SOUS-MARINS
	Sous-marins militaires Équilibre du bâtiment Un sous-marin navigue à la surface en maintenant vides des capacités appelées «ballasts». Pour plonger, il s'alourdit en y admettant de l'eau de mer. Le retour en surface s'obtient en effectuant l'opération inverse. Un certain nombre de «déplacements» de sous-marins ont été définis. Les définitions en usage en France sont les suivantes: – déplacement réglementaire en plongée: on appelle déplacement réglementaire en plongée la poussée d'Archimède qui s'exerce sur l'ensemble des volumes du sous-marin dans lesquels l'entrée de l'eau de mer est interdite ou peut être commandée (coque épaisse, appendices résistants, appendices contenant des fluides équilibrés, ballasts). Ce déplacement est utilisé dans tous les problèmes de statique du sous-marin; – déplacement de forme en plongée: grandeur de même nature que ci-dessus, appliquée à l'ensemble des volumes constituant le sous-marin en plongée. Il diffère du déplacement réglementaire par adjonction des volumes en libre communication avec la mer. Il est utilisé dans tous les problèmes de dynamique et notamment dans les calculs de propulsion; – déplacement réglementaire en surface: poussée d'Archimède s'exerçant sur la carène en surface. Il se déduit du déplacement réglementaire en plongée par soustraction du poids de l'eau de mer contenue dans les ballasts; – déplacement Genève: déplacement conventionnel exprimé en long tons anglaises, schématiquement égal au déplacement réglementaire en surface sans approvisionnements liquides; – déplacement type: déplacement Genève arrondi à une valeur choisie pour les bâtiments d'une même série. Ces déplacements sont tous définis pour un poids spécifique de l'eau de mer dit réglementaire égal à 1,026 t/m3. En outre, on définit la flottabilité comme le poids de l'eau dans les ballasts (égal à la différence entre déplacements réglementaires en plongée et en surface) et le coefficient de flottabilité comme le rapport entre cette grandeur et le déplacement réglementaire en plongée. Un sous-marin étant en équilibre statique en assiette nulle (assiette = angle des lignes de tracé avec l'horizontale), on peut écrire (fig. 2) en distinguant d'une part les poids P, de l'autre les poussées correspondantes ®wV (w poids spécifique de l'eau) que le système (Pp, ®wVp) est équivalent à zéro. Si dans le sous-marin en plongée on distingue l'eau des ballasts, il se trouve réduit à ce que l'on nomme par convention «carène intérieure» constituée de la coque épaisse et de ses appendices. L'eau des ballasts étant en équilibre avec elle-même, le système (Pp, ®wVp) équivalent à zéro se trouve décomposé en un système (Pb, ®wVb) équivalent à zéro et un système (Pi, ®wVi) lui-même équivalent à zéro. Or la carène intérieure est constituée des mêmes éléments que le bâtiment en surface | Pi | = | Ps | et Gi confondu avec Gs. Le centre de gravité du bâtiment en surface Gs est donc sur la verticale du centre de volume Ci de la carène intérieure avec appendice. L'application du principe d'Archimède en plongée puis en surface montre que: Le volume de carène du bâtiment en surface est donc invariable. Il s'ensuit que le tirant d'eau milieu en surface est constant. On peut montrer en outre que les tirants d'eau arrière et avant sont pratiquement invariables. Ainsi donc, le navire sous-marin se distingue fondamentalement du bâtiment de surface: d'une part, dès que les formes de sa carène intérieure et de ses appendices sont figées, on connaît son volume de carène en surface et la position en longueur de son centre de gravité; d'autre part, dès que ses formes extérieures sont figées, ses tirants d'eau de sortie de plongée sont immuables, quel que soit le poids spécifique de l'eau de mer. On peut dire également que tous les déplacements du sous-marin en eau de poids spécifique réglementaire sont fixés dès qu'est tracée la carène intérieure avec appendices et arrêté l'agencement des ballasts; ils sont donc déterminés par des volumes auxquels doivent s'ajuster les poids. Ces considérations imposent un soin particulier à l'établissement et au suivi du devis de poids au cours de la construction. Pour les satisfaire, il faut prévoir un lest dont le poids est la différence entre le déplacement du sous-marin en surface et le total des poids embarqués et des installations existantes. La stabilité du sous-marin en plongée statique est assurée si le centre de gravité Gs (confondu avec Gi) est situé en dessous de Ci; on appelle ai le module de stabilité en plongée; on peut également appeler module de stabilité en plongée la distance ap qui sépare le centre de gravité et le centre de volume de l'ensemble constitué par la carène intérieure, ses appendices et l'eau des ballasts. On a bien évidemment la relation (fig. 2): résultant de la similitude des triangles Cb Gp Cp et Cb Ci Gi ou du fait que l'eau des ballasts n'apporte pas de couple de stabilité. En surface, les conditions de stabilité sont celles des bâtiments de surface (cf. architecture NAVALE). Pendant le remplissage et la vidange des ballasts, la stabilité se trouve diminuée par suite de l'existence de carènes liquides dans les ballasts; il y a lieu de tenir compte de ce phénomène dans l'établissement d'un projet de sous-marin. Jean TOUFFAIT, Marc MENEZ et Jean LE TALLEC in Encyclopædia Universalis