Un sous-marin est un navire submersible capable de se déplacer en surface et sous l'eau ; il se distingue ainsi des autres bateaux et navires qui se déplacent uniquement à la surface, et des bathyscaphes qui se déplacent principalement selon l'axe vertical.

La plupart des sous-marins sont des navires de guerre. L'usage civil du sous-marin concerne, pour l'essentiel, la recherche océanographique et l'exploitation pétrolière ; son emploi à des fins touristiques ou de transport commercial reste anecdotique^[1]. Confronter aux problématiques de l'absence d'apports externe d'air à l'immersion (celle vraiment discrète: sans schnorchel), il a vu des innovations propulsives spécifiques appliquées malgré leur coup; par exemple les nucléaires. Ces propulsions nucléaires ont permis des avancées sans précédent de puissance et énergie disponible; mais elles entravent leur furtivité. D'autre problématique très importantes rendent se domaine très spécialisé: réceptions d'information visuel quasi nulle (en phases vraiment discrètes d'opérations militaire), échanges d'informations très limités avec un commandement supérieur externe.

L'immersion maximale^[2] d'un sous-marin militaire est de quelques centaines de mètres. D'une centaine de mètres pendant la Seconde Guerre mondiale, elle est passée à environ 300/400 mètres pour la plupart des sous-marins actuels. Elle atteint plusieurs milliers de mètres pour les sous-marins de recherche océanographique.

Un sous-marinier est un membre de l'équipage d'un sous-marin.

Ce domaine militaire vit un bouillonnement technologique international, une concurrence acharnée, liées aux adaptations des grandes révolutions récentes énergétiques liées aux mobiles, appliquées là à ceux qui ont des phases sans accès à l'air atmosphérique (batteries plus performantes, piles à combustible, oxygène liquide, réserves d'hydrogène...). Elles débouchent même à un domaine nouveau, le concept de sous-marin anaérobie. C'est l'exemple français des gros contrats d'exportation des Classe Scorpène. La technologie propulsive nucléaire fut limité par son coût à un cercle très restreint de nations, celles qui pointent leur nez sont accessibles à un cercle plus étendu. Le format, la compacité, l'autonomie sans "reprendre la vue" sont nettement améliorés (en effet, ces phases proche de la surface, au périscope et schnorchel, sont très indiscrètes, altèrant brutalement l'efficacité principale de leur furtivité). Cet axe de la stratégie militaire, aux possibilités plus larges, vie donc de très grands bouleversements. Pour n'en citer qu'un, absolument majeur, ses nouveaux sous-marins militaires ont des signatures thermiques et acoustiques très atténuées (ceux à propulsion nucléaire même à très faible vitesse sont technologiquement bruyant par le refroidissement du coeur). Ils sont pour ces composantes traditionnelles de la dissuasion nucléaire une nouvelle menace bouleversant leur donne nettement.

Histoire

Développement

En 1624, le scientifique hollandais Cornelis Drebbel teste avec succès un sous-marin dans la Tamise, pour une commande du roi Jacques I^er d'Angleterre.

En 1641, Jean Barrié lance à Saint-Malo le XVII, sur des plans du père Mersenne. Vaisseau métallique à rames, il peut accueillir jusqu'à quatre personnes, et est muni d'un sas en cuir afin de faciliter son but premier : la chasse aux épaves.

En 1690, à Marbourg en Allemagne, le Français Denis Papin élabore deux modèles de sous-marin. Le premier modèle est un parallélépipède de fer très renforcé et hermétique, dans lequel le savant compresse de l'air à l'aide d'une pompe. Un baromètre permet de mesurer la pression d'air à l'intérieur. Une fois la pression de l'air équivalente à celle de l'eau, on peut ouvrir les trous au fond du bateau, pour y puiser ou rejeter un complément d'eau à l'aide d'une grosse seringue. Après un essai fructueux de mise sous pression à terre, cette machine est détruite par accident en tombant d'une grue, juste avant qu'on la mette à l'eau.

