Il est 2 h du matin en Méditerranée orientale. Le pont d'envol de l'USS Gerald R. Ford Une légère odeur de kérosène et d'eau de mer flotte dans l'air. Un officier de l'air en chemise jaune lève le bras. Une catapulte de 90 mètres – non pas à vapeur, et ce n'est pas la première fois dans l'histoire de l'aviation navale américaine, mais grâce à un moteur électrique linéaire de 60 mégawatts – se met en marche. F/A-18F Le Super Hornet, chargé de 900 kilos de bombes et d'une demi-tonne de carburant, passe de l'arrêt complet à 265 km/h en 2,3 secondes. Le pont d'envol est secoué. L'avion a disparu.

Voici la nouvelle catapulte. Elle s'appelle EMALS — le système de lancement électromagnétique d'aéronefs — et c'est l'une des trois technologies qui ont discrètement transformé le porte-avions, symbole de la guerre froide, en navire de guerre le plus révolutionnaire du XXIe siècle sur le plan technologique.

Le transporteur de classe Ford transporte un F-35C Au sein du même groupe aérien qu'un F/A-18F des années 1990, il largue les deux appareils sans le moindre effort, les récupère grâce à un frein magnétique plutôt qu'hydraulique, et accomplit toutes ces manœuvres tout en alimentant l'équivalent d'une petite ville en équipements. Les autres porte-avions du monde entier ont les yeux rivés sur lui.

De la vapeur à l'électromagnétisme

Pendant 70 ans, tous les porte-avions américains ont procédé au lancement de leurs avions de la même manière. Un tuyau rempli de vapeur sous pression, provenant des réacteurs ou des chaudières du navire, actionnait un piston dans une fente du pont d'envol. Le piston propulsait l'avion jusqu'à sa vitesse de décollage. La vapeur s'échappait ensuite en un nuage qui est devenu l'image emblématique des lancements depuis un porte-avions.

Le système fonctionnait, mais il présentait aussi des problèmes. Les catapultes à vapeur exerçaient une pression extrême sur les aéronefs lors du lancement, une pression trop importante pour certains drones légers. Elles nécessitaient une alimentation électrique constante à haute pression, des centaines de marins et un réglage précis de leur puissance.

EMALS résout ces quatre problèmes. Un moteur à induction linéaire – un moteur électrique dénudé s'étendant sur 90 mètres sous le pont – accélère la navette en douceur grâce à un logiciel dédié. Le profil d'accélération peut être adapté avec la même précision à un avion de combat de 25 tonnes ou à un drone de reconnaissance de 200 kilogrammes. Le système occupe un tiers du volume sous le pont et nécessite un personnel bien moins nombreux.

La douceur du mouvement de lancement a une importance souvent sous-estimée. Les catapultes à vapeur infligeaient régulièrement des forces G élevées à la cellule et au pilote durant la première demi-seconde du décollage. L'EMALS réduit ce pic d'environ 40 %, répartit le même travail total sur une courbe d'accélération plus longue et, surtout, protège la cellule pendant des milliers de cycles. Un avion de chasse moderne coûte 100 millions de dollars. Économiser 5 % de la fatigue structurelle par lancement représente un gain considérable sur la durée de vie d'une escadre aérienne.

Le vice-amiral Daniel Cheever, commandant des forces aériennes navales, a été très clair quant à l'ampleur du changement :

Selon lui, la classe Ford représente un bond générationnel : elle permet de lancer des avions que les porte-avions traditionnels ne pouvaient pas, avec des équipages plus petits, moins de maintenance et un pont d'envol conçu pour répondre aux besoins de l'escadre aérienne des années 2030.

Vice-amiral Daniel L. Cheever — Commandant des forces aériennes navales américaines

Les attraper à nouveau — Le matériel d'arrestation avancé

Si l'EMALS représente le fer de lance de la révolution des porte-avions, le système d'arrêt avancé (AAG) en constitue l'arrière. Le système d'arrêt classique – un vérin hydraulique déployant un câble d'acier – immobilise un chasseur à l'atterrissage en moins de deux secondes avec la brutalité d'un accident de voiture. L'AAG remplace le système hydraulique par une turbine hydraulique entraînant un moteur à induction en sens inverse, utilisant ainsi l'énergie de l'avion à l'atterrissage pour faire tourner un générateur.

