Une coque pressurisée fait partie de quel type de navire ?
sous-marin
Une coque légère (boîtier dans l'usage britannique) d'un sous-marin est la coque extérieure non étanche qui offre une forme hydrodynamiquement efficace. La coque pressurisée est la coque intérieure d’un sous-marin ; cela tient à la différence entre la pression extérieure et intérieure. Coque de sous-marin Les sous-marins modernes ont généralement la forme d’un cigare. Ce dessin, déjà visible sur les tout premiers sous-marins, est appelé « coque en forme de larme » et s'inspire des corps des baleines. Il réduit considérablement la traînée hydrodynamique du sous-marin lorsqu'il est immergé, mais diminue les capacités de tenue en mer et augmente la traînée en surface. Le concept d'une coque légère extérieure hydrodynamiquement profilée séparée de la coque intérieure sous pression a été introduit pour la première fois dans le premier sous-marin pionnier Ictineo I conçu par l'inventeur catalan Narcís Monturiol i Estarriol en 1859. Cependant, lorsque les sous-marins militaires sont entrés en service au début des années 1900, le les limitations de leurs systèmes de propulsion les obligeaient à opérer en surface la plupart du temps ; leurs conceptions de coque étaient un compromis, avec les coques extérieures ressemblant à un navire, permettant une bonne navigation de surface, et une superstructure relativement profilée pour minimiser la traînée sous l'eau. En raison des vitesses de plongée lentes de ces sous-marins, généralement bien inférieures à 10 nœuds, la traînée accrue pour les déplacements sous-marins par le navire conventionnel comme la coque extérieure a été considérée comme acceptable. Ce n'est qu'à la fin de la Seconde Guerre mondiale, lorsque les améliorations technologiques ont permis des opérations immergées plus rapides et plus longues et que la surveillance accrue par les avions ennemis a forcé les sous-marins à passer la plupart de leur temps sous la surface, que la conception des coques a repris la forme de larme, pour réduire la traînée et le bruit. Sur les sous-marins militaires modernes, la coque extérieure (et parfois aussi l'hélice) est recouverte d'une épaisse couche de caoutchouc spécial insonorisant, ou revêtement anéchoïque, pour rendre le sous-marin plus difficile à détecter par SONAR actif et passif. Tous les petits sous-marins et submersibles modernes, ainsi que les plus anciens, ont une seule coque. Cependant, pour les gros sous-marins, les approches se sont séparées. Tous les sous-marins lourds soviétiques sont construits avec une structure à double coque, mais les sous-marins américains sont généralement à simple coque. Ils ont toujours des sections de coque légères à l'avant et à l'arrière, qui abritent les réservoirs de ballast principaux et offrent une forme hydrodynamiquement optimisée, mais la section de coque principale, généralement cylindrique, n'a qu'une seule couche de placage. La double coque d'un sous-marin est différente de la double coque d'un navire. La coque externe, qui forme en réalité la forme d'un sous-marin, est appelée coque extérieure, boîtier ou coque légère. Ce terme est particulièrement approprié pour la construction de sous-marins russes, où la coque légère est généralement constituée d'acier de seulement 2 à 4 millimètres d'épaisseur, car elle subit la même pression des deux côtés. La coque légère peut être utilisée pour monter des équipements qui, s'ils étaient fixés directement à la coque sous pression, pourraient causer des contraintes inutiles. L'approche à double coque permet également d'économiser de l'espace à l'intérieur de la coque sous pression, car les raidisseurs annulaires et les longerons peuvent être situés entre les coques. Ces mesures permettent de minimiser la taille de la coque pressante, qui est beaucoup plus lourde que la coque légère. De plus, si le sous-marin est endommagé, la coque légère subit une partie des dommages et ne compromet pas l'intégrité du navire, tant que la coque pressurisée est intacte. À l’intérieur de la coque extérieure se trouve une coque solide, ou coque sous pression, qui résiste réellement à la pression extérieure et a une pression atmosphérique normale à l’intérieur. La coque sous pression est généralement construite en acier épais à haute résistance avec une structure complexe et une réserve de résistance élevée, et est séparée par des cloisons étanches en plusieurs compartiments. Les coques pressantes et légères ne sont pas séparées et forment une structure tridimensionnelle avec une résistance accrue. L'espace intercoque est utilisé pour certains équipements qui ne nécessitent pas de pression constante pour fonctionner. La liste diffère considérablement d’un sous-marin à l’autre et comprend généralement différents réservoirs d’eau/air. Dans le cas d'un sous-marin monocoque, la coque légère et la coque