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Un sous-marin à propulsion humaine est un véhicule de forme hydrodynamique non pressurisé utilisant uniquement comme énergie pour son déplacement la force musculaire. Ce sont des prototypes conçus essentiellement pour des programmes de recherche universitaire portant sur la mécanique des fluides, la biomécanique, la mécanique, l'étude des propriétés des matériaux.

Les sous-marins à propulsion humaine sont conçus pour un à plusieurs pilotes. Ils sont divisés en deux catégories : les humides et les secs. Dans un sous-marin humide, le pilote est en scaphandre autonome afin de pouvoir se libérer et poursuivre une plongée libre si nécessaire.

Il existe plusieurs types de systèmes de propulsion, le plus commun est l'utilisation d'hélices (bi, tri ou quadripâles) ; quelques équipes utilisent des helices contra-rotatives et turbines. Les systèmes de nageoires ou foil sont de plus en plus utilisés comme système propulsif de part leur rendement efficace en faible puissance[1].

Sommaire

HistoriqueModifier

Essentiellement destiné à des fins militaires , les premiers sous-marins conçus seront des sous-marins utilisant la propulsion humaine, au debut par action sur une manivelle faisant tourner un arbre sur lequel est montée une hélice, soit par rames, et par la suite par pédalage. Il est recensé aux États-unis 9 sous-marins à manivelles entre 1775 et 1863. Article détaillé en anglais sur les sous-marins à manivelles.

Les coursesModifier

 
Competitors at ISR

Deux courses biennale de sous-marin sont organisées chaque année aux USA et en Angleterre[2]. Elles rassemblent essentiellement des équipes d'élèves ingénieurs représentant leur universités, cependant les courses sont ouvertes aux indépendants[3]. Il s'agit uniquement de courses de sous-marin humide.

L'International Submarine Races qui se déroule au Naval Surface Warefare Center de Carderock à Bethesda Maryland[4].

L'European International Submarine Races qui se déroule à Gosport dans le Ocean Basin de QinetiQ[5].

Les prix décernés : grand prix général, innovation, esprit d'équipe, design, composite, vitesse, maniabilité.

DéfinitionModifier

Les sous-marins humide sont des engins emplis d'eau qui sont réglés pour avoir une flottabilité nulle, positive ou négative selon le besoin du pilote et le profil de plongée adopté.

MatériauxModifier

 
David Taylor Model Basin, Carderock, Maryland, USA

Les programmes de recherches ont souvent mis en avance les nouveaux matériaux de l'industrie navale ou aéronautique pour développer les vaisseaux. Les plus courant sont l'utilisation

des fibres de verre, carbone, bambou pour la peau du sous-marin composé avec des résines polyester et plus souvent époxy. Certains vaisseaux utilisent comme matériaux d'âme le liège, le PVC réticulé ou balsa.

Le Warwick de l'équipe universitaire de Warwick, sera le premier sous-marin totalement imprimé en 3D[6].

Sous-marin mono place à hélicesModifier

 
Scubster, France

  Scubster équipe indépendante menée par Stephane Rousson, Prix Innovation ISR 2011[7].

  Sublime, Hernando County Schools, Spingstead, Florida[8].

  Sultanah III, Sultan Qaboos University

  Archimede VII, Ecole polytechnique de Montreal[9].

  Nautilus, Technical University of Gdansk

  The Warwick, University of Warwick[10]'[11].

  Godiva 4, University of Warwick

  Nauti Buoy, University of Southampton[12].

  Tijuana Taxi, University of Veracruz, vitesse 1.03 Kts

  UoSS Orca, University of Southampton[13]. Participation à ISR 2015

  The Under Archeiver, Newcastle University[14]

  HPS Atlantic, Florida Atlantic University

Sous-marin bi place à hélicesModifier

Sous-marin mono place à turbineModifier

Sous-marin mono place à hélices contra-rotativeModifier

  Bluefin, University of Michigan[16].

  Menrva, Bath University[17].

  Chinook, University of Victoria and Camosun Engineering Students[18].

  Skookumchuk 4, University of British Columbia[19].

  Mayflower, University of Plymouth [20].

Sous-marin mono place hybride ( hélice et nageoires propulsives )Modifier

Sous-marin mono place à nageoiresModifier

  Wasub VIII, Delft University of technology[22].

  Argo, Delft University of Technology[23].

  Taniwha, Auckland Bioengineering Institute[24].

  Rivershark, Rhine Waal University[25].

