sur l’utilisation de matériaux légers : les éviers, par exemple, ne comportent pas de métal. L’ensemble des gains de masse obtenus – construction du navire, catapultes et réacteurs – se traduisent par une réserve d’environ 20 000 t. L’adaptabilité dans le temps du Ford est donc assurée, là où les marges d’évolution des Nimitz sont aujourd’hui très réduites. De plus, l’usage du système CATIA a également permis de penser les espaces de manière modulaire, de façon à faciliter l’installation de nouveaux équipements et systèmes sans avoir à effectuer trop de manipulations internes.

Le cheval de bataille de la Navy

Les avancées promises par les Ford ont un coût : en plus de 4,7 milliards de dollars de R&D sur l’ensemble de la classe, le prix de la première unité a dépassé 13,316 milliards de dollars (valeur 2023), soit 2,4 milliards de plus que prévu initialement. Comparativement, le Kennedy doit coûter 12,7 milliards et l’Enterprise 12,812 (valeur de l’année d’achat). Il faut y ajouter celui des modernisations, adaptations et évolutions diverses des systèmes. En ce sens, si la classe fait encore face à une série de problèmes qui affectent directement son utilité comme ses performances opérationnelles, le rythme des admissions (les prochaines interviendront en 2025, 2028 et 2032) laisse une marge de manœuvre importante pour la résolution de problèmes. Aucun des systèmes posant actuellement un problème – catapultes, brins d’arrêt, déflecteurs, radars – ne semble pas fondamentalement vicié.

D’autres questions restent en suspens. La première touche aux structures de force. En décembre 2016, la Navy entendait continuer à disposer de 12 porte-­avions, mais, à ce moment-­là, elle ne n’avait plus que les dix Nimitz. Le Ford, officiellement opérationnel, est surtout dans la phase de poursuite de mise au point où il joue un rôle de prototype – quoique ayant été engagé en mission en Méditerranée, en octobre 2023, sans qu’il soit basculé ensuite vers la mer Rouge et le golfe d’Aden. La Navy dispose donc officiellement de 11 porte-avions, un chiffre appelé à se stabiliser. En effet, le Kennedy arriverait en 2025 (12 unités à ce moment), mais le Nimitz quittera le service en 2026 (11 unités), puis l’Eisenhower en 2027 (10 unités), tandis que l’Enterprise entrera en service en 2028 (11 unités). Si le chiffre de 12 bâtiments était atteint, ce ne serait alors que dans les années 2030… avant que la flotte ne retombe à 10 unités vers la fin des années 2050, lorsque le dixième Ford sera entré en service et que le G. H. Bush aura dépassé les 40 ans de carrière…

Reste également l’option d’une prolongation des Nimitz. En mai 2023, elle était ouvertement étudiée pour l’Eisenhower ; mais elle n’a rien de certain. La plus grande inconnue est celle des niveaux d’épuisement des chargements en uranium des réacteurs. Les Nimitz ont été conçus pour des durées de vie de 50 ans, avec un remplacement des éléments combustibles à mi-vie, et les épuisements sont variables d’un bâtiment à l’autre. Au-­delà, dès le début des années 2040, il faudra sans doute aussi lancer la conception d’une nouvelle classe, dont la première unité pourrait entrer en service à la fin des années 2050. Sans elle, la flotte sera condamnée à rester limitée à dix grands porte-­avions, sachant que le Ford quitterait à son tour le service entre 2067 et 2070.

