Sous-marin de classe Alfa - Alfa-class submarine

Classe Alfa SSN.svg
Profil SSN de classe Alfa
Sous-marin classe Alfa 2.jpg
Un sous-marin de classe Alfa en cours
Aperçu de la classe
Nom Classe Alfa
Les opérateurs
Précédé par classe Victor
succédé par Classe Sierra , classe Akula
Construit 1968-1981
En commission 1971-1996
Prévu 8
Complété 7
Annulé 1
Retraité 7
Caractéristiques générales
Taper Sous-marin nucléaire d'attaque
Déplacement
Longueur 81,4 m (267 pi)
Rayonner 9,5 m (31 pi)
Brouillon 7,6 m (25 pi)
Propulsion
La vitesse
  • 12  nœuds (14  mph ; 22  km/h ) revêtus
  • 41 nœuds (47 mph; 76 km/h) submergé
Profondeur de test Essai à 350 m (1 148 pi)
Complément 31 (tous les officiers)
Armement

La classe Alfa , désignation soviétique Projet 705 Lira ( russe : Лира , signifiant « Lyre », nom de rapport de l'OTAN Alfa ), était une classe de sous- marins d'attaque à propulsion nucléaire en service dans la marine soviétique et plus tard dans la marine russe . Il s'agissait des sous-marins militaires les plus rapides jamais construits, seul le prototype de sous - marin K-222 (nom de l' OTAN, classe Papa) les dépassant en vitesse immergée.

Les sous-marins du projet 705 avaient une conception unique parmi d'autres sous-marins. En plus de l'utilisation révolutionnaire du titane pour sa coque, il utilisait un puissant réacteur rapide refroidi au plomb-bismuth comme source d'énergie, ce qui réduisait considérablement la taille du réacteur par rapport aux conceptions conventionnelles, réduisant ainsi la taille globale du sous-marin, et permettant des vitesses très élevées. Cependant, cela signifiait également que le réacteur avait une courte durée de vie et devait être maintenu au chaud lorsqu'il n'était pas utilisé. En conséquence, les sous-marins ont été utilisés comme intercepteurs, la plupart du temps maintenus au port prêts pour une course à grande vitesse dans l' Atlantique Nord .

Design et développement

Préproduction

Le projet 705 a été proposé pour la première fois en 1957 par MG Rusanov et les travaux de conception initiaux dirigés par Rusanov ont commencé en mai 1960 à Leningrad avec une tâche de conception assignée au SKB-143, l'un des deux prédécesseurs (l'autre étant le TsKB-16) du Malakhit Design Bureau , qui deviendra finalement l'un des trois centres de conception de sous-marins soviétiques/russes, avec Rubin Design Bureau et Lazurit Central Design Bureau .

Le projet était très innovant afin de répondre à des exigences élevées : vitesse suffisante pour poursuivre avec succès n'importe quel navire ; la capacité d'éviter les armes anti-sous-marines et d'assurer le succès des combats sous-marins ; faible détectabilité, en particulier pour les réseaux MAD aéroportés , et aussi surtout pour les sonars actifs ; déplacement minimal; et un équipage minimal.

Une coque spéciale en alliage de titane serait utilisée pour créer un petit navire à faible traînée, de 1 500 tonnes , à six compartiments, capable de vitesses très élevées (plus de 40 nœuds (46  mph ; 74  km/h )) et de plongée profonde. Le sous-marin opérerait comme un intercepteur , resterait dans le port ou sur une route de patrouille, puis se précipitait pour atteindre une flotte en approche. Une centrale nucléaire à haute puissance refroidie par métal liquide a été conçue, qui a été maintenue liquide dans le port grâce à un chauffage externe. Une automatisation étendue réduirait également considérablement le nombre d'équipages nécessaires à seulement 16 hommes.

Les problèmes pratiques de conception sont rapidement devenus apparents et en 1963, l'équipe de conception a été remplacée et une conception moins radicale a été proposée, augmentant toutes les dimensions principales et le poids du navire de 800 tonnes et doublant presque l'équipage.