Vers 1692, un deuxième modèle de sous-marin est construit. Denis Papin rapporte avoir apporté plusieurs améliorations : la coque en forme de tonneau, résiste cette fois naturellement à la pression de l'eau, et ne nécessite donc plus l'emploi d'air comprimé. L'air y circule à la pression d'air extérieure, grâce à une pompe à air centrifuge, et à deux tuyaux de cuir maintenus à la surface de l'eau par une vessie flottante. Une pompe à eau permet de faire entrer, ou sortir le dernier complément de lest, pour plonger ou refaire surface. On évalue sa profondeur de plongée grâce à un baromètre qui mesure cette fois la pression de l'eau à l'extérieur. Ce deuxième sous-marin a aussi des prétentions militaires : un homme peut se tenir dans le cylindre horizontal, et sortir un bras au-dehors par le trou, une fois ce deuxième cylindre mis sous air comprimé grâce à la pompe. Avec ce bateau, Papin accompagné d'un acolyte courageux a effectué au moins une plongée fructueuse.

En 1775, l'Américain David Bushnell met au point sa Tortue construite entièrement en bois. Pour avancer, le pilote, seul à bord, fait tourner une manivelle actionnant une hélice. Pour plonger, il ouvre des vannes pour remplir les ballasts; pour remonter il en évacue l'eau à l'aide d'une pompe.

En 1797, l'ingénieur américain Robert Fulton construit le Nautilus, en acier recouvert de cuivre. Long de 6,50 m, il est propulsé par une hélice actionnée à la main par les trois membres d'équipage. Il est équipé d'une charge explosive qu'il doit fixer sous les navires ennemis et déclencher à distance (difficile dans la pratique). Fulton propose son invention à la France puis à la Grande-Bretagne qui la refusent tour à tour.

En 1811, le Nautile sous-marin des frères Coëssin, construit en bois et propulsé par quatre rameurs, est assemblé et testé au Havre. Ses nombreux défauts font abandonner le projet.

En 1844, après avoir inventé une cloche de plongée équipée d’un système de purification de l’air dans un milieu hermétiquement clos, le Docteur français Prosper Antoine Payerne conçoit le premier véritable sous-marin avec un tel système capable de régénérer l’air. Baptisé le Belledonne, il est conçu avec des tôles de 7 millimètres d'épaisseur et doté d’un gros moteur à hélices. Sa forme se rapproche de celle d'un œuf, il mesure 9 mètres de long, 2,80 mètres de large et pèse près de 10 tonnes. En 1846, les premiers essais du sous-marin sont réalisés dans la Seine devant un public de 20 000 personnes. Par la suite, le Belledonne est utilisé pour la réalisation de travaux portuaires.

Le 28 juin 1856, en Espagne, Narcís Monturiol i Estarriol plonge dans le port de Barcelone pour effectuer les premiers essais de l’Ictíneo, engin qu'il a conçu et fabriqué. En France, le commandant Bourgois et l'ingénieur Brun mettent au point en 1863 le Plongeur, premier sous-marin propulsé par un moteur à air comprimé. Long de 42,50 m, il déplace 420 tonnes et embarque sept membres d'équipage. Son autonomie et sa vitesse restent limitées.

Le 17 février 1864, pendant la guerre de Sécession, le CSS H. L. Hunley, un sous-marin confédéré propulsé par une hélice manuelle, devient le premier sous-marin à couler un navire ennemi en l'éperonnant pour y fixer une charge explosive déclenchée par un filin à distance de sécurité, le USS Housatonic, au large de Charleston ; il disparaît en mer sans pouvoir regagner la côte, pour des raisons restées inconnues.

Le premier sous-marin opérationnel à usage militaire est le « sous-marin Peral » (submarino Peral), conçu et présenté à l'Armada espagnole en 1885 par l'ingénieur militaire espagnol Isaac Peral y Caballero. Il sera mis à flot le 8 septembre 1888. Mesurant 22 mètres de longueur pour un poids de 85 t, il pouvait accueillir un équipage de 12 hommes. La profondeur de plongée était de 80 m, pour une vitesse de 8 nœuds, 10 en surface. Propulsé par un double moteur électrique de 30 CV, il avait une autonomie d'environ 500 km / 65 heures. L'armement était constitué d'un lance-torpilles (capacité de trois torpilles). Les essais d'attaques de nuit furent couronnés de succès, ce qui ne fut pas le cas des essais en plein jour, le sous-marin se révélant facilement détectable. Le projet fut abandonné en 1892, les nouvelles autorités militaires ne croyant pas au concept. Laissé à l'abandon, il sera récupéré et restauré en 1929, et est toujours visible à Carthagène (Espagne).

