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Dernière mise à jour: |
27 août 2025 |
(Moteur unique avec absorbeur chimique à la chaux)
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
Autre photo de toute aussi mauvaise qualité
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.
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 Abram Samuilovich KASSATSIER. 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.
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 propulsion unique. Le 16 novembre de la même année, le M-401 (n° de chantier 135) est mis sur cale au chantier n°196, et ce malgré les réticences de Mikhail Petrovich Frinovskiy, Commissaire à la Marine.
Le sous-marin prototype est mis à l'eau le 1er juin 1941. L'avance allemande conduit à son transfert à Gorky sur barge dès le mois d'août. Mais le froid de l'hiver suivant finit par le faire quitter Gorky pour Baku dès le mois de novembre, 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. Mû par deux hélices, son déplacement en surface s'établissait à 101,9 t, sa réserve de flottabilité à 37%. Long de 37;3 m et large de 3,3, il pouvait plonger jusque 60 m. L'autonomie était de cinq jours. Les vitesses maximales calculées étaient de 23 noeuds en surface et 14,5 en plongée. Elles passaient à 14 et 4 noeuds respectivement aux allures économiques. Dans ces dernières conditions, les distances franchissables étaient de 900 et 350 N respectivement. L'armement comprenait deux tubes lance-torpilles à l'avant, et un canon 21-K de 45 mm sur le pont, à l'avant du massif.
La propulsion était assurée de deux moteurs Diesel rapides "légers" de type M-50R (12 cylindres 4 temps suralimentés sans compresseur non réversibles et refroidis à l'eau douce) de 1 000 Cv à 1 700 t/min, un réservoir d'oxygène liquide, deux filtres absorbants à la chaux, d'un refroidisseur de gaz par moteur, d'un évaporateur et d'un réchauffeur d'oxygène, avec 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. Cette tranche incluait également un moteur Diesel de secours Ruston Hercules (Ruston Hornsby?) de 48 Cv à 1 600 t/min, attelé à la génératrice électrique MGN510 de 11 kW. Par un accouplement réversible, il pouvait aussi entraîner la ligne d'arbre tribord, tout comme il pouvait fonctionner en cycle fermé. Le filtre des gaz avant prenait place sur côté bâbord de la tranche. Le filtre des gaz arrière était en tranche 4, mais sur tribord. D'un contenance de 2 t chacun, ils étaient rechargés à la main, les caisses étant déversées par le biais de cols de cygne disposés au travers de la coque épaisse. Leur chargement manuel était également possible par le panneau de la tranche 4. Dans cette tranche se trouvait le second moteur Diesel M-50R, sur bâbord, et qui pouvait entraîner la ligne d'arbres bâbord avec un accouplement à friction réversible. Il y avait également la génératrice électrique auxiliaire MP-507 (6,9 kW), relié d'un côté au compresseur d'air HP et de l'autre à la ligne d'arbre bâbord par un accouplement débrayable. Les deux génératrices pouvaient être accouplées aux Diesel M-50R lorsqu'ils fonctionnaient en circuit fermé, grâce à des réducteurs. Elles servaient à l'alimentation des auxiliaires et à la recharge de la batterie 6STK-135 sous une tension de 110 V, batterie rechargeable également par le Diesel de secours.
La citerne d'oxygène constituée de deux sphères assemblées et d'une contenance maximale de 1,65 t, était suspendue par des câbles à l'arrière de la coque épaisse, dans un compartiment étanche soigneusement isolé par de la laine de silicate. Elle est remplacée par une citerne cylindrique par la suite. Son rechargement s'effectuait par une canalisation installée sur le pont supérieur, comme sur le sous-marin R-1 du projet REDO.
Tous les auxiliaires placés dans les tranches des Diesel était manoeuvrables à distance. Les vannes d'alimentation en oxygène étaient les seules à commande hydraulique, système remplacé par la suite par des commandes manuelles à engrenage.
Un seul opérateur avec un panneau de commande placé dans la deuxième tranche (tranche du Central) sur bâbord arrière suffisait à la conduite de ces mécanismes. Il disposait de plusieurs hublots étanches pour l'observation de la tranche suivante.
Les vannes Kingston et les purges des caisses de ballast étaient à commande hydraulique, tout comme la manoeuvre du mât du périscope et le clapet de fermeture de l'échappement des moteurs Diesel. Les barres de plongée arrière et le safran du gouvernail étaient à commande électrique, avec des leviers situés sur bâbord du Central. Le sous-marin n'avait pas de barres de plongée à l'avant. La batterie d'accumulateurs, divisée en deux blocs, prenait place sous le Central. Une caisse à gazole de 5,5 t prenait place à l'avant.