pressurisée sont les mêmes à l'exception de la proue et de la poupe. Les constructions d’une coque pressurisée nécessitent un haut degré de précision. Cela est vrai quelle que soit sa taille. Même un écart d'un pouce (25 mm) par rapport à l'arrondi de la section transversale entraîne une diminution de plus de 30 % de la charge hydrostatique. Les anneaux de raidissement résistent aux déviations mineures et la force de pression totale de plusieurs millions de tonnes orientées longitudinalement doit être répartie uniformément sur la coque en utilisant une coque à section circulaire. Cette conception est la plus résistante aux contraintes de compression et sans elle, aucun matériau ne pourrait résister à la pression de l’eau dans les profondeurs sous-marines. Une coque de sous-marin nécessite une construction transversale coûteuse, avec des anneaux de raidissement situés plus fréquemment que les longitudinaux. Aucune pièce de coque ne peut contenir de défauts et tous les joints soudés sont vérifiés plusieurs fois avec différentes méthodes. Les sous-marins de la classe Typhoon sont dotés de plusieurs coques à pression qui simplifient la conception interne tout en rendant le navire beaucoup plus large qu'un sous-marin normal. Dans le corps principal du sous-marin, deux longues coques à pression sont parallèles avec une troisième coque à pression, plus petite, au-dessus d'elles (qui dépasse juste en dessous de la voile), et deux autres coques à pression pour les torpilles et l'appareil à gouverner. Cela augmente également considérablement leur capacité de survie : même si une coque pressurisée est brisée, les membres d'équipage de l'autre sont en sécurité et il y a moins de risques d'inondation. La profondeur de plongée ne peut pas être augmentée facilement. Le simple fait de rendre la coque plus épaisse augmente le poids et nécessite une réduction du poids des équipements embarqués, aboutissant finalement à un bathyscaphe. Ceci est abordable pour les submersibles de recherche civils, mais pas pour les sous-marins militaires, de sorte que leur profondeur de plongée a toujours été limitée par la technologie actuelle. Les sous-marins de la Première Guerre mondiale avaient leurs coques construites en acier au carbone et avaient généralement des profondeurs d'essai ne dépassant pas 100 mètres (328 pieds). Pendant la Seconde Guerre mondiale, l'acier allié à haute résistance a été introduit, permettant des profondeurs allant jusqu'à 200 mètres (656 pieds). Les calculs d'après-guerre ont suggéré des profondeurs d'écrasement dépassant 300 m pour les sous-marins allemands de type VII de la fin de la guerre. L'acier allié à haute résistance reste aujourd'hui le matériau principal des sous-marins, avec une limite de profondeur de 250 à 350 mètres (820 à 1 148 pieds), qui ne peut être dépassée sur un sous-marin militaire sans sacrifier d'autres caractéristiques. Pour dépasser cette limite, quelques sous-marins ont été construits avec des coques en titane. Le titane est plus résistant et plus léger que l’acier et n’est pas magnétique. Les sous-marins en titane étaient particulièrement favorisés par les Soviétiques, car ils avaient développé des alliages spécialisés à haute résistance, construit une industrie de production de titane à des coûts abordables et disposaient de plusieurs types de sous-marins en titane. Les alliages de titane permettent une augmentation majeure de la profondeur, mais d'autres systèmes doivent également être repensés. La profondeur des tests a donc été limitée à 1 000 mètres (3 281 pieds) pour le sous-marin soviétique Komsomolets, le sous-marin militaire plongeant le plus profondément. Un sous-marin de classe Alfa aurait pu fonctionner avec succès à 1 300 mètres (4 265 pieds), même si un fonctionnement continu à de telles profondeurs constituerait une contrainte excessive pour de nombreux systèmes sous-marins. Malgré ses avantages, les coûts élevés de la construction des sous-marins en titane ont conduit à leur abandon à la fin de la guerre froide. Il existe des exemples de plus de deux coques à l’intérieur d’un sous-marin. La coque légère des sous-marins de classe Typhoon abrite deux coques principales à pression, une troisième coque à pression plus petite constituant la majeure partie de la voile, deux autres pour les torpilles et l'appareil à gouverner, et entre les coques principales 20 SLBM MIRV ainsi que des réservoirs de ballast et quelques autres systèmes. Les sous-marins des classes Dolfijn et Potvis de la Marine royale néerlandaise abritaient trois coques pressurisées principales.
Une coque légère (boîtier dans l'usage britannique) d'un sous-marin est la coque extérieure non étanche qui offre une forme hydrodynamiquement efficace. La coque pressurisée est la coque intérieure d’un sous-marin ; cela tient à la différence entre la pression extérieure et intérieure.

