Numéro : 2566 - Année : 2009
Les différentes évolutions des turbines à gaz en propulsion navale militaire, consommation de gazole et émissions.
Dominique MIGNOTTE, DCNS Bu Propulsion
Bertrand LARS, DCNS Bu Propulsion
Celia CONSONETTI, DCNS Bu Propulsion
Colloque sur la réglementation des pollutions marines à l'horizon 2012
L’utilisation des turbines à gaz en propulsion navale militaire se développe principalement après la seconde guerre mondiale en général sur la base de turbines « aéro dérivatives » dont la caractéristique principale est un ratio masse/puissance très faible par rapport aux moteurs Diesel. Différentes architectures sont proposées au cours du temps COGOG, COGAG puis CODAG, CODOG et plus récemment, CODLOG, CODLAG. La masse est un paramètre important d’emménagement, cependant il ne faut pas négliger les contraintes liées aux admissions et échappements et aux différents auxiliaires. Le développement de ces turbines a suivi celui des réacteurs d’avions, sans pour cela atteindre des niveaux compétitifs de consommation avec les moteurs Diesel. La consommation de combustible constituant un fort handicap, des développements de turbines à récupérateur sur les gaz d’échappement ont été réalisés dont la WR 21 équipant les frégates T 45 Britanniques. Une autre voie de réduction de la consommation est l’évolution des architectures propulsives vers des solutions associant les moteurs Diesel pour les faibles allures et le transit et les turbines à gaz pour les hautes vitesses qui deviennent désormais un standard
Les navires militaires et les turbines à gaz en particulier utilisent du gazole comme carburant, la pollution atmosphérique de ces carburants est limitée à l’émission de NOx par la turbine (les SOx sont émis en quantité négligeable liée à la teneur très faible en soufre des gazoles utilisés par les navires militaires aux standards OTAN). Seule la société Siemens continue à développer une turbine à gaz marine non aéro dérivative brûlant du fuel lourd.
Les turbines ne sont pas actuellement soumises à la limitation des émissions de polluants à l’échappement des navires (ie règlement IMO). Dans l’hypothèse d’une évolution de la réglementation, des chambres de combustions dites « secs » DLE de réduction des NOx pourraient s’envisager sur les turbines marines. Par ailleurs, si en terme de NOx les émissions de polluants à l’échappement des turbines à gaz sont très nettement inférieures à celles des Diesel, elles sont en revanche très nettement supérieures en terme de CO2
La propulsion des frégates FREMM en cours de construction (premiers essais prévus en 2010) développées par DCNS apparaît donc comme un bon compromis d’un navire propre et économe entre l’utilisation de moteurs électriques alimentés par des groupes diesel pour minimiser la consommation de fuel en transit et d’une seule turbine à gaz cross connectée pour les allures haute vitesse.
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