Un prototype de conception similaire, le sous-marin lance- missiles de croisière Project 661 ou K-162 (depuis 1978 K-222 ) (appelé par l'OTAN la classe Papa ), a été construit au chantier naval SEVMASH à Severodvinsk et achevé en 1972. Le long le temps de construction a été causé par de nombreux défauts de conception et des difficultés de fabrication. Testé de manière intensive, il a été mis hors service à la suite d'un accident de réacteur en 1980. Il avait une vitesse maximale de 44,7 nœuds (51,4 mph; 82,8 km/h) et une profondeur d'essai de 400 m (1 300 pieds). Ceci, combiné à d'autres rapports, a créé une certaine alarme dans la marine américaine et a incité le développement rapide du programme de torpilles ADCAP et des projets de programmes de missiles Sea Lance (ce dernier a été annulé lorsque des informations plus définitives sur le projet soviétique ont été connues). La création de la torpille Spearfish à grande vitesse par la Royal Navy était également une réponse à la menace posée par les capacités signalées des sous-marins du projet 705.

Production

La production a commencé en 1964 sous le nom de Projet 705 avec une construction à la fois au chantier de l' Amirauté , à Leningrad, et à Sevmashpredpriyatiye (SEVMASH — Northern Machine-building Enterprise), Severodvinsk . Le bateau de tête – le K-64 – a été construit à Leningrad. Leningrad a construit trois sous-marins du projet 705 ultérieurs, et Severodvinsk a construit trois sous-marins du projet 705K (ne différant que par la centrale nucléaire ; voir ci-dessous). Le premier navire a été mis en service en 1971. Les bateaux du projet 705 étaient destinés à être eux-mêmes des plates-formes expérimentales, pour tester toutes les innovations et rectifier leurs défauts, qui fonderaient par la suite une nouvelle génération de sous-marins. Cette nature hautement expérimentale a en grande partie prédéterminé leur avenir. En 1981, avec l'achèvement du septième navire, la production a pris fin. Tous les navires ont été affectés à la Flotte du Nord .

Propulsion

La centrale électrique du bateau était un réacteur rapide refroidi au plomb-bismuth (LCFR). De tels réacteurs présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux types plus anciens :

  • En raison de la température plus élevée du liquide de refroidissement, leur efficacité énergétique est jusqu'à 1,5 fois supérieure.
  • La durée de vie sans ravitaillement peut être augmentée plus facilement, en partie grâce à une plus grande efficacité.
  • Les systèmes plomb-bismuth liquides ne peuvent pas provoquer d'explosion et se solidifient rapidement en cas de fuite, ce qui améliore considérablement la sécurité.
  • Les réacteurs LCFR sont beaucoup plus légers et plus petits que les réacteurs refroidis à l'eau, ce qui était le facteur principal lors de l'examen du choix de la centrale électrique pour les sous-marins du projet 705.

Même si la technologie des années 1960 était à peine suffisante pour produire des LCFR fiables, qui sont encore aujourd'hui considérés comme un défi, leurs avantages étaient considérés comme convaincants. Deux centrales électriques ont été développées indépendamment, BM-40A par OKB Gidropress ( Hydropress ) à Leningrad et OK-550 par le bureau d'études OKBM à Nijni Novgorod, toutes deux utilisant une solution eutectique plomb - bismuth pour l'étape de refroidissement primaire, et toutes deux produisant 155 MW du pouvoir.

La vitesse de rafale conçue dans les tests était de 43 à 45 nœuds (49 à 52 mph; 80 à 83 km/h) pour tous les navires, et des vitesses de 41 à 42 nœuds (47 à 48 mph; 76 à 78 km/h) ont pu être maintenues . L'accélération jusqu'à la vitesse maximale a pris une minute et l'inversion de 180 degrés à pleine vitesse n'a pris que 40 secondes. Ce degré de maniabilité dépasse tous les autres sous-marins et la plupart des torpilles qui étaient en service à l'époque. En effet, lors de l'entraînement les bateaux se sont avérés capables d'échapper avec succès aux torpilles lancées par d'autres sous-marins, ce qui nécessitait l'introduction de torpilles plus rapides comme l'ADCAP américain ou le Spearfish britannique . Cependant, le prix pour cela était un niveau de bruit très élevé à la vitesse de rafale. Selon US Naval Intelligence, la vitesse tactique était similaire à celle des sous- marins de la classe Sturgeon .

