Comment fonctionnent les catapultes des porte-avions ?

Ainsi, lorsque le drapeau du « chien jaune » (le chef d’orchestre du pont d’envol) s’abaisse, l’appareil n’est libéré que lorsque la somme des forces de la catapulte et des moteurs de l’avion permet d’atteindre la vitesse de décollage en bout de piste, 75 mètres plus loin, ou 90 mètres sur les porte-avions américains. Les trains avant des avions modernes intègrent des élingues réutilisables, mais d’anciens avions, comme le Super Étendard de la Marine Nationale, utilisaient des barres de retenue jetables, usinées précisément pour rompre lorsqu’une force de traction suffisante est exercée. Aujourd’hui inutiles, ces barres jetables servent de… pot à stylos, sur les bureaux du Charles de Gaulle.
À l’issue d’un catapultage réussi, l’avion s’élève dans les airs. Mais que devient le sabot, lui aussi lancé à 250 km/h ? Sous le pont d’envol, le bélier de 3,5 t qui guide le sabot s’écrase dans un petit réservoir d’eau qui le stoppe en 1,5 m. Cela génère un énorme bruit avec lequel les marins à bord s’habituent à vivre, chacun espérant obtenir une couchette éloignée de ces systèmes d’arrêt qui peuvent fonctionner vingt-quatre heures sur vingt-quatre durant certaines missions.
Vers des catapultes électromagnétiques.
La nouvelle génération de porte-avions américains, de classe Gerald R. Ford, utilise des catapultes électromagnétiques, ou EMALS (Electromagnetic Aircraft Launch System). Après deux décennies de difficile mise au point, elles continuent aujourd’hui de donner du fil à retordre aux ingénieurs américains. Les pannes persistent et la promesse d’équipements nécessitant moins d’entretien et de personnel n’est pas atteinte. Mais malgré cette faible disponibilité, les quatre catapultes de l’USS Gerald R. Ford lui permettent tout de même d’être opérationnel. C’est lui, par exemple, qui a été déployé en Méditerranée orientale après les attaques du Hamas contre Israël le 7 octobre 2023, officiellement pour limiter les risques d’embrasement régional.
L’EMALS n’utilise plus de vapeur, mais uniquement la puissance électrique du navire, produite par les réacteurs nucléaires. L’enjeu est alors la disponibilité de l’électricité dans un contexte dégradé : un combat peut réduire les capacités du navire, et ses systèmes électriques peuvent être endommagés. Les catapultes EMALS ont besoin d’une grande quantité d’énergie dans un laps de temps très court (deux secondes), elles sont donc associées à des batteries qui se chargent pour chaque lancement, plus rapidement que les catapultes à vapeur. L’ensemble du nouveau système est moins encombrant, un atout majeur sur un bateau.
Des EMALS sur le prochain porte-avions français
Autre avantage de l’EMALS : la puissance de lancement peut être finement réglée. Avec la vapeur, les ajustements sont complexes et seuls les Français s’embêtent encore à tirer « au plus juste » afin d’augmenter la durée de vie des avions. L’US Navy, pour sa part, lance tous ses avions à puissance maximale, car elle dispose de suffisamment de marge, à la fois en nombre de catapultes par bateau (4, contre 2 sur le Charles), en nombre d’avions (60 contre 40) ou même en nombre de porte-avions nucléaires (11 contre 1), pour se permettre de se simplifier la vie. L’EMALS permet de mieux lancer les appareils actuels, mais aussi de catapulter à puissance réduite de petits drones, ce qui est aujourd’hui impossible sur les porte-avions américains équipés de catapultes à vapeur sans risquer de casse.
Dans un rapport d’enquête sur les défaillances de l’EMALS, le gouvernement américain a estimé que le système ne donnera pas entière satisfaction avant 2030, même s’il est déjà utilisé aujourd’hui sur le Gerald R. Ford. Côté français, le porte-avions nouvelle génération (PANG) qui devrait succéder au Charles de Gaulle sera équipé de catapultes électromagnétiques de fabrication américaine. S’il est bien construit un jour, le nouveau navire amiral de la marine nationale devrait entrer en service vers 2037-2040 et donc bénéficier de deux décennies de retour d’expérience américain sur l’EMALS.