Le premier sous-marin réellement opérationnel est le Gymnote de 1887, construit par les Français Henri Dupuy de Lôme et Gustave Zédé. Long de 17 m, il est propulsé par un moteur électrique de 50 chevaux, atteint huit nœuds en surface, quatre en plongée. Il est manœuvré par un équipage de cinq hommes. Il est armé de deux torpilles, et son rayon d'action est de 65 milles (en surface, mais seulement le tiers en plongée).

En 1899, les deux sous-marins militaires français, successeurs du Gustave-Zédé, Le Français et l'Algérien, sont construits grâce aux fonds récoltés par une souscription nationale organisée par le journal Le Matin (France)^[3]

À la fin du XIX^e siècle, le perfectionnement de la torpille conduit au développement des torpilleurs puis, en réaction, des contre-torpilleurs, alors que les sous-marins restent difficiles à détecter et à détruire. On conçoit alors le submersible : un torpilleur, assez marin pour naviguer en surface, en haute mer à distance importante de sa base, et qui ne plonge que pour le combat.

En 1904, l'ingénieur français Maxime Laubœuf construit le Narval, équipé d'un périscope et de ballasts externes, il obtient la faveur de la marine de l'époque. C'est le premier sous-marin équipé d'une propulsion mixte : machine à vapeur en surface, moteur électrique en plongée. Tous les modèles ultérieurs suivront cette conception fondamentale, jusqu'aux sous-marins nucléaires.

De 1914 à 1918, les submersibles fonctionnant grâce à une propulsion Diesel-électrique peuvent être engagés en grand nombre durant la guerre. Une batterie d'accumulateurs alimente un moteur électrique de propulsion. Les batteries sont rechargées par une génératrice entraînée par un moteur diesel, utilisable en surface. En 1944, les Allemands améliorent le schnorchel (invention hollandaise), un tube à air permet aux U-Boots d'utiliser leur moteur diesel à faible profondeur d'immersion, évitant ainsi de venir en surface où ils sont très vulnérables.

À partir des années 1950, la propulsion nucléaire apparaît à bord des sous-marins, à la suite de l'USS Nautilus (SSN-571) de 1954. Leur source d'énergie, le réacteur nucléaire est indépendant de l'atmosphère terrestre, il permet aux submersibles de devenir de véritables sous-marins.

« Sous-marin » ou « submersible »

Dès son origine, à la fin du XIX^e siècle, le terme « sous-marin » est employé pour qualifier les premiers navires pouvant plonger sous la mer mais à des profondeurs, autonomies et vitesses très faibles. Si les performances se sont améliorées progressivement c'est seulement à la fin de la Seconde Guerre mondiale, notamment grâce au perfectionnement du schnorchel et aux progrès accomplis par les ingénieurs allemands dans le domaine de la propulsion électrique en plongée des sous-marins de la Kriegsmarine, qu'il est apparu nécessaire de différencier ces navires : ceux naviguant surtout en surface et pouvant accessoirement plonger, de ceux de nouvelle génération dont l'autonomie sous l'eau est telle qu'ils remontent très rarement à la surface. On requalifie alors les premiers de conception ancienne, souvent construits avant guerre, de « submersibles », et les seconds, de « sous-marins ».

Actuellement, l'autonomie en plongée des sous-marins en service, même à propulsion classique, est telle que la qualification de « submersible » est inadaptée, et a fortiori pour les sous-marins à propulsion nucléaire, dont l'autonomie en plongée n’est limitée par rien si ce n’est la capacité de l’équipage à vivre dans la durée sous la mer^[4].

Dans la marine nationale française (comme d'ailleurs dans toutes les marines du monde), le terme « submersible » n'est désormais plus utilisé.

La France possède actuellement dix sous-marins, tous à propulsion nucléaires, six SNA (Sous-marins nucléaires d'attaque) classe Rubis, et quatre SNLE (Sous-marins nucléaires lanceurs d'engins) classe Triomphant. Ces derniers constituent la composante essentielle de la force de dissuasion.

