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Défense
Porte-avions avec ou sans catapulte, quel avantage de chaque formule ?
Porte-avions avec ou sans catapulte, quel avantage de chaque formule ?

| Jules Guinot 1281 mots

Porte-avions avec ou sans catapulte, quel avantage de chaque formule ?

Aujourd’hui, seuls deux pays sont en capacité opérationnelle de pouvoir catapulter leurs aéronefs depuis des porte-avions à propulsion nucléaire, il s’agit des Etats-Unis et de la France. Si le Royaume-Uni, la République Populaire de Chine, la Russie, l’Inde ou l’Italie possèdent des porte-avions, les conditions d’emploi de leurs aéronefs y sont largement différentes.

CATOBAR, STOBAR ou STOVL ?

Il existe en réalité trois grandes typologies de porte-aéronefs : 

  • CATOBAR, Catapult Assisted Take-Off But Arrested Recovery
  • STOBAR, Short Take-Off But Arrested Recovery
  • STOVL, Short Take-Off and Vertical Landing.

La différence significative entre les deux premiers réside dans la façon dont est mis en œuvre le décollage de leurs aéronefs.

Les CATOBAR sont dotés d’un système de catapultage. Cette aide au décollage peut avoir deux sources d’énergie : la vapeur ou une propulsion électromagnétique (EMALS, Electromagnetic Aircraft Launch System). Ce système est très récemment entré en service au sein de deux marines : en 2017, les tests ont validé l'utilisation de ce système sur le porte-avions américain USS Gerald R. Ford. En 2021, les images satellite du chantier naval où se construit le porte-avion chinois "Type 003" (CATOBAR, propulsion diésel) montraient qu'il serait aussi équipé du système EMALS. La Chine prévoit l'entrée en service de ce dernier à l'horizon 2023. 

En France, le futur porte-avion de la Marine nationale, le "PA-NG", sera également équipé de ce nouveau système, un partenariat venant d'être signé avec les Etats-Unis pour la fourniture de ce dernier, tandis qu'un Rafale Marine doit se réaliser des essais avec ce matériel afin de valider la compatibilité complète des systèmes.

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Les porte-avions CATOBAR disposent de plusieurs catapultes, accroissant fortement le rythme des décollages tout en permettant de mettre en oeuvre des appareils mieux armés et à l'allonge supérieure. ©
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Le STOBAR, réducteur de puissance et de portée

Pour le décollage, les porte-avions STOBAR se passent de la catapulte en utilisant un système de tremplin (ski jump). On parle d'ailleurs dès lors de porte-aéronefs, la définition d'un porte-avion étant un navire disposant de catapultes... Ce dispositif est spécifique aux porte-aérone de conception ou d’inspiration soviétique/russe, les catapultes n'étant pas disponible en URSS dans les années 60 et 70. Ce n'est qu'avec le lancement du Projet 1153 en 1975 que la conception de catapultes est initiée, pour aboutir au porte-avions de la classe Oulianovsk dont la quille sera posée en 1988. Le chantier sera abandonné avec l'éclatement du bloc soviétique, mais les plans du navire auraient été récupérés par la Chine. Seules les marines russe, chinoise et indienne opèrent actuellement des porte-avions STOBAR.

Il est intéressant de noter que l’ensemble des STOBAR sont aujourd'hui à propulsion classique, puisque le concept correspond historiquement à la représentation du porte-avion post-Seconde Guerre mondiale. Le seul point commun que possède le STOBAR avec le CATOBAR est la présence du brin d’arrêt : ce système d’atterrissage permettant à un avion équipé d'une crosse d'appontage d'accrocher un câble, réduisant sa distance de freinage à quelques dizaines de mètres seulement.

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Le Kuznetsov est le seul porte-avions russe. L'absence de catapulte réduit l'emport de ses Su-33, au point que leurs performances opérationnelles étaient supérieures en étant basés au sol ©
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Le STOVL pour plus de simplicité

La dernière grande famille des porte-avions, les STOVL, ne possèdent ni catapulte ni brins d'arrêt, à l’image des deux navires de classe Queen Elizabeth de la Royal Navy ou du porte-aéronef italien Cavour. Dès lors, l’atterrissage n’est possible que dans un plan vertical. 

Si les options du décollage court par tremplin ou par propulsion verticale sont possibles, les STOVL ne permettent de considérer que l'option de l'atterrissage vertical. Par voies de fait, la capacité de récupérer un aéronef en mer est assimilable à celle d’un porte-hélicoptère dont le pont aurait été renforcé. Les pays souhaitant maintenir une flotte de porte-avions STOVL n'ont aujourd'hui d'autre choix que d'acquérir le F-35B de Lockheed Martin, l'avion n'ayant pas de concurrent sur cette niche très particulière.

