Cet article traite des sous-marins habités. Pour les robots sous-marins, voirRobot sous-marin autonome. Pour les véhicules sous-marin téléguidés, voirROV.
Unsous-marin est unnavire capable de se déplacer soit en surface, soit sous l'eau. Il se distingue ainsi des autres bateaux etnavires qui se déplacent uniquement à la surface, et desbathyscaphes qui se déplacent principalement selon l'axe vertical.
La plupart des sous-marins sont desnavires de guerre. L'usage civil du sous-marin concerne, pour l'essentiel, la rechercheocéanographique et l'exploitation pétrolière ; son emploi à des finstouristiques ou detransport commercial reste anecdotique[1]. Confronté aux problématiques de l'absence d'apports externe d'air à l'immersion, il a suscité l'emploi d'innovations propulsives, malgré leur coût, par exemple la propulsionnucléaire. Ces nouveaux modes de propulsion ont permis des avancées sans précédent de puissance et d'énergie disponibles, tout en améliorant lafurtivité. D'autres thématiques essentielles contribuent au caractère spécialisé de ce moyen de déplacement, comme la réception d'informations visuelles quasi nulle(en phases discrètes d'opérations militaires)[pas clair] et les échanges limités d'informations avec l'extérieur, y compris un commandement supérieur.
Ce domaine militaire vit un bouillonnement technologique international, une concurrence intense, liés à l'adaptation au sous-marin des révolutions énergétiques récentes, avec des dispositifs dépourvus d'air atmosphérique : batteries plus performantes, piles à combustible, oxygène liquide, réserves d'hydrogène, par exemple. Ces évolutions se concrétisent par dessous-marins anaérobies, avec l'exemple français des contrats d'exportation desclasse Scorpène. Le coût élevé de la technologie propulsivenucléaire limite son usage à un cercle restreint de nations ; les technologies récentes sont accessibles à un plus grand nombre. Le format, la compacité, l'autonomie de navigation sans « reprendre la vue » sont nettement améliorés. Les phases de navigation proches de la surface (aupériscope etschnorchel) sont indiscrètes, altérant brutalement lafurtivité des sous-marins. Ce développement technique entraîne des bouleversements. L'un d'eux est que ces nouveaux sous-marins militaires présentent dessignatures thermiques et acoustiques très atténuées (ceux à propulsion nucléaire, même à très faible vitesse, sont technologiquement bruyants par lerefroidissement du cœur). Ces nouveaux sous-marins constituent pour ceux, antérieurs, chargés de ladissuasion nucléaire, une nouvelle menace forte.
En 1641,Jean Barrié lance àSaint-Malo leXVII, selon des plans deMarin Mersenne. Ce vaisseau métallique à avirons, qui embarque jusqu'à quatre personnes, est équipé d'un sas en cuir afin de faciliter son but premier : la chasse auxépaves.
En 1690, àMarbourg en Allemagne, le FrançaisDenis Papin élabore deux prototypes. Le premier modèle, semi-submersible, 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, les trous au fond du bateau s'ouvrent, pour y puiser ou pour 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 sa mise à l'eau. Vers 1692, un deuxième modèle est construit par Denis Papin, qui y apporte 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. La profondeur de plongée s'évalue grâce à un baromètre qui mesure la pression de l'eau à l'extérieur. Ce deuxième submersible avance 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, effectue au moins une plongée fructueuse.
En 1775, l'AméricainDavid Bushnell met au point un prototype appeléTurtle (ou en français « bateau-tortue ») construit entièrement en bois. Pour avancer, le pilote, seul à bord, tourne une manivelle actionnant unehélice. Pour plonger, il ouvre desvannes pour remplir lesballasts ; pour remonter, il en évacue l'eau à l'aide d'unepompe.
