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Projet 95 [проект 95]

Système ED-KhPI [ЕД-ХПИ]

Tirée d'une exposition sur l'histoire de l'entreprise "Chantiers de l'Amirauté"

Une des très rares photos connues, ce qui explique la mauvaise qualité

 

I. L'environnement

Entre les deux guerres mondiales, la propulsion indépendante de l'air extérieur d'un sous-marin restait encore un rêve à la Jules Verne. La marine soviétique, à l'instar des autres marines, ne restait pas inactive dans ce domaine. Si les submersibles de l'époque étaient à propulsion mixte Diesel en surface et électrique en plongée, la marine soviétique s'orientait vers la propulsion dite unique, c'est à dire composée ici seulement de moteurs Diesel fonctionnant tout aussi bien en surface qu'en plongée.

 

II. Les études

Le Bureau de recherche du NKVD, devenu par la suite OKB-196, s'est penché en 1938 - 1939 sur l'étude d'un système de propulsion en circuit fermé qui, à la différence du projet REDO, ne se contentait pas d'apporter de l'oxygène pour alimenter les moteurs, mais faisait également appel à de la chaux pour absorber le gaz carbonique émis par ces moteurs. Cet axe de recherche est dénommé ED-KhPI (pour moteur à cycle fermé avec apport d'oxygène et utilisation de filtres solides à la chaux pour la filtration des gaz. L'ingénieur V S Dimitrievski s'est vu confier la charge de l'étude et sa réalisation pratique, sous la houlette de l'ingénieur A S Kasatier. L'équipe d'ingénieurs ainsi formée pour la conception du navire est connue sous le nom de "Sharagi" ou de bureau Slezina, du nom de l'officier du NKVD chargé de la surveillance des spécialistes emprisonnés et affectés à la construction navale [On est à l'époque des grandes purges staliniennes et de nombreux ingénieurs concepteurs sont ainsi emprisonnés et confiés à la garde du NKVD, comme Andreï Tupolev par exemple]. Ils disposaient d'une installation d'essai avec tous les appareillages nécessaires à la conception et l'étude de moteurs en circuit fermé. Leur but était de concevoir un sous-marin de petit tonnage, capable de fonctionner avec les moteurs étudiés.

Tous les travaux préparatoires et leurs applications réelles s'effectuaient sur un modèle grandeur réelle d'un compartiment de sous-marin. Entre avril et novembre 1940, un moteur Diesel d'aviation AN-1 de 850 Cv est installé et essayé dans le modèle. L'équipage du sous-marin en construction, composé de neuf personnes participait également aux essais sur le modèle.

Tout au long des études, une attention particulière est apportée aux insuffisances du R-1 du projet REDO, comme celles de l'étanchéité de la tranche moteur, ou de l'habitabilité précaire de celui-ci.

 

III. Le sous-marin expérimental

Début 1939, le projet de l'OKB-196 est accepté. Le 16 juin, le Comité de la défense du Conseil des commissaires du peuple de l'URSS décide d'entreprendre la construction d'un sous-marin expérimental à motorisation unique. Le 16 novembre de la même année, le M-401 (N° de chantier 135) est mis sur cale au chantier n° 196, malgré les réticences de Mikhail Petrovich Frinovskiy, commissaire à la marine.

Le sous-marin prototype, dénommé M-401, est mis à l'eau le 1er juin 1941. L'avance allemande conduit à le transférer dès le mois d'août à Gorky sur barge. Mais le froid de l'hiver suivant finit par le faire quitter cette ville dès le mois de novembre pour gagner Baku pour achèvement et essais.

Le M-401 était composé d'une coque et demi, l'intérieur étant divisé en quatre tranches séparées par des cloisons supportant une pression de 1 kg/cm². Il était mû par deux hélices. Le déplacement en surface s'établissait à 101,9 t, la réserve de flottabilité à 37%. Long de 37,3 m et large de 3,3, il pouvait plonger jusqu'à 60 m. L'autonomie était de 5 jours. Les vitesses maximales étaient calculées à 23 noeuds en surface et 14,5 en plongée. Aux allures économiques, elles étaient de 14 et 4 noeuds respectivement. La distance franchissable à ces dernières allures étaient respectivement de 900 et 350 N. L'armement se composait de deux tubes lance-torpilles à l'avant, et d'un canon 21-K de 45 mm sur le pont.