Fonctionnement

Le sous-marin obéit à deux grands principes, le principe d'Archimède et le principe de Pascal qui s'appliquent à tout corps immergé.

Principe d'Archimède

« 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. »

Si le poids du navire est inférieur au poids du volume d'eau du volume immergé, il flotte et si le poids du sous-marin est supérieur au poids du volume d'eau, il coule. Le sous-marin, pour plonger, remplit entièrement d'eau des ballasts pour que son poids soit à peu près égal à la poussée d'Archimède et affine ensuite son poids aux moyens de caisses de réglage (régleurs), lors d'une opération dite de pesée. En plongée, le sous-marin est dans l'eau comme un aérostat dans l'air ; on peut dire également qu'il flotte entre deux eaux. C'est pourquoi, à la conception, le poids du sous-marin est étudié avec précision pour définir le volume des ballasts. Une expérience de pesée est effectuée pour valider l'équilibre poids poussée en gite et assiette nul en plongée statique pour valider les calculs de volumes et de masse ainsi que le module de stabilité : distance entre le centre de gravité et le centre de volume de préférence le centre de gravité est en dessous du centre de volume pour éviter que le massif ne serve de quille.^[pas clair] Le volume des régleurs permet d'obtenir l'égalité entre le poids, variable en fonction de ses approvisionnements, et la poussée, également variable selon la densité de l'eau de mer^[5]. Cette égalité est donc obtenue dans certaines limites de poids (celui des approvisionnements en vivres et en combustibles^[6]) pouvant être embarqués et de la densité^[7] de l'eau de mer, limites qui définissent le programme du sous-marin, c’est-à-dire son autonomie et les zones où il peut naviguer.

Pour se déplacer dans le plan vertical (changer d'immersion), le sous-marin utilise sa propulsion et l'effet de la vitesse des filets d'eau sur ses barres de plongée^[8].

Principe de Pascal

« Sur la surface d'un corps immergé, s'exerce une pression, en bars, perpendiculaire à cette surface, dirigée vers l'intérieur et égale au nombre de dizaines de mètres d'immersion. Cette relation n'est valable que sur terre (gravité terrestre). »

La coque du sous-marin est donc soumise à une pression croissante avec l'immersion qui tend à écraser la coque. Une coque épaisse, de forme générale cylindrique, résiste à cette pression et abrite personnel et matériel. Cette coque est construite en acier résistant et à très haute élasticité (capacité de la coque comprimée à revenir à son état initial). Son épaisseur est fonction de l'immersion maximale prévue ; il faut approximativement augmenter l'épaisseur de 10 mm pour gagner 100 m d'immersion.

Architecture et équipements

Compte tenu des considérations précédentes, les sous-marins possèdent :

• une coque intérieure, épaisse ;
• une coque extérieure mince qui assure l'hydrodynamisme (faculté physique à se déplacer rapidement dans l'eau) en intégrant ballasts, soutes extérieures, les antennes des senseurs, les panneaux et les sas d'accès à bord. La forme idéale pour les sous-marins est celle de la goutte d'eau^[9];
• des ballasts situés entre les deux coques et dont le remplissage ou la vidange permet la prise de plongée (ouverture des purges pour faire pénétrer l'eau dans le ballast) et le retour en surface (en chassant de l'air comprimé pour les vider). Sur les sous-marins modernes, les ballasts ne sont situés qu'à l'avant et à l'arrière ;
• des régleurs, situés au centre du sous-marin, remplis plus ou moins d'eau (admission d'eau par pression, vidange par pompe ou en secours par chasse à air) pour ajuster son poids à la poussée d'Archimède ;
• des barres de plongée pour faire varier l'immersion, généralement une paire à l'arrière et une à l'avant ou sur le massif. Sur certains sous-marins, les barres de plongée arrière sont couplées avec les safrans de la barre de direction et disposées en croix de Saint-André. Sur certains SNLE elles sont rétractables pour traverser la banquise ;
• un lest largable de sécurité qui pourrait permettre à un sous-marin alourdi par une voie d'eau de remonter en surface ;
• une réserve d'air comprimé complétée par des compresseurs d'air pour chasser l'eau des ballasts et faire surface.

