Les systèmes de protections thermiques utilisés dans les zones de départ missile permettent d’en limiter l’échauffement et d’en préserver l’intégrité structurelle.

Les directives REACH induisent toutefois un risque d’obsolescence qui impose de prévoir des solutions de remplacement de ces matériaux composites. Il est de ce fait nécessaire d’identifier et comprendre leurs mécanismes de dégradation thermique sous sollicitation aérothermique sévère, ce qui est l’objet de cette thèse.

Les questions envisagées sont les suivantes : Quel est l’impact de la composition du matériau sur ses performances thermiques et ablatives ? Comment la composition du matériau influence-t-elle les mécanismes de dégradation mis en jeu ? Sur quels leviers peut-on agir pour diminuer les vitesses de dégradation ?

Le Générateur de Vapeur (GV) est un composants clé pour la production d'électricité et la propulsion des navires de Naval Group. Les phénomènes physiques mis en jeux dans ces échangeurs sont particulièrement complexes à simuler, notamment parce que la richesse de la physique sous-jacente conduit à une grande diversité de topologies d'écoulement et de régimes de transfert thermique.

Le principal objectif de cette thèse est de développer un programme adapté à la modélisation des différents GV de Naval Group. La méthodologie mise en place propose un couplage entre un code 1D et un calcul CFD reposant sur l'approche des milieux équivalents.

Le pistage permet, à partir de mesures issues des capteurs, d’estimer la trajectoire des cibles se déplaçant dans le champ de vision des capteurs.

Un radar fournit des mesures d’angle, de distance, éventuellement de vitesse radiale, qui sont extraites du signal radar brut après un traitement qui constitue l’étape de détection. Ces mesures, sur lesquelles on applique ensuite les méthodes classiques de pistage, peuvent correspondre à des cibles, mais aussi à des fausses alarmes et ces dernières sont d’autant plus nombreuses que les cibles que l’on cherche ont un faible rapport signal à bruit.

Pour améliorer le taux de fausses alarmes sur les cibles à faible rapport signal à bruit, une approche est apparue qui utilisent le signal brut. Mais cette stratégie « Track before detect » nécessite le développement de nouvelles méthodes de pistage.

L’objectif de cette thèse est de développer un algorithme de pistage sur signal brut issu d’un radar 2D. Le cadre de l’estimation bayésienne récursive sur lequel reposent les méthodes de pistage utilisées dans cette étude sera présenté. Une attention particulière sera portée au modèle de mesure du signal brut radar. La présentation conclura sur des résultats de pistage sur données simulées.

Les progrès de la détection sous-marine conduisent à devoir améliorer les performances acoustiques à très basse fréquence des revêtements de coque. Cette tâche est difficile du fait des contraintes que ces revêtements doivent satisfaire, telles que l’épaisseur, qui doit rester faible pour des enjeux de flottabilité.

Les métamatériaux sont prometteurs pour répondre à ce challenge. Les résonnances locales de leur structure interne peuvent être exploitées pour créer un comportement effectif d’absorption ou d’atténuation acoustique du métamatériau, et cela dès les basses fréquences.

Ces travaux de thèse se concentrent sur l’étude de métamatériaux périodiques formés d’inclusions résonnantes dans une matrice. L’objectif premier est de comprendre les phénomènes physiques entrant en jeu et de les exploiter pour améliorer les performances en anéchoisme et/ou en masquage.

Pour cela, des méthodes d’homogénéisation sont développées pour des structures périodiques 1D et 2D. Des algorithmes d’optimisation sont ensuite implémentés pour optimiser la structure interne à partir du milieu homogénéisé (aussi appelé effectif).

Une sélection de matériaux est testée dans le bassin acoustique de l’ISEN afin de vérifier expérimentalement certaines caractéristiques des métamatériaux.