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Le porte-aéronefs HMS Queen Elizabeth peut accueillir des F-35B qui proftent du tremplin mais doivent atterrir à la verticale. ©
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Avantage au catapultage

D’un point de vue opérationnel, les porte-avions CATOBAR ont plusieurs avantages stratégiques et tactiques sur les STOBAR, et encore davantage sur les STOVL. Ainsi, la présence d’une catapulte permet l’emport d’une charge beaucoup plus importante pour les aéronefs au décollage par rapport aux navires dotés d’un tremplin. Pour un avion de combat, plus la quantité de carburant et d'armes est élevée, plus la distance d'accélération et donc piste de décollage devra être importante. La capacité d'emport des avions décollant des STOBAR est donc très largement réduite, diminuant à la fois leur autonomie et leur capacité opérationnelle.

A titre d'exemple, le Rafale Marine a une capacité d’emport moyenne de 9,5 tonnes depuis le porte-avions Charles de Gaulle (CATOBAR). A l'inverse, un Soukhoï 33 sera limité à 6,5 tonnes depuis le porte-avions Kuznetsov (STOBAR). Les appareils à atterrissage vertical doivent pour leur part préserver jusqu'au tiers de leur réservoir pour garantir un atterrissage en sécurité, leur portée est donc très réduite. Quand un Rafale Marine peut se projeter jusqu’à 1300 kilomètres de son porte-avion, un Harrier ne peut s'éloigner que de 500 kilomètres de son navire. Le F-35B dispose d'une autonomie accrue par rapport au Harrier, à 950 kilomètres, mais cette portée reste très inférieure à celle offerte par les appareils catapultés (Rafale, F/A-18 Super Hornet,...).

Par ailleurs, l'exploitation de catapultes permet d'emporter au sein du groupe aérien embarqué des appareils turbopropulsés. Ce choix de propulsion plus économe en carburant permet d'offrir une grande permanence sur zone, ce qui est par exemple nécessaire pour des avions comme le Hawkeye de guet aérien avancé, mais le rapport poids / puissance d'un tel aéronef lui interdit tout décollage autonome. Les catapultes permettent donc d'accroître également la variété des aéronefs pouvant être mis en œuvre, améliorant encore l'efficacité de tout le groupe aérien et accroissant encore l'écart sur les autres types de porte-avions.

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Les Harrier du Cavour italien ont été remplacés par des F-35B. ©
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La possession d’un porte-avion CATOBAR offre donc un atout significatif sur la scène internationale à l’État qui l'opère : le groupe aérien ainsi constitué reproduit réellement toute la puissance d'une force aérienne normalement opérée depuis le sol. Cette force de projection garantit donc des avantages tactique et diplomatique très clairs : liberté d'action depuis n'importe quel océan, aucune nécessité d'opérer depuis un aéroport étranger ou de demander des autorisations de survol... Le porte-avion CATOBAR et son important groupe aérien embarqué peut dès lors devenir un levier non négligeable dans les relations internationales.

Pourquoi si peu de CATOBAR ?

Avec de tels avantages, il convient de se demander pourquoi cette conception de porte-avions n’est pas systématiquement privilégiée dans les stratégies navales des forces navales. En dehors de la difficile de montée en compétences techniques et opérationnelles, la question budgétaire ne peut pas être éludée. Le coût de développement et de fabrication de l'USS Gerard R. Ford, premier de la série des nouveaux porte-avions géants américains opérationnel depuis 2017, avait atteint le montant record de 12,8 milliards de dollars. A titre de comparaison, le coût du programme et de la construction des deux porte-aéronefs STOVL de 65 000 tonnes de la classe Queen Elizabeth s'est élevé à "seulement" 6,2 milliards d'euros en Grande-Bretagne.

A quoi s'ajoutent ensuite les aéronefs, le Gerard Ford pouvant emporter 50 F-35 de plus que le Queen Elizabeth, soit un nouvel écart de 5 milliards de dollars... Le coût du programme de porte-avions de nouvelle génération français, le PA-NG, est pour l'instant estimé à 4,5 milliards d'euros.

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Les 11 porte-avions américains peuvent déplacer jusqu'à 110 000 tonnes pour la nouvelle classe USS Gerald R. Ford. Le groupe aérien embarqué à bord des prote avions est généralement de 70 appareils, jusqu'à 90 pouvant être accueillis. ©
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Par conséquent, la plupart des pays partenaires des Etats-Unis ont favorisé le développement d’une conception privilégiant plusieurs porte-aéronefs STOVL ou porte-hélicoptères classiques plutôt qu’un seul porte-avion CATOBAR ou STOBAR. 

En 2013, une commission de l’Assemblée nationale faisait remarquer que l’ensemble des coûts liés au Charles de Gaulle correspondent à celui de l’achat d’une dizaine de porte-hélicoptères amphibies de classe Mistral en capacité d’accueillir des aéronefs à décollage et atterrissage verticaux. En Asie, avec la montée en puissance de la Marine chinoise, le Japon a décidé de transformer ses deux nouveaux porte-hélicoptères en deux porte-aéronefs STOVL, pouvant accueillir les futurs F-35B japonais.

