Pourquoi le diesel

Jul 15, 2023

Le mouvement fait du bruit. Lorsque les objets sous-marins vibrent, ils créent des ondes de pression sonore qui compriment et décompressent alternativement les molécules d'eau lorsque l'onde sonore se propage dans la mer. Les ondes sonores rayonnent dans toutes les directions depuis la source, comme des ondulations à la surface d’un étang.

Lors du déplacement, l'arbre du sous-marin tourne et fait du bruit au taux de rotation. C'est ce qu'on appelle le taux d'arbre. Si une machine tournante tourne à 3 600 tr/min, elle tourne 60 fois par seconde. Puisqu’aucune machine n’est parfaite, toute petite erreur dans la machine à un endroit entraînera un léger changement dans le bruit qu’elle produit. Cela génère un ton. Cette tonalité serait de 60 Hz. Si cette machine est montée sur la coque d'un navire ou d'un sous-marin, la coque agira comme le cône du haut-parleur de votre système audio domestique et produira une onde sonore dans l'eau.

Si la machine est une pompe rotative, elle fait du bruit en fonction de la fréquence à laquelle les aubes dépassent un point. Par exemple, si la pompe a 5 palettes, elle émettra une tonalité à 300 Hz.

Toutes les machines rotatives font un bruit similaire. Par exemple, si le moteur possède 12 enroulements de rotor, il émettra une tonalité à 720 Hz.

Cette méthode fonctionne également pour les hélices d'un navire. Si la vis tourne à 120 tr/min, la vitesse de l'arbre serait de 2,0 Hz. S’il avait six pales, le Blade Rate serait de 12 Hz. Puisque 12 Hz est une harmonique de 2 Hz, le taux de lame et le sixième taux d'arbre se renforceraient mutuellement, rendant le taux de lame beaucoup plus fort.

Cette liste peut être étendue à tous les équipements des sous-marins comportant des pièces mobiles.

Cette onde sonore parcourt une longue distance (en raison de sa basse fréquence) et peut être détectée par n'importe quel hydrophone (un microphone dans l'eau).L'élimination de ces sons est le facteur clé pour que votre actif ne soit pas détecté.

Revenons aux questions :

Un bateau nucléaire contient beaucoup de choses qui font du bruit à l'intérieur :

Les pompes à liquide de refroidissement du Reactor et les turbines de propulsion à grande vitesse, avec leurs réducteurs associés. Les pompes à liquide de refroidissement des réacteurs des sous-marins nucléaires mesurent trois ponts, éclipsant de loin toute autre pièce d'équipement mécanique de l'usine d'ingénierie. Un équipement plus gros fait généralement plus de bruit.

La plupart des réacteurs navals sont des PWR (Pressurized Water Reactor), car ils étaient les plus sûrs, au combat, que les autres modèles. Dans ce système, le réacteur chauffe son liquide de refroidissement, qui est utilisé dans un générateur de vapeur (semblable à une chaudière), pour produire de la vapeur. La vapeur fait tourner une turbine, qui fait tourner soit la vis, soit un générateur électrique (ou alternateur).

Le flux de vapeur et les bruits des canalisations et des pompes à turbine sont plus forts que le simple fonctionnement d'un moteur électrique sur batteries en mode sous-marin.

Ainsi, ce qui est unique aux armes nucléaires, c'est un ensemble de pompes, de turbines et de réducteurs, qu'un bateau diesel en mode batterie n'a pas du tout. La seule chose que vous entendrez d'un bateau sur batterie (ou d'un bateau à propulsion indépendante de l'air (AIP) utilisant l'équipement AIP).

De plus, la coque fait du bruit rien qu'en passant dans l'eau et une coque plus grande fait également plus de bruit – un bateau diesel-électrique plus petit et plus lent fait moins de bruit qu'un sous-marin nucléaire plus rapide.

Les machines génératrices diesel peuvent provoquer beaucoup de bruit. Les moteurs diesel électriques ne sont silencieux que lorsqu’ils fonctionnent en mode électrique.

En fait, les bateaux diesel doivent lever un tuba pour avoir une entrée d'air frais pour la combustion lors du fonctionnement du diesel, rechargeant les batteries et qui soit ensuite visible au monde.

Vous ne pouvez pas fonctionner silencieusement avec les moteurs diesel en marche et en chargeant l'électricité, vous ne pouvez fonctionner silencieusement qu'en mode électrique uniquement, immergé. Et comme il n’y a pas de piles, votre endurance immergée est limitée.

Les sous-marins diesel-électriques n'utilisent le mode diesel que lors de déplacements en surface ou de plongée en apnée. Il existe cependant le sous-marin à moteur Stirling, qui peut faire fonctionner ses deux systèmes de propulsion totalement immergés.

Ces problèmes ont été résolus par la marine américaine, avec trois sous-marins expérimentaux, l'USS Tullibee, l'USS Glenard P. Lipscomb et l'USS Narwhal. Tullibee et Lipscomb étaient électriques à turbine à vapeur. Pas de réducteur. Narwhal avait un réacteur à circulation naturelle (pas besoin de pompes principales de liquide de refroidissement en fonctionnement normal) et un moteur principal à connexion directe à basse vitesse. Pas de pompes bruyantes à bas régime et pas de réducteur. Les classes Ohio et Virginia sont les applications les plus récentes. Le prochain SNLE de classe Columbia ira encore plus loin, en utilisant la propulsion électrique à turbine.