Zone sous-marins propulsion

Petite histoire des sous-marins au travers de la

propulsion.

et de la production d'énergie

Vers la grande histoire des sous-marins

Vers les hélices et les pompes hélices

LA PROPULSION

1624	Le premier sous-marin est construit par Cornelis Drebbel.
1800	L’ingénieur américain Robert Fulton fut l’un des précurseurs en matière de sous-marin. En 1800, il tenta de vendre au gouvernement français un sous-marin pour couler les bateaux anglais. Mais les français rejetèrent l’offre de Fulton. Nommé le Nautilus, il faisait 6m.50 de long. Il pouvait replier son mât et ses voiles à plat sur le pont, puis plonger à une profondeur de 7,6 m.
1888	L’ingénieur Français Gustave Zédé fabrique le premier sous-marin à propulsion électrique, le Gymnote.
1898	L’ingénieur Irlandais John Philip Holland construit le premier sous-marin véritablement opérationnel et le dote d’un système de propulsion mixte essence-électricité.
1902	Apparition des premiers sous-marins équipés de périscopes.
1906	Les Allemands adaptent le moteur Diesel à leurs sous-marins.
1960	Le premier sous-marin nucléaire lanceur d’engin (SNLE) est construit aux Etat-Unis.
1960	Au début des années 1960, quelques petits sous-marins de poche ont été construits pour la recherche scientifique. Ces petits submersibles sont prévus pour transporter 2 ou 3 personnes.
2000	Les premiers sous-marins réellement AIP (anaérobie).

	Application militaire

Les premiers sous-marins autonomes étaient à propulsion humaine.

Le Turtle américain de Bushnell

1776

1/ Sur le principe du tuba, admission d'air et refoulement d'air.

2/ Logement pour la tête.

3/ Hublots de visée verticale.

4 Hublots de visée horizontale.

5/ Charnière du panneau d'accès.

6/ Vis de perforation verticale.

7/ Hélice pour les mouvements verticaux (montée, descente) manuelle.

8/ L'explosif relié par un bout à la vis (N°6).

9/ Déverrouillage de la mine (explosif)..

10/ Mesure de l'immersion.

11/ Hélice de propulsion.

12/ Vilebrequin/arbre à came

13/ Pédales de manoeuvre de l'hélice.

14/ Banc du pilote.

15/ Boussole

16/ Pompe d'admission et de vidange du ballast.

L'autonomie de cet engin était de 30 minutes lorsque le sous-marinier était en pleine forme.

Le premier véritable engin sous-marin à vocation militaire n'a jamais été opérationnel.

Et arriva le Nautilus, lui également ne fut jamais opérationnel.

Propulsé à voile et à l'énergie humaine, le nautilus n'a réalisé que des démonstrations. Cependant Fulton avait imaginé la forme et le système de propulsion des sous-marins.

Rapide et discret*, le premier sous-marin de guerre, le CSS Hunley

*pour l'époque !

La révolution sous-marine est en marche. Pour la première fois un engin sous-marin va couler un navire de guerre. Le CSS Hunley va couler l'USS Housatonic pendant la guerre de sécession américaine.

Le CSS Hunley avec sa manoeuvre à bras d'hommes.

Puis arriva le premier sous-marin de guerre moderne.

- Construit à Toulon à l'arsenal du Mourillon

La France réponds avec le GYMNOTE en 1888

- Ordonné le 22 novembre 1886
- Mis en chantier le 20 avril 1887
- Baptisé le 31 janvier 1888
- Lancement le 24 septembre 1888 à 10h00 par l'Amiral Bergasse du Petit-Thouars
- Premier essai à la mer : 17 novembre 1888 (rade de Toulon)
- Remis sur cale pour transformations le 6 janvier 1897
- Achèvement des transformations le 4 janvier 1900
- Premier armement définitif le 1er mai 1900.

- Coque en minces tôles d'acier, de section circulaire (allongée de 0^m60 par l'adjonction d'une virole au milieu)
- Épaisseur de la coque : 6^mm et 4^mm aux extrémités
- Déplacement : 30/31 T (30^T9 en position de plongée)
- Dimensions : . Longueur hors tout 17^m60
                      . Longueur de la carène entre perpendiculaires de pointe en pointe 17^m20
                      . Largeur 1^m80
                      . Tirant d'eau 1^m68 (tirant d'eau milieu en 1899), en position de plongée 2^m80
- Diamètre du maître couple : 1^m80
- Propulsion : Appareil moteur, primitivement un moteur
électrique multipolaire (16) de type Krebs 51 CV (Société des Forges et Chantiers du Hâvre). Remplacé ensuite par un moteur électrique Sautter-Harlé à courant continu, d'une puissance maximum de 90 CV développée à 200 V (moteur électrique calé sur l'arbre de l'hélice) et des accumulateurs électriques.
- Accumulateurs : primitivement 564 accumulateurs d'une capacité de 93 millions de kilogrammètres à liquide alcalin système Commelin et Desmazures, auquel fut substitué en 1894, 200 accumulateurs système Laurent-Coly. Finalement en 1897/1899 on installa 100 accus de type nouveau de la Société pour le Travail des Métaux.
- Hélice : Une hélice à 2 ailes orientables indépendantes et 4 branches en bronze de 0,900 de diamètre (système ingénieur Maugas).
- Vitesse : 7 noeuds 31 et 4 noeuds 27 en surface (1900). En 1899 sous l'eau avec 0^m50 d'eau au dessus du kiosque et un voltage de 200 V, vitesse de 3 noeuds 56.
- Rayon d'action : 31 nautiques à 7 noeuds 3 et 25 nautiques à 4 noeuds 27.
- Appareil de vision : D'abord un appareil à 2 miroirs lunette de vision coudée, puis en décembre 1889 un périscope, ensuite un appareil système Mangin. En 1898 un appareil Daveluy et Violette avec tube coulissant de 3^m50.
- Gouvernails : Direction horizontale fournie par un gouvernail horizontal et un gouvernail vertical, placés sur l'avant de l'hélice exactement comme une torpille automobile.
- Appareil de direction : Un compas ordinaire compensé, remplacé par un gyroscope électrique en 1889
- Ailerons : ailerons centraux système Darrieux 1893 et ailerons à l'arrière système Leflaive en 1895.
- Appareils de sûreté : Des plombs de sûreté, placés dans des puits, de chaque bord.
- Casque-kiosque dit "à télescope".
- Éclairage : Intérieur éclairé par des lampes à incandescence.
- Armement : Aucun équipement militaire à l'origine. En 1899 installation de deux appareils extérieurs à griffes à verrou glissant porte-torpilles, système Terrien, situés à bâbord et à tribord par le travers du casque. Deux torpilles de 356 ^mm (modèle 1887) normalement lancées à une distance de 400 mètres à la vitesse de 27 noeuds (appareil de lancement de type Drezwiecki).