En 1811, leNautile sous-marin desfrères Coëssin, construit en bois et propulsé par quatre rameurs, est assemblé et testé auHavre. 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 françaisProsper-Antoine Payerne (1806-1886) conçoit le premier sous-marin complet, avec un système capable de régénérer l'air. Baptisé leBelledonne[4], 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. En1846, les premiers essais du sous-marin sont réalisés dans la Seine devant un public de 20 000 personnes. Par la suite, leBelledonne est utilisé pour la réalisation de travaux portuaires.
EnFrance, le vice-amiralSiméon Bourgois et l'ingénieurCharles Brun mettent au point en1863 lePlongeur, premier sous-marin propulsé par un moteur àair comprimé. Long de42,50m, il déplace 420 tonnes et embarque sept membres d'équipage. Son rayon d'action et sa vitesse restent limitées, son plus grave défaut est sa forte instabilité.
Le, pendant laguerre de Sécession, leCSS H. L. Hunley, un sous-marin confédéré propulsé par une hélice manuelle, devient le premier sous-marin à couler un navire ennemi, leUSS Housatonic (1861), au large de Charleston, en l'éperonnant pour y fixer une charge explosive déclenchée par un filin à distance de sécurité. Il disparaît en mer sans pouvoir regagner la côte, coulé au moment où il éperonnait un autre navire, sa charge ayant explosé.
En 1884, le PolonaisStefan Drzewiecki conçoit le premier sous-marin à propulsion électrique, autonome pendant une longue durée[5].
Faisant face aux fortes oppositions administratives et hiérarchiques, les lieutenants de vaisseau Baudry Lacantinerie, Darrieus, Daveluy, Violette, entre autres, y mettent au point les premierspériscopes,compas gyroscopiques et autres équipements.
En 1899, deux sous-marins militaires français, successeurs duGustave-Zédé,Le Français etl'Algérien, sont construits grâce aux fonds récoltés par une souscription nationale organisée par le journalLe Matin[6].
En 1900, l'ingénieur françaisMaxime Laubeuf construit leNarval et 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 ; il est équipé d'unpériscope et d'unedouble coque, la coque de pression intérieure et la coque extérieure, hydrodynamique mais non étanche, avec divers équipements comme lesballasts entre les deux. Tous les types ultérieurs suivront cette conception fondamentale, jusqu'aux sous-marins nucléaires.
De 1914 à 1944, les sous-marins fonctionnant grâce à une propulsion Diesel-électrique peuvent être engagés en grand nombre durant les guerres mondiales. Ces sous-marins qui passent l'essentiel de leur temps en surface, leurs performances en plongée sont médiocres : labatterie d'accumulateurs qui alimente unmoteur électrique de propulsion ne permet qu'une vitesse réduite (moins de10 noeuds au maximum, la moitié en pratique) et une faible distance franchissable (moins de 100 nautiques). Lemoteur Diesel utilisé en surface entraîne également unegénératrice pour recharger les accumulateurs. Ils sont armés de torpilles et d'un canon suffisant pour attaquer un navire de commerce et économiser leur petite réserve de torpilles. Les armes anti-sous-marines sont développées (hydrophone,ASDIC etsonar,grenade sous-marine,RADAR) dont les sous-marins sont également équipés.
En 1944, la supériorité aérienne et navale des Alliés est telle qu'il est devenu quasiment impossible auxU-Boote de faire surface. Les Allemands améliorent leschnorchel (invention hollandaise), un tube à air qui permet aux U-Boote d'utiliser leurs moteurs Diesel à faible profondeur d'immersion, évitant ainsi de venir en surface où ils sont particulièrement vulnérables, et mettent au point le premier véritablesous-marin. letype XXI, conçu pour fonctionner intégralement en plongée. Dans cette logique, ils développent également le premiersystème de propulsion anaérobie, lemoteur Walter, mais il ne fut jamais opérationnel.
À partir des années 1950, la propulsion nucléaire apparaît à bord des sous-marins, à la suite de l'USS Nautilus de 1954. Leréacteur nucléaire, source d'énergie indépendante de l'atmosphère terrestre, permet aux sous-marins de naviguer en permanence sous l'eau, fonction essentielle du sous-marin, en produisant de l'oxygène à partir de l'eau de mer parélectrolyse. L'armement, toujours à base de torpille, est complété par des missiles à changement de milieu.