Ils disposent également :

• de caisses d'assiette, à l'avant et à l'arrière, permettant de régler leur équilibre longitudinal (répartition longitudinale des poids à bord^[10]), en faisant passer de l'eau de l'avant à l'arrière et réciproquement ;
• d'un massif, partie intégrante de la coque extérieure et abritant l'ensemble des mâts périscopiques hissables (périscopes, antennes diverses et tube d'air) et permettant d'assurer la veille et la navigation en surface^[11] ;

• d'une propulsion par moteurs électriques, dans la plupart des cas, sauf pour certains sous-marins nucléaires qui utilisent directement des turbines à vapeur comme moteurs de propulsion (ces derniers peuvent également posséder des moteurs électriques de secours) ;
• d'une hélice, possédant généralement de nombreuses pales de grande taille^[12];
• une source d'énergie :
  • soit des accumulateurs électriques rechargés par des génératrices couplées à des moteurs diesels ou à des dispositifs anaérobies dans le cas des sous-marins classiques ;
  • soit, pour les sous-marins nucléaires, un réacteur nucléaire alimentant en vapeur des turbos-alternateurs (et éventuellement des turbines de propulsion). Tous les sous-marins nucléaires possèdent en outre une source d'énergie secondaire composée de l'ensemble moteur diesel, génératrice et accumulateurs ;
• des systèmes de régénération de l'atmosphère intérieure :
  • pour les sous-marins classiques, dont l'atmosphère est régénérée à chaque marche au schnorchel, il s'agit de systèmes de secours : chandelles chimiques à oxygène et chaux sodée absorbant le gaz carbonique ;
  • usine à oxygène par électrolyse de l'eau de mer et absorbeur de gaz carbonique à bord des sous-marins nucléaires ;
• d'un ou plusieurs sas d'évacuation, pour le sauvetage de l'équipage et éventuellement utilisés pour larguer des plongeurs.

Les sous-marins militaires disposent en outre :

• d'un dispositif permettant le fonctionnement des moteurs diesel à l'immersion périscopique, tube d'air (schnorchel) et échappement dans l'eau ;
• d'un système de veille et de détection, principalement acoustique, composé de sonars passifs et actifs, seuls senseurs pouvant être utilisés en plongée. À l'immersion périscopique, le sous-marin peut utiliser par l'intermédiaire de mâts hissables de moyens de détection, électromagnétique actif (radar) ou passif (détecteurs de radars), optronique (périscopes de veille et d'attaque auxquels sont associés des dispositifs vidéo, de vision infra-rouge et d'amplification de lumière) ;
• d'un système de navigation, comprenant classiquement compas gyroscopique, loch et sondeur bathymétrique, généralement centrale à inertie et récepteur GPS sur une antenne périscopique et parfois d'un périscope de visée astrale (permettant de faire un point astronomique à l'immersion périscopique) ;
• d'un système d'armes permettant de lancer en plongée des torpilles, des mines, des missiles anti-navires, des missiles de croisière, et pour les SNLE des missiles balistiques. Certains sous-marins sont équipés de missiles anti-aériens (principalement contre hélicoptères). Ils disposent par ailleurs de systèmes de lancement de leurres sonar et anti-torpilles.
• d'un système de combat (un calculateur central) qui assure l'intégration des trois systèmes précédents et permet d'effectuer les calculs nécessaires à la détermination de la cinématique des détections, présenter la situation tactique et calculer les éléments de tir ;
• de moyens de communication acoustique (téléphone sous-marin) et radio : récepteurs HF, U/VHF, et de communications par satellites avec des antennes sur des mâts périscopiques, récepteurs à très basse fréquence avec antenne filaire remorquée ou sur un cadre dans le massif (les ondes VLF peuvent en effet être reçues à quelques mètres d'immersion) et, pour certains sous-marins, antenne U/VHF remorquée ;

Types et utilisations

Les sous-marins sont généralement classés, d'une part selon leur utilisation (civile ou militaire), d'autre part selon leur mode de génération d'énergie et de propulsion (nucléaire ou conventionnelle), qui conditionne en grande partie leur conception.