La propulsion a été fournie à la vis par une turbine à vapeur de 40 000 shp, et deux propulseurs électriques de 100 kW sur les pointes des stabilisateurs de poupe ont été utilisés pour un "rampage" plus silencieux (manœuvres tactiques à basse vitesse) et pour une propulsion d'urgence en cas d'accident du génie. . L'alimentation électrique était fournie par deux turbogénérateurs de 1 500 kW, avec un générateur diesel de secours de 500 kW et un parc de 112 batteries zinc-argent .

L'usine OK-550 a été utilisée sur le projet 705, mais plus tard, sur 705K, l'usine BM-40A a été installée en raison de la faible fiabilité de l'OK-550. Bien que plus fiable, le BM-40A s'est avéré être beaucoup plus exigeant en maintenance que les anciens réacteurs à eau sous pression . Le problème était que la solution eutectique plomb/bismuth se solidifie à 125 °C (257 °F). Si jamais il durcissait, il serait impossible de redémarrer le réacteur, car les assemblages combustibles seraient gelés dans le caloporteur solidifié. Ainsi, chaque fois que le réacteur est arrêté, le caloporteur liquide doit être chauffé extérieurement avec de la vapeur surchauffée . Près des jetées où les sous-marins étaient amarrés, une installation spéciale a été construite pour fournir de la vapeur surchauffée aux réacteurs des navires lorsque les réacteurs ont été arrêtés. Un navire plus petit était également stationné sur le quai pour livrer la vapeur de sa centrale à vapeur aux sous-marins Alfa.

Les installations côtières étaient traitées avec beaucoup moins d'attention que les sous-marins et se sont souvent avérées incapables de chauffer les réacteurs des sous-marins. Par conséquent, les usines devaient continuer à fonctionner même lorsque les sous-marins étaient au port. Les installations sont complètement tombées en panne au début des années 1980 et depuis lors, les réacteurs de tous les Alfas opérationnels ont été maintenus en fonctionnement constant. Alors que les réacteurs BM-40A sont capables de fonctionner pendant de nombreuses années sans s'arrêter, ils n'ont pas été spécifiquement conçus pour un tel traitement et tout entretien sérieux du réacteur est devenu impossible. Cela a conduit à un certain nombre de défaillances, notamment des fuites de liquide de refroidissement et un réacteur en panne et gelé en mer. Cependant, faire fonctionner constamment les réacteurs s'est avéré meilleur que de s'appuyer sur les installations côtières. Quatre navires ont été déclassés en raison du gel du liquide de refroidissement.

Les modèles OK-550 et BM-40A étaient tous deux des réacteurs à usage unique et ne pouvaient pas être ravitaillés car le liquide de refroidissement gèlerait inévitablement au cours du processus. Ceci a été compensé par une durée de vie beaucoup plus longue sur leur seule charge (jusqu'à 15 ans), après quoi les réacteurs seraient complètement remplacés. Bien qu'une telle solution puisse potentiellement réduire les temps de service et augmenter la fiabilité, elle est toujours plus chère et l'idée de réacteurs à usage unique était impopulaire dans les années 1970. De plus, le projet 705 n'a pas de conception modulaire qui permettrait un remplacement rapide des réacteurs, de sorte qu'une telle maintenance prendrait au moins autant de temps que le ravitaillement d'un sous-marin normal.

coque

Comme la plupart des sous-marins nucléaires soviétiques, le projet 705 utilisait une double coque, où la coque interne résiste à la pression et la coque externe la protège et offre une forme hydrodynamique optimale. La coque extérieure et la voile gracieusement incurvées étaient très profilées pour une vitesse et une maniabilité élevées en plongée.