Dès son origine, et avant la seconde guerre mondiale, les termes « bateau sous-marin » et « sous-marin » sont uniquement employés. Ils désignent ainsi les premiers navires capables de se déplacer sous l'eau. On ne parle pas encore de "submersible". Leurs vitesses, leurs profondeurs d'immersion et leurs distances franchissables sont très faibles tout comme leur autonomie en plongée. Bien sur, les performances se sont améliorées progressivement, mais c'est seulement à la fin de laSeconde Guerre mondiale, qu'il a été nécessaire de différencier les deux types de "bateaux sous-marins". Les premiers, ceux construits avant la guerre 1939-1945, de conception dépassée, de ceux construits durant le second conflit mondial. Grâce au perfectionnement duschnorchel et aux progrès notamment accomplis par les ingénieurs allemands dans les domaines de l'hydrodynamisme et de la propulsion diesel/électrique des sous-marins de laKriegsmarine, Leurs performances n'ont plus rien de comparables. Ceux de nouvelle génération dont la profondeur d'immersion, la vitesse en plongée supérieure à leur vitesse en surface et dont l'autonomie en immersion est telle qu'ils remontent plus rarement à la surface. Les premiers, souvent construits avant-guerre, sont alors désignés"submersibles", les seconds,"sous-marins"..
Les performances et l'autonomie en plongée des sous-marins actuels, même à propulsion classique, est telle que la qualification de « submersible » est inadaptée eta fortiori pour les sous-marins à propulsion nucléaire, dont l'autonomie en plongée est pratiquement illimitée, hormis la capacité et la résistance de l'équipage à vivre durablement sous la mer[7].
Sous-marin en surface. Les purges sont fermées, les ballasts pleins d'air.Plongée du sous-marin. Les purges sont ouvertes, les ballasts se remplissent d'eau et se vident de leur air.Sous-marin en plongée. Les purges ont été refermées, les ballasts sont pleins d'eau.Prise de plongée et remontée en surface d'un sous-marin.
« 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 remonte vers la surface, et il s'enfonce dans le cas contraire. En plongée, le sous-marin est dans l'eau comme unaérostat dans l'air : il flotte entre deux eaux. Pour contrôler sa profondeur, on agit sur le poids du sous-marin, que l'on peut ajuster à l'aide deballasts. En les remplissant d'air, le poids du sous-marin est réduit et ils agissent comme des flotteurs, en les remplissant d'eau le poids est augmenté et ils agissent comme unlest. En outre, en fonction des différents ballasts plus ou moins remplis d'eau, on peut choisir d'alléger ou d'alourdir un côté, l'avant ou l'arrière, ce qui permet de contrôler l'assiette du sous-marin. Le contrôle fin est l'opération dite de « pesée », aux moyens derégleurs dont on ajuste le volume pour obtenir l'égalité entre le poids, variable en fonction de ses approvisionnements, et la poussée d'Archimède, également variable selon la densité de l'eau de mer (dépendante de sa salinité et de sa température)[8].
Lors de 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 entre le poids et la poussée d'Archimède, en gîte et en assiette nuls, en plongée statique pour valider les calculs de volumes et de masse, ainsi que l'équilibre du navire. De préférence, le centre de gravité est en dessous du centre de volume pour que le navire ne chavire pas et que le kiosque (le haut du sous-marin) ne se retrouve pas à la place de la quille (en bas).
Il faut également tenir compte du fait que le poids du sous-marin peut varier dans des proportions importantes en fonction de son chargement initial, et également en cours de mission car il va consommer du combustible, des approvisonnements et des munitions, donc s'alléger. Un des moyens de contrôler cet allégement est d'utiliser des soutes à combustibles extérieures, où le gazole consommé est remplacé par de l'eau de mer : la consommation se traduit alors par un alourdissement (différence de densité entre l'eau de mer et le gazole) qui vient compenser l'allègement des soutes intérieures et la consommation de vivres. En outre, cela permet d'avoir un volume très important de carburant et une autonomie très grande.