Cette thèse en sciences de gestion porte sur le rôle des compétences métier dans la performance et la sûreté des projets industriels complexes. Elle consiste essentiellement en une étude de terrain menée pendant deux années sur le chantier de construction du sous-marin nucléaire Duguay-Trouin, en ciblant le métier particulier des tuyauteurs chargés du montage de la tuyauterie sur le bateau.

Cette étude vise à comprendre dans quelle mesure ce métier en partie externalisé, et réalisé par plusieurs entreprises ayant différentes perceptions du travail, constitue malgré tout une force fédératrice pour le projet.

Nous montrons notamment que les tuyauteurs forment des communautés de pratique unies, qui dépassent les frontières classiques de l’organisation et participent à la rendre plus résiliente. Deux caractéristiques de l’activité des tuyauteurs sont mises en évidence et discutées : la matérialité de leur travail et leur appartenance à une culture professionnelle forte.

Le réducteur de vitesse permet de transmettre à l’hélice l’énergie mécanique issue des sources motrices.

Cette véritable boite de vitesse du navire est soumise à de nombreuses contraintes (encombrement, masse, puissance, robustesse et discrétion acoustique, …), et son optimisation demande des outils retranscrivant le plus fidèlement possible les phénomènes complexes qui s’y produisent.

L’enjeu principal de cette thèse est la production d’un code de calcul permettant de simuler le comportement vibratoire de ce système, afin d’en optimiser le fonctionnement.

L’innovation recherchée est la prise en compte de plusieurs échelles, l’une « locale » au niveau des contacts (engrenages, paliers) et l’autre, « globale », au niveau des arbres et structures de roues. Une spécificité de la thèse sera la prise en compte, dans ces simulations, de cavités éventuellement remplies de matériau amortissant.

Le modèle développé à l’issu des travaux de thèse sera présenté, l’influence du matériau de remplissage sera comparée aux méthodes d’optimisation de transmission de puissance plus usuelles telles que les corrections de profil.

L’efficacité opérationnelle d’un sous-marin dépend de sa capacité à se positionner précisément de manière absolue. Mais l’erreur de ses moyens de navigation inertielle augmente inexorablement avec le temps, ce qui impose un recalage régulier de sa position par exemple au moyen d’un GPS.

Le GPS présente cependant deux inconvénients majeurs : il peut être facilement brouillé et le sous-marin doit régulièrement faire surface, ce qui le rend indiscret. Une solution alternative est la corrélation avec un profil d’environnement marin : c’est un procédé de recalage absolu, autonome et difficile à brouiller.

Le principe consiste à comparer le ou les profils mesurés par le sous-marin dans son environnement à ceux lus sur une carte au lieu de la position calculée par l'algorithme de navigation. Cette approche permet de remonter à l’erreur absolue de la position calculée. Deux types de corrélation de profil sont envisagés, bathymétrique et gravimétrique. Le premier consiste à mesurer le relief du terrain sous l’engin pour le comparer à une carte bathymétrique.

Le second repose sur la mesure de la gravité locale pour la comparer à une carte d’anomalie de gravité. Cette méthode est très efficace mais fortement non linéaire et multimodale, ce qui nécessite l’emploi d’algorithmes de filtrage avancés.

Dans le cadre du laboratoire commun JMLT et du projet européen RAMSSES, Centrale Nantes et Naval Group ont collaboré pour fabriquer additivement, en première mondiale, 2 démonstrateurs de pale creuse en tirant parti des capacités du WAAM.

Comparé à des pales pleines, des pales creuses permettent un allègement de l'hélice tout en améliorant les performances hydrodynamiques et en réduisant le bruit et les vibrations. La présentation portera sur la méthodologie de fabrication de pièces de grandes dimensions qui a été développée et appliquée à cette fin.

Un second démonstrateur de pale creuse de 1.5m et 780kg a notamment été réalisé avec succès à l’aide d’une fabrication multi-axiales, permettant une réduction de masse de 50%.