Outre les prototypes, les six sous-marins Project 705 et 705K ont été construits avec des coques en alliage de titane , ce qui était révolutionnaire dans la conception des sous-marins à l'époque en raison du coût du titane et des technologies et équipements nécessaires pour fonctionner avec. Les difficultés d'ingénierie sont devenues apparentes dans le premier sous-marin qui a été rapidement mis hors service après que des fissures se soient développées dans la coque. Plus tard, la métallurgie et la technologie de soudage ont été améliorées et aucun problème de coque n'a été rencontré sur les navires suivants. Les services de renseignement américains ont pris conscience de l'utilisation d'alliages de titane dans la construction en récupérant des copeaux de métal tombés d'un camion alors qu'il quittait le chantier naval de Saint-Pétersbourg.

La coque pressurisée était séparée en six compartiments étanches, dont seul le troisième (centre) était habité et les autres n'étaient accessibles que pour l'entretien. Le troisième compartiment avait des cloisons sphériques renforcées qui pouvaient résister à la pression à la profondeur d'essai et offraient une protection supplémentaire à l'équipage en cas d'attaque. Pour améliorer encore la capacité de survie, le navire était équipé d'une capsule de sauvetage éjectable.

La profondeur d'essai initiale requise spécifiée pour le projet 705 était de 500 m, mais une fois la conception préliminaire terminée, SKB-143 a proposé d'assouplir cette exigence à 400 m. La réduction de la profondeur d'essai et l'amincissement de la coque de pression compenseraient les augmentations de poids du réacteur, du système sonar et des cloisons transversales. Le mythe courant selon lequel les Alfas pourraient plonger à 1 000 m ou plus profondément est enraciné dans les estimations du renseignement occidental faites pendant la guerre froide.

Système de contrôle

Une suite de nouveaux systèmes a été développée pour ces sous-marins, notamment :

  • Système d'information et de contrôle de combat Akkord (Accord), qui recevait et traitait les données hydroacoustiques, télévisées, radar et de navigation d'autres systèmes, déterminant l'emplacement, la vitesse et la trajectoire prévue d'autres navires, sous-marins et torpilles. Des informations étaient affichées sur les terminaux de contrôle, ainsi que des recommandations pour l'exploitation d'un seul sous-marin, à la fois pour l'attaque et l'évasion de torpilles, ou pour commander un groupe de sous-marins.
  • Système de contrôle d'armes Sargan contrôlant l'attaque, le guidage de torpilles et l'utilisation de contre-mesures, à la fois par commande humaine et automatiquement si nécessaire.
  • Système hydroacoustique (sonar) automatisé d' Okean (océan) qui a fourni des données cibles à d'autres systèmes et a éliminé le besoin pour les membres d'équipage de travailler avec un équipement de détection.
  • Système de navigation Sozh et système de contrôle de cap Boksit (Bauxite), qui intégraient le contrôle de cap, de profondeur, d'assiette et de vitesse, pour des manœuvres manuelles, automatisées et programmées.
  • Système Ritm (Rythm) contrôlant le fonctionnement de toutes les machines à bord, éliminant le besoin de personnel pour l'entretien du réacteur et d'autres machines, ce qui était le principal facteur de réduction de l'effectif de l'équipage.
  • Système de surveillance des radiations Alfa .
  • Système optique de télévision TV-1 pour l'observation extérieure.