Pour se déplacer dans le plan vertical (changer d'immersion), le sous-marin utilise non seulement les variations de poids, mais aussi sa propulsion et l'effet de la vitesse des filets d'eau sur ses barres de plongée[9].
« Sur la surface d'un corps immergé, s'exerce une pression, perpendiculaire à cette surface, égale au poids par unité de surface de la colonne de fluide. »
La coque du sous-marin enimmersion est donc soumise à unepression extérieure croissant avec sa profondeur, alors que la pression intérieure reste à peu près celle de l'atmosphère ; la différence tend à écraser la coque. La pression subie croît approximativement d'un bar par10 mètres. Une coque épaisse, de forme générale cylindrique, voire sphérique pour lesbathyscaphes, 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)[10]. Son épaisseur est fonction de l'immersion maximale prévue ; avec ce matériau il faut approximativement augmenter l'épaisseur de 10 mm pour gagner 100 m d'immersion. Le bathyscaphe qui atteint la profondeur de 11 000 m avait une sphère de12 cm d'épaisseur (18 cm près du hublot).
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 capteurs, les panneaux et les sas d'accès à bord. La forme idéalement hydrodynamique pour les sous-marins est la forme ditealbacore desthonidés. La forme des anciens submersibles, qui naviguaient principalement en surface, incluait une étrave pointue, comme un navire de surface classique ;
desballasts situés entre les deux coques et dont le remplissage ou la vidange permet laprise 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). Pour les sous-marins modernes, les ballasts sont situés 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 aux safrans de la barre de direction et disposées en croix de Saint-André. Sur certainsSNLE elles sont rétractables, pour traverser la banquise ;
unlest largable de sécurité qui pourrait permettre à un sous-marin accidentellement 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.
Schéma d'un sous-marin.
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[11]), 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[12] ;
SNA françaisCasabianca : vue du massif avec antenne radar et périscope hissés. On distingue également la tête du tube d'air (schnorchel) et la barre de plongée avant bâbord.
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[13] ;
une source d'énergie :
soit des accumulateurs électriques rechargés par des génératrices couplées à des moteurs Diesel ou à des dispositifsanaérobies dans le cas des sous-marins classiques,
soit, pour les sous-marins nucléaires, un réacteur nucléaire alimentant en vapeur des turbo-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 auschnorchel, 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 faire sortir
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 desonars 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 des 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 d'armes permettant de lancer en plongée des torpilles, des mines, des missiles anti-navires, des missiles de croisière, et pour lesSNLE 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 : récepteursHF, 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 ondesVLF peuvent en effet être reçues à quelques mètres d'immersion) et, pour certains sous-marins, antenne U/VHF remorquée.
Les sous-marins sont généralement classés, d'une part selon leur utilisation (civile ou militaire), et d'autre part selon leur mode de génération d'énergie et de propulsion (nucléaire ou conventionnelle), qui conditionne en grande partie leur conception.
Seul deuxcargos sous-marins ont été conçus lors de premièrePremière Guerre mondiale : leDeutschland et leBremen, par l'Allemagne, avec une capacité de 47 tonnes chacun. D'autres sous-marins ont été utilisés pour transporter des cargaisons, notamment les « U-Boot vaches à lait » (sous-marins militaires de ravitaillement) pendant la Seconde Guerre mondiale, ou ceux employés par l'Union soviétique pour franchir le siège deSébastopol en Crimée. Si d'autres projets ont existé, aucun n'a vu le jour, faute d'être suffisamment compétitif avec lesnavires cargos de surface : l'avantage théorique d'un cargo sous-marin est de pouvoir passer sous lacalotte glaciaire.