Coque de sous-marin

Les sous-marins modernes ont généralement la forme d’un cigare. Ce dessin, déjà visible sur les tout premiers sous-marins, est appelé « coque en forme de larme » et s'inspire des corps des baleines. Il réduit considérablement la traînée hydrodynamique du sous-marin lorsqu'il est immergé, mais diminue les capacités de tenue en mer et augmente la traînée en surface.

Histoire

Le concept d'une coque légère extérieure hydrodynamiquement profilée séparée de la coque intérieure sous pression a été introduit pour la première fois dans le premier sous-marin pionnier Ictineo I conçu par l'inventeur catalan Narcís Monturiol i Estarriol en 1859. Cependant, lorsque les sous-marins militaires sont entrés en service au début des années 1900, le les limitations de leurs systèmes de propulsion les obligeaient à opérer en surface la plupart du temps ; leurs conceptions de coque étaient un compromis, avec les coques extérieures ressemblant à un navire, permettant une bonne navigation de surface, et une superstructure relativement profilée pour minimiser la traînée sous l'eau. En raison des vitesses de plongée lentes de ces sous-marins, généralement bien inférieures à 10 nœuds, la traînée accrue pour les déplacements sous-marins par le navire conventionnel comme la coque extérieure a été considérée comme acceptable. Ce n'est qu'à la fin de la Seconde Guerre mondiale, lorsque les améliorations technologiques ont permis des opérations immergées plus rapides et plus longues et que la surveillance accrue par les avions ennemis a forcé les sous-marins à passer la plupart de leur temps sous la surface, que la conception des coques a repris la forme de larme, pour réduire la traînée et le bruit. Sur les sous-marins militaires modernes, la coque extérieure (et parfois aussi l'hélice) est recouverte d'une épaisse couche de caoutchouc spécial insonorisant, ou revêtement anéchoïque, pour rendre le sous-marin plus difficile à détecter par SONAR actif et passif.

Les types

Tous les petits sous-marins et submersibles modernes, ainsi que les plus anciens, ont une seule coque. Cependant, pour les gros sous-marins, les approches se sont séparées. Tous les sous-marins lourds soviétiques sont construits avec une structure à double coque, mais les sous-marins américains sont généralement à simple coque. Ils ont toujours des sections de coque légères à l'avant et à l'arrière, qui abritent les réservoirs de ballast principaux et offrent une forme hydrodynamiquement optimisée, mais la section de coque principale, généralement cylindrique, n'a qu'une seule couche de placage.

Coque légère

La double coque d'un sous-marin est différente de la double coque d'un navire. La coque externe, qui forme en réalité la forme d'un sous-marin, est appelée coque extérieure, boîtier ou coque légère. Ce terme est particulièrement approprié pour la construction de sous-marins russes, où la coque légère est généralement constituée d'acier de seulement 2 à 4 millimètres d'épaisseur, car elle subit la même pression des deux côtés. La coque légère peut être utilisée pour monter des équipements qui, s'ils étaient fixés directement à la coque sous pression, pourraient causer des contraintes inutiles. L'approche à double coque permet également d'économiser de l'espace à l'intérieur de la coque sous pression, car les raidisseurs annulaires et les longerons peuvent être situés entre les coques. Ces mesures permettent de minimiser la taille de la coque pressante, qui est beaucoup plus lourde que la coque légère. De plus, si le sous-marin est endommagé, la coque légère subit une partie des dommages et ne compromet pas l'intégrité du navire, tant que la coque pressurisée est intacte.

Coque à pression

À l’intérieur de la coque extérieure se trouve une coque solide, ou coque sous pression, qui résiste réellement à la pression extérieure et a une pression atmosphérique normale à l’intérieur. La coque sous pression est généralement construite en acier épais à haute résistance avec une structure complexe et une réserve de résistance élevée, et est séparée par des cloisons étanches en plusieurs compartiments. Les coques pressantes et légères ne sont pas séparées et forment une structure tridimensionnelle avec une résistance accrue. L'espace intercoque est utilisé pour certains équipements qui ne nécessitent pas de pression constante pour fonctionner. La liste diffère considérablement d’un sous-marin à l’autre et comprend généralement différents réservoirs d’eau/air. Dans le cas d'un sous-marin monocoque, la coque légère et la coque pressurisée sont les mêmes à l'exception de la proue et de la poupe.