Tous les systèmes du sous-marin étaient entièrement automatisés et toutes les opérations nécessitant une décision humaine étaient effectuées depuis la salle de contrôle. Bien qu'une telle automatisation soit courante sur les avions, d'autres navires et sous-marins militaires disposent de plusieurs équipes distinctes effectuant ces tâches. L'intervention de l'équipage n'était requise que pour les changements de cap ou le combat et aucune maintenance n'était effectuée en mer. En raison de ces systèmes, l'équipe de combat des sous-marins Alfa ne comprenait que huit officiers stationnés dans la salle de contrôle. Alors que les sous-marins nucléaires ont généralement 120 à 160 membres d'équipage, le nombre initialement proposé d'équipage était de 14 - tous les officiers, à l'exception du cuisinier. Plus tard, il a été jugé plus pratique d'avoir à bord un équipage supplémentaire qui pourrait être formé pour faire fonctionner la nouvelle génération de sous-marins et le nombre a été porté à 27 officiers et quatre adjudants. De plus, étant donné que la plupart des composants électroniques étaient nouvellement développés et que des pannes étaient attendues, un équipage supplémentaire a été posté pour surveiller leurs performances. Certains problèmes de fiabilité étaient liés à l'électronique, et il est possible que certains accidents aient pu être prévus avec des systèmes de surveillance plus matures et mieux développés. La performance globale a été considérée comme bonne pour un système expérimental.

La raison principale derrière le petit équipage et la haute automatisation n'était pas seulement de permettre une réduction de la taille du sous-marin, mais plutôt de fournir un avantage en vitesse de réaction en remplaçant les longues chaînes de commandement par une électronique instantanée, accélérant toute action.

Caractéristiques générales

Impacter

Les Alfas, comme presque tous les autres sous-marins nucléaires, n'ont jamais été utilisés au combat. Cependant, le gouvernement soviétique en fit encore bon usage, en exagérant le nombre de navires prévus, censés permettre d'acquérir une supériorité navale en observant les grands groupes de navires et en les détruisant en cas de guerre. Les États-Unis ont répondu en lançant le programme ADCAP et la Royal Navy britannique le programme de torpilles Spearfish , pour créer des torpilles avec la portée, la vitesse et l'intelligence nécessaires pour poursuivre de manière fiable les sous-marins de la classe Alfa.

Les Alfas étaient destinés à n'être que les premiers d'une nouvelle génération de sous-marins légers et rapides, et avant leur déclassement, il existait déjà une famille de conceptions dérivées, dont le Project 705D, armé de torpilles à longue portée de 650 mm, et le Project 705A variante de missile balistique qui était destinée à pouvoir se défendre avec succès contre les sous-marins d'attaque, n'ayant donc pas besoin de bastions patrouillés . Cependant, l'axe principal du développement du SSN russo/soviétique s'est plutôt concentré sur les bateaux plus grands et plus silencieux qui sont finalement devenus le sous-marin de classe Akula .

Les technologies et solutions développées, testées et perfectionnées sur Alfas ont constitué la base des futures conceptions. La suite de systèmes de contrôle de sous-marins a ensuite été utilisée dans les sous-marins d'attaque de classe Akula , ou Projet 971, qui ont un équipage de 50 personnes, plus que l'Alfa mais toujours moins de la moitié des autres sous-marins d'attaque. Les sous-marins de la classe Akula représentent un hybride des classes Alfa et Victor III , combinant le réseau de sonars furtif et remorqué du Victor III avec l'automatisation de la classe Alfa.