La propulsion était assurée par deux moteurs Diesel rapides "légers" de type M-50R (12 cylindres 4 temps, sans compresseur, suralimenté, non réversible, refroidi à l'eau douce) de 1000 Cv à 1700 t/min, une citerne d'oxygène liquide, deux filtres absorbant à la chaux, d'un refroidisseur de gaz par moteur, d'un évaporateur et d'un réchauffeur d'oxygène, le tout complété par tous les mécanismes associés. Le premier moteur M-50R (moteur principal) était installé dans la troisième tranche à tribord, et entraînait la ligne d'arbre tribord par le biais d'un système d'accouplement réversible. Dans cette même tranche prenait également place un moteur Diesel de secours Ruston-Hercules de 48 Cv à 1600 t/min, attelé au générateur électrique MGN510 de 11 kW. Par le biais d'un accouplement réversible, il pouvait aussi entraîner la ligne d'arbre tribord et fonctionner de la même manière en cycle fermé. Le filtre des gaz avant prenait place sur la partie bâbord de cette tranche. Il contenait 2 t de chaux. Son homologue arrière se trouvait dans la tranche n°4, mais sur tribord cette fois. Le rechargement de ces deux filtres s'effectuait par le biais de cols de cygne disposés au travers de la coque épaisse au dessus de leurs bacs. Ils étaient chargés à la main, des caisses de chaux étant vidées dans ces cols. Le chargement manuel était aussi possible en passant par le panneau de la tranche 4. La 4 ème tranche accueillait aussi le second moteur Diesel M-50R, sur le côté bâbord. Il pouvait entraîner la ligne d'arbre bâbord par le biais d'un accouplement à friction réversible. Dans cette tranche était également installé le générateur électrique auxiliaire MP-507 (6,9 kW) relié d'un coté au compresseur d'air HP et de l'autre à la ligne d'arbre bâbord par un accouplement débrayable. Les deux générateurs pouvaient être accouplés au Diesels M-50R lorsqu'ils fonctionnaient en circuit fermé, par le biais de réducteurs. Ils servaient à l'alimentation des auxiliaires et à la recharge de la batterie 6STK-135 en 110 V, batterie qui pouvait aussi être rechargée par le Diesel auxiliaire.

La citerne d'oxygène, constituée de deux demi-sphères assemblées, et pouvant contenir jusqu'à 1,65 t, était suspendue à des câbles à l'arrière de la coque épaisse dans un compartiment étanche et soigneusement isolé par de la laine de silicate. Elle a été remplacée par une citerne cylindrique par la suite. Pour son rechargement , on faisait appel à une canalisation installée sur le pont supérieur, comme c'était le cas sur le sous-marin R-1 du projet REDO.

Tous les auxiliaires situés dans les tranche des Diesel disposaient de commandes à distance. Seule les vannes d'alimentation en oxygène étaient à commande hydraulique, remplacée par la suite par des commandes manuelles à engrenage.

Tous ces mécanismes étaient sous la surveillance d'un seul opérateur posté devant un panneau de commande situé sur bâbord arrière de la 2 ème tranche, dite tranche du Central. Il disposait de plusieurs hublots étanches pour observer la tranche suivante. C'est depuis cette tranche que le sous-marin était mis en oeuvre.

Les vannes Kingston et les purges des caisses du ballast principal étaient à commande hydraulique, tout comme le hissage du mât du périscope et le clapet de fermeture de l'échappement des moteurs Diesels. Les barres de plongée arrière et le safran du gouvernail étaient actionnés électriquement à partir de leviers de commandes uniques, installés sur bâbord. Il n'y avait pas de barres de plongée avant. Sous le poste central se trouvaient la batterie d'accumulateurs réparties en deux blocs. Sur l'avant était installée une caisse à gazole de 5,5 tonnes .

La 1ère tranche était celle des deux tubes lance-torpilles. Aucune torpille de réserve n'étant prévu, elles étaient stockées dans les tubes. Un canon 21-K de 45 mm était installé sur le pont, sur l'avant du massif.

Le M-401 est mis à l'eau le 1er juin 1941, à un niveau de finition avancé, aux chantiers Sudomekh. Après son transfert à Baku, les travaux de finition sont entrepris par les ateliers de réparations du port militaire.

Les essais mettent en évidence une difficulté à réguler le taux d'oxygène lors du fonctionnement en cycle fermé. Ni le régulateur automatique ni l'analyseur de gaz ne donnent satisfaction, et il faut s'en remettre à la dextérité l'opérateur, particulièrement au moment des changements d'allure. Si les gaz sont de couleur bleue, il doit réduire la pression d'oxygène, s'ils sont marron clair, l'augmenter. De plus, les changements de pression induits dans les tranches des Diesels se faisaient aussi ressentir dans les tranches avant, malgré l'étanchéité recherchée. Cette étanchéité devait être contrôlée avec le plus grand soin avant chaque plongée., en les mettant en surpression pour vérification. Elle était considérée comme satisfaisante si la chute de pression ne dépassait pas 100 Pascal en 10 minutes.