Disposer d'une puissance plus faible mais en plus grandes quantités, voilà certainement le choix que de nombreux pays ont fait pour des raisons budgétaires, ou en absence de doctrine d'engagement à longue distance. En cas de retour des guerres de haute intensité, cette décision pourrait cependant s'avérer inadaptée. Les besoins en puissance de feu, en distance franchissable comme en nombre d'aéronefs pouvant être déployés étant des éléments-clé dans toute doctrine d'intervention comme de dissuasion.

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Le BPC Mistral accueille des hélicoptères Tigre, Gazelle, Cougar et Caracal au large des côtes lybiennes en 2011. ©
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Répondre à () :

Petrau | 21/02/2022 17:51

@Jules Guinot. Merci pour votre très intéressant article. Vous montrez explicitement que seuls les CATOBAR peuvent être assimilés à des bases aériennes flottantes. Les autres, ou porte-aéronefs, n'ont que des capacités très limitées en terme d'emport de charges et de rayon d'action et sont dépourvus de fait de la capacité de guet aérien. On peut donc dire que ces aéronefs ne peuvent servir que de supplétifs à une force aeronavale plus conséquente. C'est tout particulièrement le cas des deux gros bâtiments britanniques. Mais, si vous me permettez, il y a une autre question qui se pose : est-il encore pertinent de construire des bâtiments de grande taille, donc des portes-avions /aéronefs, alors qu'ils sont détectés et suivis à la trace dès leur sortie du port et qu'ils seront extrêmement vulnerables, à court terme si ce n'est déjà le cas, aux missiles hypersoniques impossibles à intercepter dans un avenir prévisible d'autant qu'ils pourraient être tirés en salve. Bien cordialement

Fx Guedet | 21/02/2022 20:03

Le grave défaut des missiles hypersoniques c'est qu'ils sont sourds, muets et aveugles. Ce ne sont que de grosses balles de fusils

Jdg | 21/02/2022 21:00

Vulnérables ? A quoi ou plutôt a qui? C'est quand le dernier porte avion coulé ? Personne n'attaque directement une flotte donc avoir un tel bâtiment permet des capacités largement supérieures aux porte hélicoptères et autres.

Gaétan Powis | 22/02/2022 00:40

1) Le concept du porte-avion dépend avant tout de la volonté d'un État et du besoin qu'il en aura. En termes de choix du type de porte-avions, cela dépend des missions que les responsables politiques comptent confier au groupe aéronaval et des fonds alloués. Alors certes, les STOVL projettent moins de puissance que les CATOBAR mais ils disposent tout de même d'une capacité de projection de puissance non négligeable (il suffit de voir le rôle joué par la Fleet Air Arm durant la guerre des Falklands). 2) Le problème de leur grande taille et du suivi ne dérangent pas tellement car un porte-avions est avant tout une base aérienne légèrement protégée (hormis le Kouznetsov qui est plutôt sur-armé) mais escortée par des unités spécialisées dans la lutte anti-sous-marine, anti-surface et anti-aérienne. Il suffit de voir le GAN du Charles de Gaulle en Méditerranée. A cela s'ajoute une couverture aérienne constante ou des appareils d'alerte prêts au catapultage/décollage. Enfin, la menace des missiles hypersoniques est encore très récente mais il existe déjà des réponses (le Forbin a d'ailleurs détruit un objet hypersonique avec un Aster 30 lors d'un exercice).

Bécherel triste | 21/02/2022 22:48

Désolé, j'ai pas lu l'article jusqu'à la fin. Toutes ces fautes d'orthographe me piquent les yeux. Ce ne sont plus des coquilles mais douzes douzaines d'oeufs entiers ! Pitié, relisez vos article avant publication !

Rec | 22/02/2022 00:23

L'avenir des portes avions traditionnelle et en danger La technologie et très coûteuse et la formation des pilotes et complexes , la durée de vie des aéronefs traditionnelle et réduite etc... Les technologies de drones sur des porte-avions seront sûrement plus facile et moins honnereuse à déployé dans un futur assez proche ! Au vu des moyens très important et coûteux des portes avions actuelle beaucoup de pays ce pose déjà la question a l'instar de la Turquie qui transforme sont porte avion et hélicoptères en manque de F35 en portes drones et hélicoptères ... Affaire à suivre mais si cela fonctionne ça fera des émules ! Imaginé des drones par centaines sur des portes avions et la capacité de passé des heures en vol sans ravitaillement et tout les avantages économiques que cela apporterai ?