Les constructions d’une coque pressurisée nécessitent un haut degré de précision. Cela est vrai quelle que soit sa taille. Même un écart d'un pouce (25 mm) par rapport à l'arrondi de la section transversale entraîne une diminution de plus de 30 % de la charge hydrostatique. Les anneaux de raidissement résistent aux déviations mineures et la force de pression totale de plusieurs millions de tonnes orientées longitudinalement doit être répartie uniformément sur la coque en utilisant une coque à section circulaire. Cette conception est la plus résistante aux contraintes de compression et sans elle, aucun matériau ne pourrait résister à la pression de l’eau dans les profondeurs sous-marines. Une coque de sous-marin nécessite une construction transversale coûteuse, avec des anneaux de raidissement situés plus fréquemment que les longitudinaux. Aucune pièce de coque ne peut contenir de défauts et tous les joints soudés sont vérifiés plusieurs fois avec différentes méthodes.

Les sous-marins de la classe Typhoon sont dotés de plusieurs coques à pression qui simplifient la conception interne tout en rendant le navire beaucoup plus large qu'un sous-marin normal. Dans le corps principal du sous-marin, deux longues coques à pression sont parallèles avec une troisième coque à pression, plus petite, au-dessus d'elles (qui dépasse juste en dessous de la voile), et deux autres coques à pression pour les torpilles et l'appareil à gouverner. Cela augmente également considérablement leur capacité de survie : même si une coque pressurisée est brisée, les membres d'équipage de l'autre sont en sécurité et il y a moins de risques d'inondation.

Profondeur de plongée

La profondeur de plongée ne peut pas être augmentée facilement. Le simple fait de rendre la coque plus épaisse augmente le poids et nécessite une réduction du poids des équipements embarqués, aboutissant finalement à un bathyscaphe. Ceci est abordable pour les submersibles de recherche civils, mais pas pour les sous-marins militaires, de sorte que leur profondeur de plongée a toujours été limitée par la technologie actuelle.

Les sous-marins de la Première Guerre mondiale avaient leurs coques construites en acier au carbone et avaient généralement des profondeurs d'essai ne dépassant pas 100 mètres (328 pieds). Pendant la Seconde Guerre mondiale, l'acier allié à haute résistance a été introduit, permettant des profondeurs allant jusqu'à 200 mètres (656 pieds). Les calculs d'après-guerre ont suggéré des profondeurs d'écrasement dépassant 300 m pour les sous-marins allemands de type VII de la fin de la guerre. L'acier allié à haute résistance reste aujourd'hui le matériau principal des sous-marins, avec une limite de profondeur de 250 à 350 mètres (820 à 1 148 pieds), qui ne peut être dépassée sur un sous-marin militaire sans sacrifier d'autres caractéristiques. Pour dépasser cette limite, quelques sous-marins ont été construits avec des coques en titane. Le titane est plus résistant et plus léger que l’acier et n’est pas magnétique. Les sous-marins en titane étaient particulièrement favorisés par les Soviétiques, car ils avaient développé des alliages spécialisés à haute résistance, construit une industrie de production de titane à des coûts abordables et disposaient de plusieurs types de sous-marins en titane. Les alliages de titane permettent une augmentation majeure de la profondeur, mais d'autres systèmes doivent également être repensés. La profondeur des tests a donc été limitée à 1 000 mètres (3 281 pieds) pour le sous-marin soviétique Komsomolets, le sous-marin militaire plongeant le plus profondément. Un sous-marin de classe Alfa aurait pu fonctionner avec succès à 1 300 mètres (4 265 pieds), même si un fonctionnement continu à de telles profondeurs constituerait une contrainte excessive pour de nombreux systèmes sous-marins. Malgré ses avantages, les coûts élevés de la construction des sous-marins en titane ont conduit à leur abandon à la fin de la guerre froide.

Autres types

Il existe des exemples de plus de deux coques à l’intérieur d’un sous-marin. La coque légère des sous-marins de classe Typhoon abrite deux coques principales à pression, une troisième coque à pression plus petite constituant la majeure partie de la voile, deux autres pour les torpilles et l'appareil à gouverner, et entre les coques principales 20 SLBM MIRV ainsi que des réservoirs de ballast et quelques autres systèmes. Les sous-marins des classes Dolfijn et Potvis de la Marine royale néerlandaise abritaient trois coques pressurisées principales.