Le Bouvet. Ce nom résonne d’un écho funèbre aux oreilles des soldats de la Marine nationale. Le 18 mars 1915, durant la bataille des Dardanelles, le cuirassé heurte une mine flottante turque. Eventré, le sarcophage d’acier disparaît de la surface en 54 secondes, emportant avec lui 648 des 700 marins embarqués. Cet engloutissement express est aujourd’hui encore un cas d’école. Posée sur un présentoir, une maquette du Bouvet, réalisée au 1/30, trône dans le hall d’entrée du centre Techniques hydrodynamiques de la Direction générale de l’armement (DGATH). « En 2015, elle nous a servi à faire une reconstitution de la tragédie. Elle a coulé exactement à la même vitesse que le navire original construit en 1892, ce qui nous a confirmé qu’il était mal conçu », explique Eric, chargé de la communication à la DGA. Par mesure de précaution, il est interdit de donner le nom complet des personnels de cette administration. Va donc pour « Eric » !
Situé à Val-de-Reuil, dans l’Eure, le DGATH a davantage vocation à prévenir les naufrages qu’à les analyser a posteriori. C’est ici que sont conçus et validés tous les projets de coques des navires de la Marine nationale. Installées dans quatre bâtiments répartis sur 22 hectares, derrière une clôture hérissée de barbelés qui n’incite guère à l’intrusion clandestine, les 220 personnes du centre sont des spécialistes du comportement des navires. De la proue à l’hélice, ils conçoivent tout ce qui se trouve sous la ligne de flottaison. Pour ce faire, ils ont d’abord recours à la simulation numérique, puis à des maquettes qu’ils testent en les mettant à l’eau.
Dans le monde naval militaire, où les chantiers s’élèvent à plusieurs centaines de millions d’euros, construire des prototypes est impossible et l’erreur, impardonnable. C’est conscient de cette responsabilité que Benoît, ingénieur en simulation numérique diplômé de l’Ecole centrale, travaille sur les propulseurs des sous-marins nucléaires de troisième génération, prévus pour 2035, et sur ceux du porte-avions qui remplacera le Charles-de-Gaulle en 2038.
Sur ses écrans apparaît une hélice de navire numérisée, soumise à des simulations de courants. Il en modifie les contours en fonction des calculs livrés par l’unité centrale du département R & D, qui turbine à près de 12.000 cœurs et 490 téraflops. Face à lui, un tableau gribouillé de courbes et de chiffres finit de planter le portrait du parfait bûcheur. « J’ai toujours voulu construire des bateaux, explique Benoît, en évoquant sa pratique de la voile. En ce moment, je travaille sur la cavitation : il faut faire en sorte que l’hélice fasse le moins de bulles possibles et moins de bruit qu’un banc de crevettes. Car c’est bruyant, les crevettes! » Lors de ses recherches, l’ingénieur observe le monde animal, une intarissable source d’inspiration technique, confie-t-il. « Nous recrutons des ingénieurs, mais aussi des concepteurs de jeux vidéo, précise Eric. Tout le monde se connaît et connaît les compétences de l’autre. Cela concourt à la bonne réalisation des projets.» Naturellement, les embauchés font l’objet d’une enquête préalable.