Sous-marins civils

Les utilisations non militaires des sous-marins restent très rares. Quatre utilisations civiles peuvent être trouvées : le transport maritime, la recherche océanographique, le sauvetage et l'utilisation comme « navire de services ».

Seuls deux cargos sous-marins ont été conçus à ce jour, le Deutschland et le Bremen, par l'Allemagne pendant la Première Guerre mondiale, avec une capacité de 47 tonnes chacun. D'autres sous-marins ont été utilisés pour transporter des cargaisons, notamment les « vaches à lait (en) » (sous-marins de ravitaillement) pendant la Seconde Guerre mondiale ou ceux employés par l'Union soviétique pour franchir le siège de Sébastopol en Crimée. Si d'autres projets ont existé, aucun n'a vu le jour, faute d'être suffisamment compétitif avec les navires cargo de surface : l'avantage théorique d'un cargo sous-marin est de pouvoir passer sous la calotte glaciaire.

Les sous-marins de recherche océanographique sont les successeurs des bathyscaphes utilisés pour explorer les grandes profondeurs. Leurs missions typiques incluent l'observation, la collecte d'échantillons et les mesures, mais ils peuvent aussi être affrétés pour des missions différentes comme l'intervention sur les épaves (identification de vieilles épaves comme pour le Titanic, inspection pour la lutte anti-pollution ou en cas de litiges comme avec le pétrolier Prestige) ou l'assistance à d'autres sous-marins en difficulté ; les sous-marins de sauvetages restent cependant l'apanage des forces militaires. Depuis les années 1950, environ une soixantaine de sous-marins de recherche a été construite, principalement aux États-Unis pour la recherche et le sauvetage militaire. En France, l'Ifremer utilise le Nautile et le Cyana ; l'Académie des sciences de Russie utilise le Mir.

L'industrie pétrolière et gazière utilise maintenant de petits sous-marins habités, en plus des drones et des ROV, en tant que navires de services sur les champs d'exploitation. Leurs tâches incluent l'observation et la collecte de mesures, le sauvetage sur place, l'aide à la pose de câbles et de tuyaux, le déploiement de plongeurs, et l'inspection des infrastructures sous-marines. S'il n'existe pour l'instant qu'une petite flotte de ces sous-marins, en opération surtout dans la mer du Nord, de nouvelles unités davantage spécialisées sont en construction.

Depuis le début des années 2000, on recense l'utilisation par le crime organisé de semi-submersibles pour le trafic de stupéfiants. Ces appareils sont appelés « narco sous-marin », de l'anglais « narco submarine ».

Lors de l'exposition nationale suisse de 1964, une des attractions était le Mésoscaphe Auguste Piccard qui semble être le seul sous-marin touristique ayant existé

Galerie

• Sous-marin de recherche océanographique à Monaco

Sous-marins militaires

Types

Les sous-marins militaires peuvent assurer une grande variété de missions, à l'opposé des premiers submersibles qui, jusqu'à la Seconde Guerre mondiale, n'étaient utilisés que pour couler les navires ennemis (et d'abord les navires de commerce), mouiller des mines sous-marines et éventuellement interdire l'accès ou la sortie d'un port. Les missions des sous-marins militaires modernes incluent la lutte anti-navires de surface, la lutte anti-sous-marine, l'infiltration de forces spéciales, l'attaque de cibles à terre, l'escorte des groupes de combat et notamment des groupes aéronavals, la collecte de renseignements, la dissuasion nucléaire et les opérations de recherche et de sauvetage. Des navires de surface spécialisés, les ravitailleurs de sous-marins, servent à leur maintenance et à leur ravitaillement hors de leur port d'attache.

