La furtivité absolue : maîtriser la signature acoustique des sous-marins

Le son se propage dans l’eau de mer à plus de 1500m/s, il constitue la principale menace de détection pour les sous-marins modernes.

La furtivité : un enjeu stratégique majeur

Dans le secteur naval militaire, la discrétion opérationnelle d'un bâtiment constitue un indicateur de performance aussi crucial que sa vitesse, son immersion maximale ou sa manœuvrabilité. Cette capacité à évoluer sans être détecté face à des menaces identifiées, dans des zones de mission précises, représente un avantage tactique décisif. Industriels de l’armement et forces navales partagent donc la même obsession : mesurer, gérer et réduire la signature acoustique de leurs navires.

C'est précisément cette expertise qui a valu à Akkodis d'être sélectionné par un grand industriel européen de la défense. La mission ? Participer à un programme d'envergure visant à développer les technologies du sous-marin de demain. Akkodis y apporte sa forte compétence de l’analyse des signaux acoustiques et sa capacité à déployer des solutions numériques complètes de bout en bout.

Notre objectif est de créer un écosystème numérique capable de cartographier en temps réel l'empreinte acoustique des sous-marins. 

Mikaël Marsal, Responsable Grands Comptes Défense & Sécurité chez Akkodis, précise l'ambition du projet : « Le but est de maitriser le bruit rayonné par le sous-marin. Le système permettra de localiser précisément chacune des sources de bruit du navire et d’alerter l’équipage en cas de dépassement du gabarit de bruit opérationnel »

« Le système repose sur une cartographie précise des sources de bruit internes et externes du sous-marin et leur surveillance en temps réel par plusieurs centaines de capteurs »

Localiser, analyser et mesurer chaque source sonore

La signature acoustique d'un sous-marin est composée de sources internes et externes à la coque. Les principales sources internes sont les vibrations des machines tournantes, telles que les moteurs électriques et les pompes de circulation, qui se transmettent à la coque du navire par voie solidienne. Les principales sources externes sont les bruits mécaniques et de cavitation du propulseur ainsi que les bruits hydrodynamiques sur la coque du sous-marin.

L’ensemble de ces sources de bruit est analysé et mesuré en temps réel par le système pour apprécier l’évolution de la signature acoustique du sous-marin et son impact opérationnel.

De même, la connaissance précise du niveau de bruit rayonné par le sous-marin permet à l’équipage de profiter de l’avantage acoustique dans une éventuelle confrontation avec un autre sous-marin.

 

La plateforme « Datakkod » d'Akkodis assure la continuité numérique entre les sources de données et leurs exploitations.

Cette infrastructure repose sur des technologies open source de big data et de data science, enrichies de bibliothèques logicielles propriétaires développées par Akkodis pour sécuriser et industrialiser les projets data à grande échelle.

L'équipe de développement a accordé un soin particulier à la conception de l'interface homme-machine (IHM). Forte de son expérience militaire opérationnelle, elle mesure l'importance vitale d'une interface intuitive et claire pour des opérateurs travaillant régulièrement sous haute pression.

« Les analyses réalisées par le système sont d'une complexité technique considérable. Pourtant, ce que nous présentons aux opérateurs doit rester limpide et conçu pour minimiser tout risque d'erreur. Nous avons donc investi massivement dans l'étude des modes opératoires de l'équipage pour bâtir une interface parfaitement adaptée à leurs besoins », explique Mikaël Marsal.

Des applications concrètes prometteuses

Le projet en est encore à ses phases initiales. L'équipe se concentre actuellement sur l'édification de l'infrastructure numérique : collecte et traitement des données capteurs, structuration pour la visualisation. La priorité va à l'ingénierie système. Les cas d'usage opérationnels seront approfondis dans un second temps.

Le client et l’équipe Akkodis ont néanmoins déjà identifié plusieurs applications où la connaissance en temps réel de l'empreinte acoustique jouera un rôle clé, permettant à terme une réduction significative de la signature du navire.

Révolutionner la maintenance prédictive

Le système ouvre également des perspectives révolutionnaires en maintenance. Par analyse croisée des données, il devient possible d'identifier les pièces vieillissantes et de détecter les anomalies de fonctionnement avant qu'elles ne deviennent critiques. Une modification de la signature acoustique peut révéler un équipement dont le comportement dévie des paramètres attendus : capteurs vibratoires signalant des roulements à remplacer, machines affichant des signatures anormales.

Une solution globale et transférable

L'équipe développe le système en s'appuyant sur une solution similaire conçue initialement pour le secteur industriel civil. Un choix stratégique : la gestion et l'architecture des données de cette plateforme représentent l'état de l'art et se transposent parfaitement au nouveau cas d'usage du naval de défense.

Cette approche a permis à Akkodis de proposer une offre globale mobilisant de multiples domaines d'expertise. La solution, déployée sur trois sites sécurisés Akkodis, intègre le développement logiciel, l'analyse et le reporting, ainsi que la segmentation et l'administration des bases de données. Le résultat : un système encore plus performant et parfaitement adapté aux exigences opérationnelles.

« Certes, nous n'en sommes qu'aux premières phases du projet, mais notre client est convaincu de la pertinence de la solution et satisfait des progrès accomplis. Nous sommes confiants dans notre capacité à l'accompagner vers l'objectif ultime : devenir le sous-marin le plus silencieux des océans. »