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Domaine 6
les règlements sur le développement durable. les
travaux menés viennent en complément des actions
engagées dans le cadre de PEA du métier matériaux,
(nouveaux matériaux de protection, modélisation
des phénomènes électrochimiques des coques de
navire...) cette problématique étant fortement dimensionnante
dans les systèmes d’armes aériens
et navals et nécéssitant une bonne compréhension
fondamentale des mécanismes de dégradation.
3. MATÉRIAUX ÉNERGÉTIQUES :
PROPERGOLS, EXPLOSIFS
Ce dernier axe du thème « Chimie » concerne les
matériaux énergétiques pour les explosifs (pyrotechniques)
et pour la propulsion (carburants et
propergols solides, liquides et hybrides) où il vient
en appui des aspects mentionnés dans le segment
Energie du domaine. Les principaux thèmes d’intérêt
sont liés :
● à l’augmentation des performances des matériaux
pour la propulsion, tout en garantissant les
niveaux de sécurité requis,
● à la prévision et aux contrôles des phénomènes
d’instabilités dans les mélanges réactifs, afin de
mieux maîtriser, diversifier et sécuriser l’utilisation
de ces systèmes.
ORIENTATIONS SCIENTIFIQUES :
ENERGIE
La satisfaction des besoins énergétiques de la défense
prend le plus souvent un caractère éminemment
dual, mais reste la garantie incontournable
de l’efficacité des forces. Ainsi, cette partie du domaine
participe principalement aux capacités des
systèmes de forces protection et sauvegarde (P&S),
projection mobilité et soutien (PMS), ainsi qu’engagement
et combat (E&C).
L’analyse des spécificités des besoins défense qui
permet de tracer les principaux axes d’effort scientifique
peut être établie à partir de la combinaison des
capacités souhaitées :
● en puissance (impulsionnelle, transitoire, ou
continue),
● en quantité d’énergie stockée (autonomie),
● en compacité du moyen de stockage (portabilité).
1. BESOINS EN PUISSANCE
EN ÉNERGIE : GESTION
DES SOURCES FOSSILES
ET ALTERNATIVES
Cet axe concerne les applications récurrentes les
plus consommatrices des systèmes : mobilité des
aéronefs, des bâtiments, des véhicules, alimentation
de systèmes de combat nouveaux (utilisant l’énergie
électrique, sous forme impulsionnelle ou continue).
La plupart des nations (USA, Canada, Europe, Japon)
ont ainsi prévu des plans de réduction et d’économie
d’énergies fossiles permettant d’assurer une
présence opérationnelle minimale. D’autres pistes
de progrès sont déjà citées dans le domaine civil, et
font aussi l’objet d’attention de la part d’organismes
spécifiques de la défense (Service des essences des
armées, services de soutien des forces) ou civils
(ANR, CEA, CNRS). On y trouve en particulier :
● la gestion intelligente et l’amélioration des fonctionnements
des systèmes moteurs (avec en vue
près de 25 % d’économie envisagée à terme) ;
● les matériaux énergétiques (ergols et propergols)
à haute impulsion spécifique (faisant intervenir
des composants nanométriques) et haute sécurité
d’emploi ;
● les carburéacteurs et biocarburants de synthèse
futurs, et l’utilisation de la bio-masse, les applications
prometteuses liées à l’hydrogène, en tant
que combustible (principal ou d’appoint) dans des
moteurs « Diesel-Hydrogène » notamment ;
● certains développements liés aux piles à combustibles
de forte puissance (100 kW et plus) dont
quelques prototypes sont déjà en cours de démonstration.
Enfin, le besoin énergétique en configuration de
bases déportées, pourrait à terme s’appuyer sur
des technologies d’énergies renouvelables (basées
par exemple sur le principe de centrales solaires à
concentrateur, ou encore d’aérogénérateurs).
2. BESOINS EN AUTONOMIE
ET COMPACITÉ : UN SECTEUR
EN PLEINE ÉVOLUTION.
Cet axe concerne la plupart des applications de
l’énergétique « nomade ». Ce défi, hautement relevé
par le domaine civil dans les applications des technologies
de l’information et de la communication,
intéresse également les applications défense : énergie
embarquée par le combattant pour les différents
systèmes de localisation, de détection, de transmission
et de calcul, appoint des systèmes pour
veille discrète, alimentation de capteurs abandonnés.
La spécificité des besoins défense a trait à la
disponibilité et la fiabilité des solutions (stockage,
sûreté et durcissement aux impacts). Certaines nations
parmi lesquelles on retrouve encore les USA
(DARPA, DSO) le Japon (NEDO) mais également les
européens (UK, D) ont lancé des actions fortes en
directions des technologies d’énergie embarquée ou
renouvelable, tout comme la France au travers des
recommandations de la SNRI.
Les orientations comprennent en particulier :
● les micropiles à combustible (à catalyseurs et
interfaces nano composites), ainsi que les biopiles
;
● le stockage solide de l’hydrogène (hydrures métalliques,
récepteurs nanoporeux, stockage sans
métal ...), les micro sources thermoélectriques,
48 POLITIQUE ET OBJECTIFS SCIENTIFIQUES ÉDITION 2010 - ORIENTATIONS 2011-2012