L'accès aux tranches des Diesels est impossible en fonctionnement en cycle fermé, même avec des appareils respiratoires, avec les émanations d'oxydes d'azote et de carbone (monoxyde de carbone notamment). Leur ventilation en surface s'effectuait en disposant les moteurs Diesels en cycle ouvert.

Au cours des essais en cycle fermé, plusieurs détonations de mélange gazeux ont provoqué des incendies dans les tranches des Diesel. Ces mêmes détonations avaient déjà été constatées sur le R-1. Les spécialistes consultés considéraient qu'elles étaient provoquées par l'introduction d'oxygène dans une atmosphère fortement polluée par les vapeurs d'huile et de carburant, et se produisaient au contact de surfaces échauffées. Aucune étude scientifique ne viendra expliquer l'apparition des ces détonations, d'autant que leur intensité est très variable et peut être localement plus intense. En conséquence, le personnel va constater très rapidement une usure accélérée des installations énergie. L'erreur de SA Basilevskiy sera d'ériger cette thèse en axiome, interprétation lourde de conséquences par la suite. L'intégrité de l'équipage sera même mise en cause. Sur le M-401, ces détonations entraînent des brûlures des collecteurs d'échappement, des conduites d'alimentation, de la peinture des tranches concernées, des gaines d'isolation électriques. Tous ces événements vont entamer le moral des sous-mariniers. Il fallait par ailleurs procéder au remplacement de toutes ces pièces régulièrement.

L'avarie du 23 novembre 1942 va immobiliser le sous-marin pendant de longues semaines, faute de rechanges suffisants, de matériaux de remplacement, du manque d'équipement des ateliers locaux, sans parler des restrictions entraînées par la guerre. Les essais officiels ne débutent que le 10 juin 1945, dans la foulée des essais constructeur qui s'étalent jusqu'au 31 octobre 1944. Ils durent jusqu'à la fin de l'année. La Commission des essais note les résultats suivants: vitesse maximale en surface 19, 1 nds (23 prévus), 12,5 en plongée (14,5 prévus). Ces essais restent très superficiels. Les remarques portent sur la faible autonomie, le temps nécessaire à la préparation, en liaison avec l'évaporation de l'oxygène liquide stocké à bord, l'impossibilité d'accéder aux tranches des Diesels pendant leur fonctionnement en cycle fermé, ce qui complique la sécurité du bord, le bruit des Diesel en plongée, la faiblesse des moteurs M-50R, la surpression de 0,1 à 0,3 kg/cm² régnant dans les tranches Diesel en fonctionnement en cycle fermé, pouvant intoxiquer le personnel situé dans les tranches avant, la très mauvaise habitabilité.

Le sous-marin M-401 est néanmoins admis au servie actif en 1946. Malgré toutes ces réserves, les concepteurs vont recevoir le prix Staline en 1948, pour la "Création d'un nouveau moteur pour les bâtiments de guerre".

Il convient aussi de souligner que dès que la réserve d'oxygène liquide était consommée, ou que les filtres ne remplissaient plus leur office, le sous-marin qui ne disposait d'aucune propulsion électrique, devait faire surface. et comme sa tenue à la mer était plutôt mauvaise, il perdait toute valeur militaire.

L'unique sous-marin construit quant à lui est affecté à la division des sous-marins d'instruction de la brigade des sous-marins d'instruction de la flotte du nord Baltique. Il est transféré par chemin de fer à Leningrad jusqu'au chantier 196 où il est d'abord réparé. Mais dès 1949, il n'est utilisé que comme installation d'essai pour la propulsion unique, pour la formation de spécialistes destinés aux projets A615, pour des essais divers de mise au point. Il est rayé des unités en activité le 27 janvier 1953.

 

Commentaire:

On ne peut que rester sidéré de la légèreté des responsables de l'admission au service actif de ce sous-marin, qui va donner naissance, avec le R-1 du projet REDO, au projet 615 / A615, surnommé "briquet" par ses équipages, et qui lui aussi présentait un très grave défaut de mise au point. L'entêtement de la marine soviétique dans cette direction reste incompréhensible, d'autant que l'on savait depuis le Pochtoviy de 1908 que le bruit des moteurs Diesel en plongée représentait un défaut rédhibitoire dans la mise en oeuvre d'un sous-marin, qui, par essence, se veut la plus discrète possible.

 

 

Dernière mise à jour: 1er mars 2013

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