Projet Saphir

Article détaillé : Projet Saphir

Le projet Sapphire était une opération militaire secrète des États-Unis visant à récupérer 1 278 livres (580 kg) de combustible à l'uranium très hautement enrichi destiné aux sous-marins de la classe Alfa dans un entrepôt de l'usine métallurgique d'Ulba à l'extérieur d' Ust-Kamenogorsk dans l'extrême est du Kazakhstan , où il a été stocké avec peu de protection après la chute de l' Union soviétique . Le matériau, connu sous le nom d'oxyde d'uranium-béryllium, a été produit par l'usine d'Ulba sous forme de crayons combustibles en céramique destinés aux sous-marins. "Le gouvernement kazakh n'avait aucune idée que ces documents étaient là", ont déclaré plus tard des responsables kazakhs à Graham Allison, de Harvard, un analyste de la sécurité nationale. En février 1994, il a été découvert par Elwood Gift, un ingénieur de l'usine Y-12 d' Oak Ridge, Tennessee , stocké dans des boîtes en acier de la taille d'un quart dans une voûte d'environ vingt pieds de large et trente pieds de long. Certains d'entre eux étaient sur des étagères métalliques tandis que d'autres étaient assis par terre. Les boîtes étaient couvertes de poussière. La nouvelle est vite venue que l'Iran avait officiellement visité le site pour acheter du combustible de réacteur. Washington a mis en place une équipe de tigres et, le 8 octobre 1994, l'équipe Sapphire s'est envolée de la base de la garde nationale aérienne McGhee Tyson dans trois avions cargo C-5 Galaxy avec 130 tonnes d'équipement. Il a fallu six semaines à l'équipe, travaillant des équipes de douze heures, six jours par semaine, pour traiter et mettre en boîte les 1 050 canettes d'uranium. L'équipe Sapphire a terminé la recanalisation de l'uranium le 18 novembre 1994 pour un coût compris entre dix et trente millions de dollars (coût réel classé). Les canettes ont été chargées dans 447 fûts spéciaux de cinquante-cinq gallons pour un transport sécurisé vers les États-Unis. Cinq Galaxy C-5 ont été dépêchés depuis la base aérienne de Dover , dans le Delaware , pour récupérer l'équipe et l'uranium, mais quatre ont été contraints de rebrousser chemin à cause du mauvais temps. Seul un seul C-5, transportant 30 000 livres de fournitures que les Tennesséens avaient données aux orphelinats de la région d'Ust-Kamenogorsk, a réussi. Finalement, un deuxième C-5 est arrivé et les deux avions ont transporté l'uranium jusqu'à Douvres, d'où il a été transporté à Oak Ridge pour être mélangé pour le combustible du réacteur.

Démantèlement

Le premier navire a été déclassé en 1974 et tous les sept avant la fin de 1996. Le K-123 a subi une refonte entre 1983 et 1992 et son compartiment réacteur a été remplacé par un réacteur à eau sous pression VM-4 . Après avoir été utilisé pour la formation, il a été officiellement déclassé le 31 juillet 1996. Le déclassement des navires a entraîné la complication singulière que, le réacteur étant refroidi par des métaux liquides, les barres nucléaires ont fusionné avec le liquide de refroidissement lorsque le réacteur a été arrêté et les méthodes conventionnelles de démontage le réacteur n'était pas disponible. La France est Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives conçues et ont donné des équipements spéciaux pour un dédié-dock sec (SD-10) Gremikha , qui a été utilisé pour enlever et stocker les réacteurs jusqu'à ce qu'ils puissent être démantelés.

Unités

# Chantier naval Posé Lancé Commandé Statut
K-64 Amirauté (Sudomekh), Léningrad 2 juin 1968 22 avril 1969 31 décembre 1971 Désarmé le 19 août 1974, pour démolition
K-123 SEVMASH, Severodvinsk 22 décembre 1967 4 avril 1976 12 décembre 1977 Désarmé le 31 juillet 1996, pour démolition
K-316 Amirauté (Sudomekh), Léningrad 26 avril 1969 25 juillet 1974 30 septembre 1978 Désarmé le 19 avril 1990, pour démolition
K-432 SEVMASH, Severodvinsk 12 novembre 1967 3 novembre 1977 31 décembre 1978 Désarmé le 19 avril 1990, pour démolition
K-373 Amirauté (Sudomekh), Léningrad 26 juin 1972 19 avril 1978 29 décembre 1979 Désarmé le 19 avril 1990, pour démolition
K-493 SEVMASH, Severodvinsk 21 janvier 1972 21 septembre 1980 30 septembre 1981 Désarmé le 19 avril 1990, pour démolition
K-463 Amirauté (Sudomekh), Léningrad 26 juin 1975 30 mars 1981 30 décembre 1981 Désarmé le 19 avril 1990, pour démolition

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

  • Preston, Antoine (2002). Les pires navires de guerre du monde . Londres : Conway Maritime Press. ISBN 0-85177-754-6.
  • Polmar, Normand ; Moore, KJ (2003). Sous-marins de la guerre froide : la conception et la construction des sous-marins américains et soviétiques, 1945-2001 . Dulles, Virginie : Potomac Books Inc. ISBN 1-57488-594-4.

Liens externes