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6 éléments
Plan de l'article
Présentation ; Historique ; Description d'un sous-marin ; Applications civiles
1
Présentation
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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
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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'œuvre 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 nœuds 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.
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