sous-marin. 1 PRÉSENTATION sous-marin, bâtiment conçu pour évoluer principalement sous l'eau. Jusqu'au début des années 1980, le sous-marin était exclusivement un bâtiment militaire, mais le développement de l'exploitation pétrolière en mer, de la recherche scientifique et du tourisme ont permis depuis la fabrication de quelques sous-marins à usage civil. 2 HISTORIQUE 2.1 Premiers sous-marins En 1624, l'inventeur hollandais Cornelis Drebbel construit en Angleterre ce que l'on peut considérer comme l'ébauche du premier sous-marin : un bateau en bois recouvert de cuir, comprenant douze rameurs, capable d'effectuer plusieurs plongées dans la Tamise. Mais le premier véritable sous-marin est l'oeuvre de l'inventeur américain David Bushnell. Construit en 1776, ce bâtiment de forme ovoïde, baptisé la Tortue, est propulsé manuellement par une manivelle qui actionne une hélice à axe horizontal. Des valves permettent de remplir les ballasts lors de l'immersion, tandis qu'une pompe à main permet de les vider pour refaire surface. Ce sous-marin est également doté d'une hélice à axe vertical, utilisée lors de la plongée et de la remontée en surface. Son autonomie en oxygène étant limitée, il ne peut rester qu'une demi-heure sous l'eau. Pendant la guerre de l'Indépendance américaine, la Tortue est utilisée par le sergent Ezra Lee pour poser une mine sur le navire britannique l'Eagle, mais la mine se détache et explose dans le fleuve Delaware. En 1800, l'ingénieur américain Robert Fulton construit en France un sous-marin de 6,50 m de long, nommé le Nautilus, dont la forme s'apparente à celle des sous-marins modernes. Fulton introduit deux importantes innovations sur son sous-marin : des gouvernails verticaux et horizontaux, ainsi qu'une réserve d'air comprimé utilisable en plongée. En immersion, le Nautilus est propulsé par une hélice à quatre pales actionnée à la main ; il peut évoluer en surface grâce à des voiles fixées sur un mât pliable. Fulton propose son invention aux gouvernements français et anglais, qui rejettent tous deux l'offre. Cependant, quatre sous-marins sont construits durant la guerre de Sécession par les confédérés pour combattre la flotte fédérale. En février 1864, un sous-marin sudiste, le Hunley, endommage une frégate à vapeur nordiste, le Housatonic, mais, coincé dans la brèche qu'il a ouverte dans la coque, il coule dans le port de Charleston (Caroline du Sud). 2.2 Nouveaux modes de propulsion En 1887, le Suédois Thorsten Nordenfelt présente un sous-marin à vapeur de 20 mètres, qui sera acheté par la Grèce. En 1888, l'ingénieur français Gustave Zédé fabrique le premier sous-marin à propulsion électrique, le Gymnote, en s'inspirant des idées du polytechnicien français Henri Dupuy de Lôme. Ce bâtiment de 17,20 m, doté de deux grosses torpilles, peut demeurer quatre heures en immersion avec cinq hommes à son bord. Les ingénieurs tentent alors de mettre au point un système de propulsion adapté aux sous-marins, expérimentant des modèles propulsés par vapeur ou air comprimé. Ils cherchent également à améliorer la stabilité des sous-marins en surface, car si ceux-ci évoluent convenablement en plongée, ils sont beaucoup moins stables à la surface, en raison de la disposition et de la petite taille des ballasts. En 1898, l'ingénieur irlandais John Philip Holland construit le premier sous-marin véritablement opérationnel, doté d'un système de propulsion mixte. Ce prototype, équipé d'un moteur à essence pour la marche en surface et d'un moteur électrique pour le déplacement en plongée, est vendu à la marine américaine qui en commande plusieurs exemplaires. Le sous-marin de Holland présente une grande stabilité en surface, car il comporte des ballasts de grande dimension, intercalés entre deux coques. 2.3 Applications militaires En 1902 apparaissent les premiers sous-marins équipés de périscopes. En 1906, les Allemands adaptent le moteur Diesel à leurs sous-marins (voir Moteur à combustion interne). Grâce au périscope et à la torpille autopropulsée, le sous-marin devient alors un élément essentiel de la guerre navale. L'efficacité des engins submersibles est ainsi démontrée durant la Première Guerre mondiale par les Allemands, qui les utilisent pour torpiller avec succès des navires de guerre et de commerce ennemis. Entre les deux guerres, diverses améliorations sont apportées à la conception des submersibles. En 1929 est inauguré le sous-marin français Surcouf, le premier à pouvoir embarquer un avion. Plus grand sous-marin de son époque, long de 110 m, il peut loger cent quarante hommes et atteindre la vitesse de 18,5 noeuds en surface. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les sous-marins sont équipés d'instruments de communication et de détection, tels que des sonars, dispositifs qui se révèlent très utiles à la Royal Navy pour repérer les sous-marins allemands ( voir Sous-marine, guerre). Quant aux Allemands, ils mettent au point un système appelé schnorkel, constitué d'un long tube rétractable émergeant du kiosque et comportant deux conduits, l'un fournissant de l'air au moteur, l'autre évacuant les gaz d'échappement. Parce qu'il permet aux sous-marins d'évoluer en plongée avec une propulsion Diesel, le schnorkel augmente considérablement leur autonomie en immersion. En 1944, certains sous-marins allemands sont également munis de turbines à gaz fonctionnant à l'eau oxygénée, leur permettant d'atteindre une très grande vitesse. 