Les sous-marins de recherche océanographique sont les successeurs desbathyscaphes utilisés pour explorer les grandes profondeurs. Leurs missions typiques incluent l'observation, la collecte d'échantillons et les mesures. Ils peuvent aussi être affrétés pour des missions différentes comme l'exploration d'épaves (identification d'épaves comme celle duTitanic, inspection de lutte anti-pollution ou en cas de litiges, comme pour le pétrolierPrestige) ou l'assistance à d'autres sous-marins en difficulté ; lessous-marins de sauvetage 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 leNautile et leCyana ; l'Académie des sciences de Russie utilise leMir.
L'industrie pétrolière et gazière exploite de petits sous-marins habités, en plus desdrones et desROV, comme navires de services sur les sites 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 opérations, surtout enmer du Nord, de nouvelles unités davantage spécialisées sont en construction.
Depuis le début des années 2000, il est constaté l'utilisation par lecrime organisé de semi-submersibles pour letrafic de stupéfiants. Ces appareils sont appelés « narco sous-marins », de l'anglais « narco submarine ».
Les sous-marins militaires assurent une grande variété de missions, à l'opposé des premiers submersibles qui, jusqu'à la Seconde Guerre mondiale, étaient utilisés pour couler les navires ennemis (les navires de guerre et surtout les navires de commerce), mouiller des mines sous-marines, déposer des espions, installer des stations météorologiques automatiques et éventuellement interdire l'accès ou la sortie d'unport. Les missions des sous-marins militaires modernes incluent la lutte anti-navires de surface, lalutte anti-sous-marine, l'infiltration deforces spéciales, l'attaque de cibles à terre, l'escorte des groupes de combat et notamment desgroupes aéronavals, la collecte de renseignements, ladissuasion nucléaire et les opérations de recherche et de sauvetage. Des navires de surface spécialisés, lesravitailleurs de sous-marins, servent à leur maintenance et à leur ravitaillement hors de leurs bases.
Les sous-marins militaires se répartissentactuellement[C'est-à-dire ?] dans les types suivants :
lessous-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 ;
lessous-marins lanceurs d'engins balistiques (SNLE en français, SSBN pour l'OTAN), aujourd'hui tous à propulsion nucléaire. Leur mission est ladissuasion 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 ;
lessous-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 de laclasse Ohio américains) ou de sous-marins conçus spécifiquement dans ce but (classe Oscar russe). Certaines marines ne les distinguent pas des SNA ;
lessous-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 enclasses, séries de sous-marins aux caractéristiques identiques ou très proches.
Au, un site spécialisé américain recensait 353 sous-marins militaires (horssous-marins de poche) en service totalisant 1 669 118 tonnes et97 autres en construction ou en commande totalisant 403 000 tonnes dans 39 marines de guerre[16].
Parmi les constructeurs,seul six ont remporté un ou plusieurs marchés à la vente durant la période 2000-2014. Ainsi, selon ces contrats attribués, quatre cercles d'industriels se dégagent :
Les deux moteurs Diesel de l'USS Pampanito (SS-383), sous-marin américain de la Seconde Guerre mondiale.
Les sous-marins se distinguent 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'unréacteur nucléaire dont la chaleur produit 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 »[20] a fait son apparition dans les années 1950 avec leUSS Nautilus ; elle est depuis massivement adoptée pour les sous-marins des grandes forces navales, ceux desÉtats-Unis, de la Russie, de laFrance et du 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 est limitée par les vivres et par la fatigue, ou le moral, de l'équipage.
Les sous-marins classiques possèdent une propulsion électrique. Cette énergie est fournie par des batteries rechargées par desmoteurs Diesel en surface ou à l'immersion périscopique auschnorchel, 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 limitée par la vitesse (quelques heures à grande vitesse à quelques jours à vitesse très lente).
Il existe de nombreuses représentations artistiques des sous-marins, que ce soit au cinéma ou à la télévision.
Le décor exigu et rempli d'équipements d'un film traitant d'un sous-marin (Das Boot, 1981).
Entre 1910 et 2010, quelque150 films ont été réalisés, montrant des sous-marins. À peu près tous les thèmes sont abordés : histoires à peu près réalistes se déroulant durant une guerre historique ou scénarios purement fictifs voire fantastiques.
