Fonctionnement des Sous-Marins

Principe d’Archimède appliqué aux sous-marins

« Tout corps plongé dans un fluide au repos reçoit de la part de celui-ci une poussée verticale dirigée vers le haut et de grandeur égale au poids du volume du fluide déplacé. » (Archimède).
Le sous-marin flotte.
1. Lorsque le le poids du sous-marin est inférieur au poids du volume d’eau du volume immergé du sous-marin.
2. Les ballasts sont vides.
Le sous-marin coule.
1. Lorsque le le poids du sous-marin est supérieur au poids du volume d’eau du volume immergé du sous-marin.
2. Les ballasts se remplissent.
Pour plonger.
1. Le sous-marin remplit entièrement des ballasts.
2. Le poids du sous-marin est ensuite affiné en utilisant des caisses de réglage /régleurs.
3. Les variables propres à chaque plongée sont :
  1. Le poids de l’équipage, des équipements, des armements…
  2. La densité de l’eau de mer.
4. Le programme du sous-marin est fixé : autonomie, zones de navigation…

« Sur la surface d’un corps immergé, s’exerce une pression en bars, perpendiculaire à cette surface. dirigée vers l’intérieur etégale au nombre de dizaines de mètres d’immersion. Cette relation n’est valable que sur la Terre (gravité terrestre). Blaise Pascal.
Le corps du sous-marin subit par conséquent une pression croissante avec l’immersion qui tend à écraser la coque.
1. Les coques sont notamment construites en acier résistant et à très haute élasticité, la coque doit revenir à son état initial après avoir été comprimée).
2. On estime qu’il faut approximativement augmenter l’épaisseur de 10 mm pour gagner 100 m d’immersion.

La forme considérée comme idéale est celle de la goutte d’eau.
Massif.
1. Elément vertical placé sur la coque.
2. Partie intégrante de la coque extérieure.
3. Abrite les équipements de communication : mâts hissables : antennes, périscopes, tubes d’air…).
Coque extérieure mince.
1. Cette coque doit permettre le déplacement facile du sous-marin dans l’eau (hydrodynamisme).
2. Cette coque intègre les ballasts et les soutes extérieures.
3. Les antennes et les senseurs, les panneaux, les sacs d’accès à bord sont intégrés.
Coque intérieure épaisse.
Les régleurs sont placés au centre du sous-marin.
1. Ils sont plus ou moins remplis d’eau.
2. Admission d’eau par pression.
3. Vidange par pompe ou par chasse à air ‘solution de secours).
Barres de plongée.
1. Ces barres servent à faire varier l’immersion.
  1. En principe, une paire à l’arrière et une à l’avant ou sur le massif.
Lest largable de sécurité.
1. Utilisé comme sécurité si le sous-marin est alourdi par une voie d’eau.
Caisses d’assiette situées à l’avant et à l’arrière.
1. L’objectif est de régler l’équilibre longitudinal.
2. De l’eau circule entre l’avant et l’arrière afin d’assurer l’équilibre permanent.

Hélices de grande taille avec de nombreuses pales © FlickR.com

Système de propulsion.
1. Moteurs électriques, diesel, mixtes, nucléaires.
2. Sources d’énergie :
  1. Sous-marins Classiques. Accumulateurs électriques rechargés par des génératrices couplées à des moteurs diesel ou à des dispositifs anaérobie.
    1. Dispositif permettant le bon fonctionnement des moteurs à l’immersion périscopique : tube d’air (Schnorchel) et échappement dans l’eau.
  2. Sous-marins nucléaires. Réacteur nucléaire.
    1. Une source d’énergie secondaire est prévue.
3. Hélice. Souvent de grande taille et possédant de nombreuses pales.
Système de régénération de l’atmosphère intérieure.
1. 1. 1. Sous-marins classiques.
      1. Atmosphère régénérée à chaque marche au Schnorchel.
    2. Sous-marins nucléaires.
      1. Usine à oxygène par électrolyse de l’eau de mer et absorbeur de gaz carbonique.

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Systèmes de communication.
1. Transmission acoustique.
2. Très basse fréquence (VLF).
  1. Antennes remorquées…
3. Extrêmement Basse Fréquence (ELF).
  1. Antenne filaire remorquée, cadre dans le massif.
4. Technique Radio Classique.
5. Communication avec des satellites sur des mâts périscopiques.
Systèmes de veille et de détection.
1. Détection acoustique : sonars passifs et actifs.
2. Radars et détecteurs de radars.
3. Optronique : périscopes de veille et d’attaques associés à des systèmes video, vision infra-rouge, amplification de lumière…
Systèmes de navigation.
1. Compas gyroscopique, loch, sondeur bathymétrique, périscope de visée astrale…
Systèmes d’évacuation, de sauvetage et d’envoi de plongeurs et/ou de commandos.

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Systèmes d’armes.
1. Extrêmement variables selon les périodes et les missions.
  1. Drones.
  2. Leurres sonar.
  3. Mines.
  4. Missiles anti-aériens, notamment contre les hélicoptères.
  5. Missiles anti-navires.
  6. Missiles de croisière.
  7. Missiles balistiques.
  8. Systèmes anti-torpilles.
  9. Torpilles….
Systèmes de Combat.
1. Calculateur central.
  1. Intégrateur de systèmes.
  2. Cinématique des détections.
  3. Préparation des éléments de tir…