2.4 Sous-marins nucléaires L'application de l'énergie nucléaire à la propulsion des sous-marins constitue la grande innovation des années cinquante. Le premier sous-marin de ce type, le Nautilus, est lancé par les Américains en 1954. Lors d'un raid d'essai en 1955, il navigue en immersion permanente de New London, dans le Connecticut, jusqu'à San Juan, à Porto Rico, parcourant ainsi 2 170 km en trois jours et demi. Sa vitesse de croisière en immersion est de plus de 20 noeuds, avec une autonomie pratiquement illimitée. Au début du mois d'août 1958, le Nautilus effectue le premier passage sous le pôle Nord, naviguant sous la glace depuis Point Barrow, en Alaska, jusqu'à un point situé entre le Svalbard, la Norvège et le Groenland. En 1960, les premiers sous-marins nucléaires lanceurs d'engins (SNLE) sont construits aux États-Unis. (Voir Nucléaires, armes.) Les Américains équipent ces sous-marins de missiles Polaris, armes capables d'atteindre en immersion une cible située à plus de 4 000 km. La France possède actuellement deux sous-marins nucléaires lanceurs d'engins : l'Indomptable et l'Inflexible. Deux nouveaux sous-marins nucléaires lanceurs d'engins de nouvelle génération (SNG) ont récemment été mis en service, le Triomphant et le Téméraire. Un troisième SNG, le Vigilant devrait entrer en service actif en 2004, le dernier SNG sera le Terrible dont la construction devrait s'achever en 2008. La France dispose également de sept sous-marins d'attaque, dont six nucléaires. La propulsion nucléaire permet de répondre aux besoins d'autonomie et de déploiement rapide, discret et lointain -- contrairement aux sous-marins à propulsion Diesel dont la vitesse maximale et la furtivité sont limitées en raison de la nécessité de recharger les batteries à faible vitesse en surface. 3 DESCRIPTION D'UN SOUS-MARIN Un sous-marin moderne est un bâtiment étanche, doté d'une coque en forme de cigare, dont la majeure partie est occupée par de grands caissons capables de supporter les fortes pressions des grandes profondeurs : l'habitat demeure ainsi à la pression de surface, permettant à l'équipage de plonger sans inconvénient à de grandes profondeurs. La coque contient également les ballasts, compartiments servant à faire plonger ou remonter le sous-marin : pour mettre le sous-marin en immersion, on fait ainsi entrer de l'eau de mer dans les ballasts, en quantité suffisante selon la profondeur de plongée désirée ; pour remonter à la surface, on envoie de l'air sous pression dans les ballasts afin d'en chasser l'eau. À la proue et à l'arrière, des gouvernails fournissent au sous-marin une stabilité longitudinale lors des plongées et des remontées. Au-dessus de la coque se trouve le kiosque, abri de navigation pour la marche en surface, qui contient les périscopes, les radars, les schnorkels et les gouvernails de plongée. En immersion, le pilotage s'effectue depuis la salle de contrôle située juste en dessous du kiosque. Un sous-marin militaire peut être équipé de diverses armes. L'arme tactique principale des sous-marins d'attaque est la torpille, lancée depuis des compartiments horizontaux situés dans la proue. L'arme la plus courante des sous-marins lance-engins est le missile balistique moyenne ou longue portée, tiré depuis des tubes verticaux situés au centre du bâtiment. 4 APPLICATIONS CIVILES Au début des années soixante, des sous-marins de poche, prévus pour deux ou trois personnes, sont construits pour la recherche scientifique : le sous-marin américain Johnson Sea Link, le sous-marin français Nautile ou le sous-marin canadien SLD1. En 1986, l'Ifremer, Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer, en collaboration avec une société française, la Comex, construisent le premier sous-marin civil de grande capacité, le Saga. Conçu principalement pour l'exploitation pétrolière en mer et la recherche scientifique, ce submersible de 28 m de long peut emporter treize personnes, dont six plongeurs dans un compartiment hyperbare. Il peut atteindre 600 m de profondeur, soit presque le double de la capacité estimée des sous-marins militaires conventionnels. Alors qu'il est très difficile pour un submersible de se poser sur les fonds marins, la coque risquant d'être endommagée, le Saga, grâce à ses quatre pieds télescopiques, peut même se poser sur des fonds présentant une légère déclivité. Ce sous-marin fait donc office de véritable base sous-marine mobile. Quelques rares sociétés, dont une française, fabriquent de petits sous-marins touristiques. Prévus pour accueillir de six à dix passagers, ces submersibles sont pourvus de vastes hublots permettant d'observer les fonds marins. De ce fait, la résistance de leur coque ne leur permet pas de plonger à plus de 50 m. Voir Océans, exploration du fond des.