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 dansMutinerie sur le Shark ou le Xia III chinois dansUSS Seawolf.
Le Thuata de Dannan de la sérieFull Metal Panic! utilise une sorte de propulsionMHD. Sa taille est plus proche d'un porte-avions que d'un sous-marin, il dispose de pistes de décollage, d'un atelier de maintenance d'avions et d'une intelligence artificielle globale.
Michael DiMercurio, ancien sous-marinier, a écrit de nombreux romans dont les récits se passent dans les submersibles et (pour ses récentes œuvres) dans le futur. Il a ainsi imaginé les sous-marinsDestiny II et Destiny III (entièrement automatisés)japonais, leKaliningradrusse ou encore le USSDevilfish (classePiranha puis un autre : leSSNX). Il emploie également des sous-marins existants, comme lesLos Angeles, lesSeawolf ou lesVirginia.
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 lejeu vidéoSubnautica, il est possible de construire dans un premier temps un petit sous-marin de poche, le Seamoth, puis dans un second temps un sous-marin beaucoup plus grand, le Cyclops, comportant une baie permettant d'arrimer le Seamoth. DansSubnautica: Below Zero, le Seamoth et le Cyclops sont remplacés par l'Aquatracteur (Seatruck en anglais), un petit sous-marin pouvant tracter différents modules selon les besoins du joueur.
Dans le jeu vidéoEmpire Earth et son extension, il est possible de construire des sous-marins dans les chantiers navals durant l'ère atomique – Grande Guerre (époque 10), le sous-marin U-boat pouvant être amélioré en Nautilus puis en Hammerhead, ils sont efficaces contre les cuirassés et les robots mais vulnérable aux frégates et aux hélicoptères Sea King. Il existe aussi des sous-marins nucléaires disponibles à partir de l'ère atomique – Moderne (époque 12), le sous-marin Trident pouvant être amélioré en Triton, attaquant les bâtiments et les unités terrestres avec un missile à très longue portée.
Dans le chapitre 4 du jeu vidéoCrimson Skies, à la fin de la mission, leboss final est un sous-marin capable decatapulter des avions.
DansWar Thunder lors de l'événement Silent Thunder.
World Of Warships, propose de jouer des sous-marins, principalement allemands, américains et anglais.
Marine Nationale - Ecole de navigation sous-marine,Cours des connaissances générales du sous-marin (1ere partie), Imprimerie du groupe des écoles en Méditerranées,(lire en ligne)
Manuel de formation sur le fonctionnement des sous-marins classiques (classe Narval) rédigé dans les années 1950
PaulBaron,Sous-Marin Baron. Application à la navigation sous-marine des moteurs à hydrocarbure et électriques combinés. : Copie des pièces officielles établissant la priorité et la propriété de l'inventeur, Caen, Imprimerie de Hamelin,, 28 p.(OCLC456884686,BNF30058423)
↑L'Allemagne a toutefois utilisé le transport sous-marin pour des approvisionnements stratégiques pendant la guerre.
↑Il s'agit de l'immersion maximale de consigne, l'immersion d'écrasement étant bien supérieure ; pour les sous-marins militaires, l'immersion maximale est de l'ordre des 2/3 de l'immersion calculée d'écrasement.
↑et marginalement de la pression qui comprime la coque.
↑pour des raisons tactiques, le sous-marin peut choisir d'être à vitesse nulle et peut alors changer d'immersion, ou se poser sur le fond, en faisant varier son poids en jouant sur la quantité d'eau dans les régleurs.
↑l'équilibre transversal, c'est-à-dire lagîte, est assuré par les régleurs.
↑la partie du massif où se tient, en surface le personnel dequart est appelée la « baignoire », en raison de sa forme et parce qu'elle est souvent remplie d'eau.
↑ce qui permet de ralentir sa rotation tout en conservant une bonne poussée. Ce qui évite ainsi : (1) les phénomènes decavitation et (2) le bruit produit, pour les sous-marins militaires.
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