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Auteur(s)
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Charles FRIBOURG : Ingénieur général de l’armement (2e section) - Directeur technique de TECHNICATOME - L’auteur s’exprimant à titre personnel n’engage pas la société TECHNICATOME
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’essor de la propulsion nucléaire navale, première application du réacteur atomique de puissance, tient à quelques aspects essentiels de cette énergie :
-
il s’agit d’une source d’énergie anaérobie particulièrement bien adaptée à la propulsion des sous-marins, en l’état actuel des techniques, elle est la seule capable de fournir beaucoup d’énergie en l’absence de comburant ;
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sa mise en œuvre donne aux navires, notamment aux sous-marins, une très grande autonomie, avantage opérationnel considérable pour une marine de guerre.
Cet article a pour objet le développement des navires à propulsion nucléaire et la conception du navire à propulsion nucléaire. La technologie du réacteur à eau sous pression de propulsion navale est traitée dans l’article BN 3 141 « Chaudières nucléaires de propulsion navale ».
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Conception du navire à propulsion nucléaire
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1. Développement des navires à propulsion nucléaire
1.1 Aspects généraux
1.1.1 Le nucléaire en propulsion navale
La propulsion nucléaire apparaît de loin la solution la moins chère si l’on rapporte son coût de réalisation en tant que système d’armes à la distance parcourue en opération (tableau 1). Pour le sous-marin, dont la discrétion est la défense principale, c’est la distance parcourue en plongée qui est considérée.
HAUT DE PAGE1.1.2 La propulsion nucléaire du sous-marin
Un réacteur nucléaire (généralement à eau sous pression) alimente en vapeur une turbine dont l’énergie mécanique est utilisée pour faire tourner l’arbre d’hélice du sous-marin :
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soit mécaniquement par l’intermédiaire d’un réducteur, en propulsion dite turbomécanique ;
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soit par l’intermédiaire de machines électriques, en propulsion dite turboélectrique.
Quelle que soit la solution retenue, la priorité absolue à bord est de conserver un moyen de propulsion indispensable à la survie du submersible en plongée.
prenons le cas du sous-marin d’attaque français type Rubis-Améthyste à propulsion turboélectrique :
Le réacteur nucléaire à eau sous pression alimente en vapeur une turbine :
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le cœur du réacteur nucléaire chauffe l’eau primaire ;
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l’eau primaire cède sa chaleur à l’eau secondaire qu’elle évapore dans un générateur de vapeur ;
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la vapeur secondaire se détend dans deux turbines vers deux condenseurs réfrigérés par l’eau de mer (source froide du cycle de Carnot) ;
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l’eau secondaire extraite des condenseurs est renvoyée dans le générateur de vapeur par des pompes alimentaires.
L’énergie mécanique de la turbine est convertie en électricité...
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