José | 22/02/2022 11:41

Les porte-avions n'ont jamais été des citadels imprenable. Je rappelle que durant la seconde Guerre Mondiale, les japonais ainsi que les américains ont perdus plusieurs de leur porte-avions. Néanmoins ils resteront pour les décennies à venir encore incontournable en raison de leur force de frappe inégalé. Néanmoins des évolutions seront en effet inévitable. A ce titre on pourrait à nouveau s'intéresser aux porte-avions sous-marin comme les légendaire sous-marins japonais I-400. Avec des avions ou drones à décollage verticale cela offrirait certainement de nouvelles possibilités... Si ces drones ou avions peuvent quitter et arrimer sans que le sous-marin n'est à faire surface, ce sera sans nul doute une arme redoutable.

Petrau | 22/02/2022 12:30

@Gaetan Powis. Votre argumentaire est solide. Permettez-moi toutefois quelques remarques. Durant la guerre des Falkland, les argentins ont coulé au moyen du "tandem" Super Étendard + Exocet, les destroyers Sheffield et Advent entre autres. Les Super Étendards étaient alors à la limite de leur rayon d'action. La survie des deux porte-aéronefs anglais tient pour une bonne part à la chance. Pour ce qui est de la possession de PA par la seule France et hormis la vulnérabilité à terme de ces navires aux missiles hypersoniques, il reste que notre pays n'a pas la capacité financière d'en posséder plus d'un. Lequel, sur sa durée de vie et compte tenu de ses périodes de maintenance et de grand carénage n'est guère disponible plus de la moitié du temps. Un adversaire potentiel aurait beau jeu d'attendre que le bâtiment soit à quai. De plus, quel peut être l' utilisation de ce PA ? S'il s'agit de défendre les territoires français du Pacifique, il faut soit passer par le canal de Suez où sa sécurité dépend du bon vouloir des autorités égyptiennes, ce qui peut être très aléatoire, soit passer par Le Cap, ce qui est très long. La solution est plus probablement à trouver dans un renforcement des installations locales en Nouvelle-Calédonie et en Polynésie, avec en complément des frégates et des avions de combat. Les autres missions du PA sont pour l'essentiel en Méditerranée où l'ensemble Rafale + Phoenix est probablement mieux à même d'effectuer des missions de guerre à moindre coût, avec la possibilité éventuelle d'utiliser des bases dans des pays plus proches encore de la zone de conflit en fonction de nos accords de défense. Pour tout dire, je crois beaucoup plus pour la Marine à un accroissement du nombre de frégates et de SNA armés de missiles de croisière à longue portée. Qu'en pensez vous ? Cordialement.

Gaétan Powis | 23/02/2022 00:47

@Petrau Il est certain que lors d'un des raids, un des porte-avions n'est pas touché par un Exocet que grâce à un gros coup de chance. Je voulais surtout surligner le fait que le gros de la flotte est restée hors d'atteinte des Argentins suite au rôle avant tout défensif des Harrier et donc de l'utilité des porte-avions STOVL. Pour le CdG, effectivement, le gros soucis reste la disponibilité du bâtiment mais le problème est également le même pour l'US Navy (voir article "Quand l'US Navy reprend le concept de porte-avion léger"). En revanche, il permet une liberté d'action totale ; la Terre est avant tout composée d'espaces maritimes, espaces qu'il faut pouvoir contrôler. Par ailleurs, il ne faut pas déployer des avions sur une base alliée, avec toutes les équipes techniques, de sécurités, une option CSAR,... tout se retrouve sur le CdG. Il ne faut même pas demander des autorisations aux autorités locales. Alors effectivement, il existe quelques passages stratégiques maritimes (Suez, Panama, détroit de Malacca,...). Cependant, l'état-major des Armées pense depuis plusieurs années à la possibilité de projeter une vingtaine de Rafale en 48h sur la Polynésie et s'entraine sur de plus faibles contingents avant un grand entrainement grandeur nature. Il y a eu dans cette optique, un entrainement de projection sur Djibouti (je vous redirige aussi sur l'article "Mission Shirka : projection de force vers Djibouti pour les Rafale, Mirage 2000 et A330 MRTT"). Le problème des unités de surface reste la menace missile air-mer ou sol-mer (vous semblez déjà connaitre le problème argentin des Anglais pendant les Falklands) qui peut être contré par une couverture aéronavale. Enfin, que ce soit des unités sous-marines ou de surface, le problème des passages maritimes reste le même que pour un porte-avions. Je pense qu'il faut voir la Marine nationale composées d'unités variées mais toutes complémentaires au sein d'un groupe aéronaval.

Hannosset Étienne | 24/02/2022 22:21

Il est effectivement évident qu’en acceptant de vendre deux catapultes et des brins d’arrêt à la France, les USA ont fait le bon choix en "vassalisant" la France. Nul ne le contestera, je crois.

Julie | 08/03/2022 19:01

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