- À la partie supérieure régnait une étroite plateforme sur laquelle était pratiqué un trou d'homme de 0^m45 pour l'introduction de l'équipage. Au centre une petite coupole munie de miroirs et de réflecteurs. Un servomoteur électrique permettait de gouverner tous les postes de vision ; un plomb de sonde spécial servait à mesurer les profondeurs.

- Équipage : Un officier et deux seconds-maîtres, deux quartiers-maîtres, deux matelots brevetés (spécialités mécanicien et torpilleur)

- Plans du Directeur des Constructions Navales Gustave Zédé sur des projets de l'ingénieur Dupuy de Lôme et de l'Amiral Bourgeois. Construction dirigée et suivie par l'ingénieur du Génie Maritime Gaston Romazotti. Partie électrique du Capitaine Krebs, ingénieur des Sapeurs-Pompiers de Paris. Les plans furent approuvés par l'Amiral Aube.

NOTA : Le GYMNOTE est le véritable ancêtre de tous les sous-marins modernes ; il est en effet le premier qui ait pu naviguer sous l'eau à une immersion constante et se rendre exactement d'un point quelconque à un autre point indiqué à l'avance.
Ses caractéristiques furent profondément modifiées entre 1888 et 1898, après des séries d'expériences tant sur le plan militaire que technique.
Il fut avant tout un sous-marin expérimental. Il permit de bien poser et d'élucider les multiples problèmes théoriques et pratiques que soulève la navigation en plongée ; problèmes qui n'avaient jamais reçu de solutions appropriées avant.
De médiocre valeur militaire en raison de son exiguïté, de son faible armement et de son incapacité à s'éloigner de plus de 10 milles de la côte, il avait en revanche des qualités nautiques remarquables quant à sa facilité d'immersion et de manoeuvre.
Excellent bâtiment d'études et d'entraînement pour le personnel sous-marinier.

Histoire des sous-marins

1887 : Le premier sous-marin moderne, le Gymnote, est construit par le français Gustave Zédé.
1904 : L'ingénieur français Maxime Laubeuf construit un submersible équipé d'un périscope et qui eut la faveur de la marine de l'époque. Il fonctionnait à la vapeur, mais ne pouvait effectuer que de brèves plongées grâce à sa propulsion électrique, c'est le Narval.
De 1914 à 1918 : Les submersibles fonctionnant grâce à une propulsion à moteur diesel, purent être engagés en grand nombre durant la guerre. Très vite les sous-marins disposèrent d'une propulsion mixte : diesel pour la navigation en surface et électrique pour la plongée. Une batterie d'accumulateurs alimente le moteur électrique. Les accumulateurs sont rechargés par une génératrice entrainée par le moteur diesel, lors des navigations en surface.
1944 : Les U-boot Allemands peuvent continuer à utiliser leur propulsion diesel, lors de faible plongée, grâce à un tuyau d'une quinzaine de mêtres qui débouche à la surface de l'eau (le snorkel), qui alimente en air le moteur diesel
Années 1950, Sous-marins à propulsion nucléaire. Les hélices sont entrainées par des turbines à vapeur. Cette vapeur est produite par un réacteur nucléaire à eau et fourni toute l'énergie nécessaire au sous-marin pour qu'il puisse naviguer en plongée durant de très longues périodes.

Technologie des sous-marins

Les sous-marins possèdent :

Une coque intérieure, épaisse, conçue pour résister à la pression de l'immersion.
Une coque extérieure mince qui assure l'hydrodynamisme (faculté physique à se déplacer rapidement dans l'eau) dans le cas des double-coques.
Des ballasts situés entre les deux coques (ou aux extrémités) et dont leur manoeuvre (introduction ou chasse d'eau de mer) permet les manoeuvres du bâtiment (plongée ou remontée).
Des centrales inertielles pour assurer la stabilité du bâtiment.
Des moyens de communication, utilisant des ondes à très basse fréquence qui pénètrent de quelques mètres sous la surface.
De nombreux moyens de détection : périscopes de veille et d'attaque, radars et appareils d'écoute microphonique.
Des armes : torpilles sous-marines, missiles aérodynamiques ou balistiques.