La deuxième question problématique pour l’US Navy est celle du groupe aérien embarqué et de sa composition. Certes, ses EA‑6B ont été remplacés par les EA‑18G Growler et les E‑2D Advanced Hawkeye remplacent les E‑2C, mais des interrogations subsistent autour des capacités de combat, articulées autour des Super Hornet et des F‑35C. La capacité opérationnelle initiale de ces derniers a été prononcée en février 2019, mais l’annonce a été critiquée par plusieurs analystes pour manquer de réalisme. Par ailleurs, les problèmes de structure des appareils tout comme ceux du système de gestion logistique réduisent non seulement l’opérationnalité, mais aussi le potentiel d’un certain nombre d’entre eux. En février 2023, le Congressional Budget Office indiquait ainsi que la disponibilité du F‑35C était de l’ordre des 58 %, en amélioration – mais toujours tirée vers le bas du fait d’un manque de pièces détachées. Au demeurant, la Navy ne s’est pas montrée particulièrement enthousiasmée par l’appareil, limitant ses commandes durant la décennie 2010-2020 ; et sachant que 273 machines sont attendues à terme, en plus de 80 F‑35C des Marines, également susceptibles d’être embarqués sur porte-avions.

Jusque dans les années 2020, la Navy s’est concentrée sur l’achat de Super Hornet ; 698 auront été achetés en 30 ans et les derniers commandés remplacent les premiers entrés en service en 2001, qui ont atteint leur fin de potentiel. Concrètement, la dernière commande, de huit appareils, sera passée durant l’année fiscale 2023, avec une fermeture de la chaîne de montage en 2025, Boeing estimant que les volumes de commandes de la Navy – la dernière de taille était de 78 Block III en 2019 – ne justifiaient plus son maintien. Une partie des appareils va également subir une modernisation à mi-vie, qui permettra d’allonger de 4 000 heures de vol leur potentiel initial de 9 000 heures, tout en faisant passer les appareils du Block II au Block III. Ce programme devrait se poursuivre jusqu’en 2033.

On peut toutefois se demander si la modernisation du Super Hornet pourra répondre aux besoins de l’US Navy dans les vingt prochaines années. Certes, le programme F/A‑XX, de sixième génération, est évoqué depuis 2008, une entrée en service étant alors envisagée pour 2030. Il semblait avoir peu progressé, une étude d’analyse des alternatives étant bouclée en juin 2019, mais un budget de 1,1 milliard de dollars lui a été alloué pour l’année fiscale 2024 et la phase de maturation du design a commencé. Comme pour le NGAD de l’Air Force (New generation air dominance), le FA‑XX serait un système de systèmes conçu avec l’aide de Boeing, Lockheed Martin et Northrop Grumman pour la cellule, GE Aerospace et Pratt & Whitney travaillant sur la motorisation, avec une entrée en service dans le courant des années 2030. 

Note

(1) Voir Philippe Langloit, « MQ‑25 : échec programmatique ou pièce essentielle des dispositifs aériens futurs ? », Défense & Sécurité Internationale, hors-­série no 62, octobre-novembre 2018.

Le CVN-78 Gerald R. Ford

Constructeur : Northrop Grumman Newport News.

Dimensions : longueur : 337 m ; largeur maximale du pont d’envol : 78,03 m ; largeur de la coque à la ligne de flottaison : 40,84 m ; hauteur : 76 m ; tirant d’eau : 12 m.

Propulsion : 2 réacteurs nucléaires A1B entraînant 4 turbines et 4 lignes d’arbre.

Déplacement : actuel : approximativement 100 000 t ; à terme : plus de 110 000 t.

Vitesse : supérieure à 30 nœuds.

Équipage : 4 660 (groupe aérien inclus).

Capteurs : radars : AN/SPY‑3 MFR et AN/SPY‑3 VSR (CVN‑78) ou AN/SPY‑6 ; brouilleur : AN/SLQ‑32(V)6, AN/SLQ‑25C Nixie anti-torpilles.

Armement : 2 lanceurs octuples pour RIM‑162 ESSM ; 2 lanceurs RIM‑116 RAM ; 3 canons hexatubes de défense rapprochée CIWS ; 4 canons Mk38 de 25 mm ; mitrailleuses de 12,7 mm.

La flotte américaine de porte-avions, 1945-2025

Les unités commandées de la classe Ford

Philippe Langloit

areion24.news