Les sous-marins militaires se répartissent actuellement dans les types suivants :

• Les sous-marins d'attaque, à propulsion nucléaire (SNA en français, SSN pour l'OTAN) ou classique (SSK pour l'OTAN). Leur mission est la destruction des forces de surface ou sous-marines ennemies par torpilles ou missiles anti-navires. Ils peuvent également être dotés de missiles de croisière pour la frappe d'objectifs terrestres. Ils sont les plus polyvalents et assurent la plupart des missions énoncées ci-dessus.
• Les sous-marins lanceurs d'engins balistiques (SNLE en français, SSBN pour l'OTAN), aujourd'hui tous à propulsion nucléaire. Leur mission est la dissuasion nucléaire et ils peuvent lancer, en plongée, des missiles balistiques à charge nucléaire ; ils sont les plus imposants sous-marins en activité, et souvent aussi les plus silencieux.
• Les sous-marins lanceurs de missiles de croisière (SSGN pour l'OTAN) ; équipés de missiles anti-navires et/ou de missiles de croisière, il peut s'agir de SNLE transformés (comme quelques-uns des classe Ohio américaine) ou de sous-marins conçus spécifiquement dans ce but (classe Oscar russe). Certaines marines ne les distinguent pas des SNA.
• Les sous-marins de sauvetage (DSRV pour l'OTAN) sont conçus pour recueillir l'équipage d'un sous-marin en perdition qui serait posé sur le fond.

Les sous-marins militaires sont généralement répartis en classes, séries de sous-marins aux caractéristiques identiques ou très proches.

Prolifération des sous-marins militaires

Au XX^e siècle, plus de 5 800 sous-marins militaires ont été construits, dont 1 109 par la Russie / URSS, soit 19 %^[13].

Au 2 mars 2010, un site spécialisé américain recensait 353 sous-marins militaires (hors sous-marins de poche) en service totalisant 1 669 118 tonnes et 97 autres en construction ou en commande totalisant 403 000 tonnes dans 39 marines de guerre^[14].

Sur ces compétiteurs, seuls 6 ont remporté un ou plusieurs marchés a la vente sur la période 2000-20143. Ainsi, sur la base de ces contrats attribués, quatre cercles d’industriels se dégagent :

• 1er cercle d’entreprises exportatrices : TKMS, Naval Group (ex-DCNS) et Bureau d'étude Rubin / Admiralty Shipyards
• 2ème cercle d’entreprises exportatrices : Kockums, DSME et CSIC/CSOC
• Nouveaux entrants sur les marchés export : Navantia, Golçuk Naval Shipyard (via le groupe STM), Fincantieri
• Potentiels entrants sur les marchés export : Mitsubishi Heavy Industries (MHI) et Kawasaki Shipbuilding Corporation (KSC) (Japon)^[15]

Galerie

• Le USS Seawolf américain, sous-marin nucléaire d'attaque de la classe Seawolf.

• Le Redoutable, premier sous-marin nucléaire lanceur d'engins (SNLE) français qui donna son nom à une classe de 6 SNLE.

• Sous-marin russe lanceur de missiles de croisière, de classe Oscar, en 1986.

• Le DSRV américain Mystic

• Sous-marin soviétique à propulsion classique numéro 480, classe Foxtrot à Zeebrugge

Production d'énergie et propulsion

On distingue également les sous-marins selon leur système énergétique, avec d'une part les sous-marins à propulsion nucléaire, et d'autre part les sous-marins dits « classiques » ou « conventionnels ».

Les sous-marins nucléaires disposent d'un réacteur nucléaire dont la chaleur produite est utilisée pour générer de la vapeur d'eau actionnant :

• des turbines couplées aux hélices de propulsion (propulsion à vapeur) ;
• des turbines couplées à des alternateurs alimentant en énergie électrique tout le bâtiment, et éventuellement des moteurs électriques de propulsion (propulsion électrique).

La « propulsion nucléaire »^[19] a fait son apparition dans les années 1950 avec le USS Nautilus ; elle a depuis été massivement adoptée sur les sous-marins des grandes forces navales, à savoir les États-Unis, la Russie, la France et le Royaume-Uni ; la Chine possède aussi quelques sous-marins nucléaires et l'Inde prévoit de s'en doter. L'utilisation de l'énergie nucléaire permet de rester plusieurs mois en immersion ; l'autonomie n'est limitée que par les vivres et le moral de l'équipage.

Les sous-marins classiques ont une propulsion électrique, dont l'énergie est fournie par des batteries rechargées par des moteurs Diesel en surface ou à l'immersion périscopique au schnorchel, dispositif assurant l'alimentation en air du moteur au moyen d'un tube hissable et l'évacuation à faible immersion des gaz d'échappement : l'autonomie en plongée (sans marche au schnorchel) est très limitée par la vitesse (quelques heures à grande vitesse à quelques jours à vitesse très lente).