Le résultat est le même — un avion de chasse immobilisé — mais la courbe de décélération est désormais gérée par logiciel. Chaque type d'appareil adopte un profil d'arrêt différent. Un F/A-18F de 25 tonnes ne décélère pas de la même manière qu'un F-35C de 33 tonnes ou qu'un drone ravitailleur MQ-25 Stingray de 14 tonnes. Le matériel reste inchangé. Seul le logiciel évolue.

L'association des systèmes EMALS et AAG permet au porte-avions Ford d'embarquer un groupe aérien mixte, composé d'aéronefs pilotés et non pilotés. Le drone ravitailleur MQ-25 Stingray – premier aéronef opérationnel sans pilote conçu pour les porte-avions américains – est prévu pour opérer depuis les navires des classes Ford et Nimitz, mais les profils de lancement et de récupération optimisés par logiciel des systèmes EMALS et AAG simplifient considérablement l'intégration d'un nouvel aéronef de ce type.

L'autre côté du Pacifique

L'élément le plus important concernant l'EMALS est peut-être que les Chinois l'ont copié. Le troisième porte-avions de la marine de l'APL, le Fujian, L'entreprise a entamé des essais en mer avec trois catapultes électromagnétiques de conception nationale – le premier système EMALS non américain à atteindre un pont d'envol. Les médias d'État chinois ont été prudents dans leurs présentations. Les analystes occidentaux l'ont été encore plus dans leur interprétation.

Les catapultes du Fujian utiliseraient une architecture de supercondensateurs différente de celle des EMALS, ce qui, selon les Chinois, les rendrait plus fiables et moins coûteuses à entretenir. Reste à savoir s'il s'agit d'une affirmation fondée ou d'un argument marketing – la fiabilité initiale des EMALS étant sujette à caution. Gué Ce système était notoirement problématique, et un système chinois atteignant une maturité similaire en deux fois moins de temps constituerait une prouesse d'ingénierie remarquable.

La marine française a opté pour le système EMALS pour son futur porte-avions nucléaire PA-Ng. La Royal Navy a conservé les tremplins de saut à ski pour le La reine Elizabeth Cette classe d'appareils, qui n'utilise que des F-35B, n'a donc pas besoin de catapultes. La répartition géographique est révélatrice : l'EMALS a franchi un océan, contrairement à la vapeur.

La centrale électrique souterraine

Rien de tout cela ne fonctionne sans une capacité électrique considérable. Le système EMALS consomme environ 60 MW en pointe pendant les quelques secondes d'un décollage d'avion – une consommation comparable à celle d'une petite ville – et les deux réacteurs nucléaires A1B du Ford sont dimensionnés en partie pour y répondre. Cette même capacité électrique alimente également les armes laser, les canons électromagnétiques (s'ils sont un jour déployés) et le système radar, qui est l'élément le plus énergivore du navire.

Il s'agit là d'une révolution plus profonde. Le porte-avions du XXIe siècle n'est pas un navire armé. C'est une centrale électrique flottante dont la fonction inclut, de surcroît, le transport d'aéronefs. Tout ce qui suivra — drones, lasers, missiles d'interception hypersoniques — dépendra de cette infrastructure électrique pour exister.

Et ensuite ?

Le Ford est le navire de tête d'une classe de quatre navires. John F. Kennedy est en cours d'aménagement. Entreprise et Doris Miller sont en construction. D'ici le début des années 2030, quatre porte-avions équipés du système EMALS seront en service aux États-Unis, suivis du chasseur de sixième génération F/A-XX, de la famille de drones CCA (Collaborative Combat Aircraft) et d'un drone ravitailleur de nouvelle génération, tous conçus spécifiquement autour des capacités de l'EMALS et de l'AAG.

Depuis 1945, les porte-avions sont déclarés obsolètes à chaque décennie. On prédisait leur disparition : les sous-marins, les missiles de croisière, et aujourd’hui, les planeurs hypersoniques. Pourtant, aucune de ces menaces n’a empêché l’US Navy de construire des porte-avions plus grands, plus sophistiqués et dotés de capacités électriques sans précédent.

C’est la catapulte, entre autres, qui explique la parution prématurée des prochaines nécrologies.

Comment l'EMALS redéfinit la puissance aérienne embarquée en mer — un article récent sur la classe Ford.

EMALS en action — Ford lance un F/A-18 descendez le long du pont. Regardez la navette disparaître vers l'avant en moins de trois secondes.

Sources : communiqués de presse de l’US Navy, USNI News, Air & Space Forces Magazine, American Enterprise Institute.