La 1ère tranche correspondait aux deux tubes lance-torpilles. Les torpilles étaient stockées dans ces tubes, sans aucune réserve.
Le M-401 est mis à l'eau le 1er juin 1941 au chantier Sudomekh à un niveau de finition avancé. Les travaux de finition sont menés aux ateliers du port militaire de Baku, après son transfert.
Les essais mettent en évidence une régulation difficile du taux d'oxygène lors du fonctionnement en cycle fermé. Ni le régulateur automatique ni l'analyseur de gaz ne donnent satisfaction. Il faut s'en remettre à la dextérité de l'opérateur, particulièrement aux changements d'allure. Si les gaz sont de couleur bleue, il doit réduire la pression d'oxygène et au contraire l'augmenter lorsqu'ils sont marron clair. De plus, les changements de pression induits dans les tranches des Diesel étaient ressentis dans les tranches avant, malgré l'étanchéité recherchée. Elle était contrôlée avec le plus grand soin avant chaque plongée, en les mettant en surpression pour vérification. Elle était considérée comme satisfaisante si sa chute ne dépassait pas 100 P en 10 min.
Au cours des essais en cycle fermé, plusieurs détonations de mélange gazeux provoquent des incendies dans les tranches des Diesel, constations déjà connues sur le R-1. Consultés, les spécialistes considèrent qu'elles étaient provoquées par l'admission d'oxygène dans une atmosphère déjà fortement polluée par les vapeurs d'huile et de carburant, au contact de surfaces échauffées. Aucune étude scientifique ne viendra expliquer l'apparition de ces détonations, d'autant qu'elles sont d'intensité très variable, et peuvent entraîner de lourdes réparations des locaux énergie. L'erreur de S. A. Basilevskiy sera d'ériger cette thèse en axiome, lourd de conséquences pour la suite. Même l'intégrité de l'équipage sera 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 isolants électriques. Le moral des sous-mariners en est fortement affecté, d'autant qu'il faut régulièrement remplacer toutes ces pièces.
L'avarie du 23 novembre 1942 immobilise el sous-marin pendants de longues semaines, faute de rechanges suffisants de matériaux de remplacement, du manque d'équipements des ateliers locaux, sans parler de restrictions engendrées 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 jusque fin 1945 et restent très superficiels. Les remarques portent sur la faible autonomie, la durée nécessaire pour la préparation, l'évaporation de l'oxygène à bord, l'impossibilité d'accès aux Diesel pendant le fonctionnement en circuit fermé, ce qui complique la sécurité du bord. A cela s'ajoutent la faible puissance des moteurs M-50R *, la surpression de 0,1 à 0,3 cm² dans les tranches Diesel en mode circuit fermé pouvant intoxiquer le personnel dans les tranches avant, la très mauvaise habitabilité.
Le M-401 est néanmoins admis au service actif en 1946. Malgré toutes les réserves signalées, les concepteurs vont se voir décerner le prix Staline en 1948 pour la "Création d'un nouveau moteur pour bâtiments de guerre".
Le sous-marin, qui va rester unique, est affecté à la division des sous-marins d'instruction de la flotte du nord Baltique. Il est d'abord transféré par voie ferrée jusqu'au chantier n°196 à Leningrad pour réparations. Mais dès 1949 il ne sert que comme installation d'essai pour la propulsion unique, pour la formations de spécialistes destinés à la classe A615 et pour divers essais de mise au point. Il est rayé des unités en activité le 27 janvier 1953.
* commentaire curieux puisque des sous-marins de l'époque et d'un plus important déplacement disposent de moins de puissance, à moins que celle-ci ne soit très fortement réduite en cycle fermé.
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Commentaire de l'auteur:
La légèreté des responsables de l'admission au service actif est sidérante, quoiqu'ils aient pu être soumis à très forte pression. Avec le R-1 du projet RDO, ce projet va donner naissance aux classes 615 et A615, surnommés les "inflammables" par leurs équipages. L'entêtement des autorités soviétiques dans cette direction rest incompréhensible, d'autant que le Pochtoviy de 1908 avait démontré que le bruit rayonné par des moteurs Diesel en plongée constituait un défaut rédhibitoire dans la mise en oeuvre d'un sous-marin qui, par essence, se veut la plus discrète possible.