Artisanat de pointe
Sur le campus, à l’opposé des bureaux feutrés de la simulation numérique, mais en lien direct avec leurs experts, les 12 constructeurs de maquettes et d’hélices, installés à part dans un vaste bâtiment dédié, semblent profiter d’une tranquille indépendance. Dans une ambiance de bleu de travail, mains calleuses et blagues potaches, l’équipe déploie des compétences d’artisanat de pointe. Face à ces techniciens aux doigts d’or, qui savent lire des plans de bateaux avec des yeux d’architecte naval, s’alignent des maquettes de coques de couleur jaune vif, du format 1/10 au 1/50 et d’une précision millimétrée. Thierry, responsable de l’équipe, est un amoureux des belles lignes. « L’époque où nous construisions les bateaux en bois est quasiment révolue, explique-t-il. Nous les fabriquons désormais en composite, en fibre de verre, et à l’aide d’imprimantes 3D. »
L’atelier est doté d’une machine à commande numérique de la taille d’un container, destinée à sculpter les parties les plus longues et les plus complexes des maquettes. L’engin usine parfois durant plusieurs semaines, ne s’arrêtant que la nuit. « Les machines ne font pas tout, il faut environ cinq ans pour devenir un bon technicien », affirme Thierry. Après avoir prestement replié un plan du futur porte-avions – interdit au public ! –, il en dévoile la maquette, dont les dimensions et le degré de finition rendraient jaloux tout amateur de modélisme. « Cela fait trois ans que l’on travaille sur ce projet. Ce n’est pas notre première maquette et elle va sans doute encore évoluer, confie Thierry. Pour le Charles-de-Gaulle, nous en avons fait une dizaine. »
Au cours de leur fabrication, les maquettes sont bardées de capteurs destinés à faire remonter les infos sur les mille et une tortures qu’elles subiront par la suite. La première d’entre elles débute dans la cuve à houle, à l’autre bout du centre. Assis devant son ordinateur, Nicolas est le grand magicien de ce bassin de 32 mètres sur 10. Après avoir fixé à un câble la maquette d’une coque de frégate de défense et d’intervention (FDI), il actionne 24 panneaux verticaux articulés, placés en bordure du bassin. Ces poussoirs donnent au plan d’eau le rythme d’une mer déchaînée. « Nous pouvons former des vagues d’un mètre, tonne-t-il, alors que l’eau valse dans un bruyant clapotis. Cela équivaut à une mer de force 8 ou 9. »
Pour le spectacle, Nicolas concocte une vague scélérate, ce mouvement de mer capable de casser en deux un supertanker comme une brique de karatéka. « Plus la maquette est grosse, plus on se rapproche de la réalité », déclare-t-il, pendant que la frégate captive essuie des gifles d’eau. En deux clics, il ramène la mer à l’étale pour que Yann, mécanicien monteur, embarque à bord d’un youyou et aille faire quelques ajustements sur la maquette. « Lorsqu’il ne se dépêche pas, je remets les panneaux en marche », plaisante-t-il. Toute patriotique et pyramidale soit-elle, l’ambiance de travail est assez éloignée d’un autoritarisme de caserne…
Après ce traitement de choc, la maquette est envoyée au bassin de traction, dit « B600 », pour analyser son comportement en mouvement. Avec ses 545 mètres de longueur, 15 de largeur et 7 de profondeur, ce gigantesque bâtiment en tunnel obscur renvoie les piscines olympiques au rang de pataugeoires. De part et d’autre du bassin, des rails supportent un pont roulant de 120 tonnes, au centre duquel un conducteur et deux ingénieurs, à l’abri d’une cabine, pilotent le test. La frégate miniature est mise à l’eau sans fanfare ni bris de bouteille de champagne. Elle est fixée à la structure d’acier, puis tractée à une vitesse qui peut atteindre les 40 kilomètres-heure. Les données sont instantanément recueillies par une batterie d’ordinateurs.
Chaîne du savoir
« L’arrivée du numérique n’a pas allégé les essais en bassins. Au contraire, cela a ajouté des points de contrôle, explique Romain, ingénieur au B600, en descendant du vélo qu’il utilise pour sillonner le bâtiment. Ici, nous testons aussi des bateaux de guerre de nations étrangères comme l’Italie, le Brésil ou l’Angleterre. » Les Britanniques sont particulièrement friands de la dernière structure d’essai du centre : le tunnel hydrodynamique. Dans une salle toute en hauteur court sur deux étages un large tuyau de 75 mètres de longueur, équipé de hublots devant lesquels les ingénieurs immergent de petits prototypes d’hélices. Soumis à 3.600 mètres cubes d’une eau qui peut être propulsée jusqu’à 5 bars, ils révèlent leurs caractéristiques techniques à une caméra qui les mitraille au rythme de 5.000 images par seconde. « Nous testons l’hydrodynamisme et l’hydroacoustique, qui varient selon la vitesse constante, ainsi que les freinages et les accélérations », explique Patrick, responsable du tunnel, pendant qu’une hélice mouline à plein régime derrière le hublot.
Les ingénieurs doivent parvenir à l’équilibre idéal entre la performance de l’hélice et sa capacité à être le plus indétectable possible. « Nous embauchons des docteurs en acoustique. Ça n’est pas une qualification très courante », soupire Thierry. Il faut en outre trouver des volontaires qui acceptent de ne pas tout savoir des projets sur lesquels ils travaillent. A la DGA, les informations sont cloisonnées, et rares sont les personnes habilitées qui peuvent accéder à l’ensemble de la chaîne du savoir. Une précaution qui évite à cette institution toute possibilité de prendre l’eau, à la façon d’un cuirassé mal conçu…
Forte de plus de 10.000 personnes (dont 18% de militaires), réparties sur 18 sites, la Direction générale de l’armement a pour rôle d’équiper les armées françaises et de préparer les futurs systèmes de défense.
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