Certains pays (Suède, Allemagne et France notamment) ont conduit des recherches pour développer des sous-marins anaérobies, c'est-à-dire dont le moteur peut se passer d'oxygène. Ils peuvent utiliser une pile à combustible comme pour les récents Type 212 allemands, ou des turbines à vapeur fonctionnant à l'éthanol comme sur le Type Scorpène français destiné à l'exportation.

Sous-marins de fiction

• Le plus célèbre reste le Nautilus du capitaine Nemo, héros de Vingt mille lieues sous les mers de Jules Verne.
• Le sous-marin en forme de requin, inventé par le Professeur Tournesol, apparaît dans les bandes dessinées Tintin Le secret de la Licorne, Le Trésor de Rackham le Rouge et Le Lac aux requins, d'Hergé.
• Dans les techno-thrillers, le maître reste Tom Clancy qui a en particulier créé le sous-marin Octobre Rouge dans le roman À la poursuite d'Octobre Rouge, dérivé de la classe Typhoon et doté d'une propulsion quasi-indétectable par « chenille magnétique » (encore appelée « propulsion magnéto-hydrodynamique » ou MHD) sous une conduite d'eau qui parcourt toute la longueur du sous-marin. Mais il s'agit plutôt d'une exception, les autres sous-marins mis en scène comme l’USS Dallas (SSN-700) (dans les romans appartenant à la « Ryanverse ») ou l’USS Cheyenne (SSN-773) dans Code SSN, sont, eux, authentiques.
• Un autre auteur de techno-thrillers, Patrick Robinson, créé toujours ses fictions dans le monde des sous-marins. Plusieurs d'entre eux sont fictifs : l’USS Shark dans « Mutinerie sur le Shark » ou le Xia III chinois dans « USS Seawolf ».
• Le Thuata de Dannan de la série Fullmetal panic! utilise une sorte de propulsion MHD (Magnéto-Hydro-Dynamique). Sa taille est plus proche d'un porte-avion que d'un sous-marin, il dispose de pistes de décollage, d'un atelier de maintenance avion, et d'une intelligence artificielle globale.
• Michael DiMercurio, un ancien sous-marinier, a écrit de nombreux romans dont l'histoire se passe dans les submersibles et (pour ses dernières œuvres) dans le futur. Il a ainsi créé les Destiny II et Destiny III (entièrement automatisés) japonais, le Kaliningrad russe ou encore le USS Devilfish (classe Piranha puis un autre: le SSNX). Mais il emploie également des sous-marins existants, comme les Los Angeles, les Seawolf ou les Virginia.
• Le navire submersible de Margaret Cavendish, dans son roman de 1666, "The Description of a New World, called The Blazing World" ("Le Monde Glorieux", traduit par Line Cottegnies) est constitué d'or massif, tiré par des hommes-poissons.
• Dans le film 2010: Moby Dick, l’USS Pequod est un sous-marin de la classe Virginia modifié par le Commandant Achab afin de combattre Moby Dick; tandis qu'un autre sous-marin fictif, baptisé USS Acushnet, est le premier à bord duquel à servi Achab, et où il a perdu sa jambe lors de l'attaque de la baleine.
• La série SeaQuest, police des mers, est une série de science-fiction américaine produite de 1993 à 1996. La série raconte les aventures de l'équipage du SeaQuest, un sous-marin dernier cri géant capable de se déplacer à plus de 200 km/h fonctionnant à la fusion nucléaire et équipé en plus d'éléments biotechnologiques et d'armement futuriste tels que des armes laser.
• Dans le film "La vie privée de Sherlock Holmes" de Billy Wilder, la reine Victoria affirme que jamais l'Angleterre ne se dotera de ce type d'armes.

Sources

Références générales

• (en) Ulrich Gabler, Submarine design, Bonn, Bernard und Graefe, 2000, 167 p. (ISBN 3-763-76202-7 et 978-3-763-76202-6, OCLC 76560102).
• (en) Paul E. Sullivan et Barry F. Tibbitts, chap. LVI « Naval Submarines », dans Thomas Lamb (dir.), Ship Design and Construction [détail des éditions].