  Inia, Rhine Waal University[26]. Piloté par une femme.

  Vaquita, University of California San Diego

Sous-marin bi place à nageoiresModifier

  Omer 7,Ecole de Technologie Supérieure [27]. Record de vitesse

Sous-marins en cours de classificationModifier

Etats-Unis :

  1. FAU Boat II, Florida Atlantic University
  2. Mantaray, Texas A&M University
  3. Subsonic, Uc San Diego
  4. Subzero, Hernando County Schools, Spingstead, Florida[28]
  5. Jesse V, Old Saybrook high School, vitesse 3.27kts
  6. Trigonus, Ac Mosley High School, vitesse 1.28 kts
  7. Rubber Ducky, équipe indépendante, Kids Into Discovery Science, vitesse 1.24 kts
  8. Umptysquatch 8, Sussex County Technical School, New Jersey, Smooth Operator Award
  9. Wolverine, University of Michigan,
  10. Phantom, Virginia Polytechnic Institute , Virginia

Galerie de sous-marin à helicesModifier

Sous-marin secModifier

Le premier sous-marin à propulsion humaine est le Turtle de David Bushnell datant de 1775.

Le Poisson pilote prototype français conçu par Antoine Delafargue et Michaël de Lagarde avait pour objectif de traverser la Manche[29].

Autres projetsModifier

Le Subo de Olivier Feuillette est un kayak sous-marin à propulsion humaine utilisant une technique de nageoire[30].

RéférencesModifier

  1. « Undergrads to Take Human Powered Submarine to International Competition », sur ucsdnews.ucsd.edu (consulté le 4 septembre 2018).
  2. (en) « 'Underwater Bicycle' Submarines Race It Out In U.K. Pool », HuffPost South Africa,‎ (lire en ligne, consulté le 4 septembre 2018).
  3. Isabelle Croizeau, « Courses de sous-marins à pédales », Futura,‎ (lire en ligne, consulté le 4 septembre 2018).
  4. (en-US) « INTERNATIONAL SUBMARINE RACES », sur INTERNATIONAL SUBMARINE RACES (consulté le 4 septembre 2018).
  5. (en-GB) « European International Submarine Races - Home », sur www.subrace.eu (consulté le 4 septembre 2018).
  6. (en-US) « Beyond prototyping: additively manufacturing a human-powered submarine - Make Parts Fast », sur www.makepartsfast.com (consulté le 6 septembre 2018).
  7. « Scubster Nemo | Scubster », sur scubster.com (consulté le 5 septembre 2018).
  8. (en) « Frank W. Springstead High School », dans Wikipedia, (lire en ligne).
  9. « Archimède – Le sous-marin à propulsion humaine », sur archimede.polymtl.ca (consulté le 4 septembre 2018).
  10. (en-GB) « Warwick Submarine | Home », sur warwick.ac.uk (consulté le 7 septembre 2018).
  11. (en-GB) « Warwick submarine team UK champions at international race », sur warwick.ac.uk (consulté le 7 septembre 2018).
  12. (en) « Human Powered Submarine 2018 », sur southampton.hubbub.net (consulté le 8 septembre 2018).
  13. (en) « Human Powered Submarine 2018 », sur southampton.hubbub.net (consulté le 10 septembre 2018).
  14. Tareq Haddad, « Newcastle Uni students take their scratch-built human-powered sub to the states », nechronicle,‎ (lire en ligne, consulté le 10 septembre 2018).
  15. (en) « Tradition with a modern twist | Mechanical Engineering », sur www.me.washington.edu (consulté le 4 septembre 2018).
  16. (en) « University of Michigan Human Powered Submarine on Seelio », sur Seelio (consulté le 7 septembre 2018).
  17. (en) « Human powered sub success for Bath students | University of Bath », sur www.bath.ac.uk (consulté le 7 septembre 2018).
  18. (en) « uvicsubmarine », sur uvicsubmarine (consulté le 7 septembre 2018).
  19. (en-US) « Skookumchuck Mk. III: Design & Fabrication (SUBC) | Professional Activities Fund (PAF) », sur paf.engineering.ubc.ca (consulté le 4 septembre 2018).
  20. (en) « An underwater competition to set the pulse racing », University of Plymouth,‎ (lire en ligne, consulté le 10 septembre 2018).
  21. « Le sous-marin OMER 11 de l’ÉTS bat le record mondial de vitesse », sur prof-ets.etsmtl.ca (consulté le 4 septembre 2018).
  22. (en) « WASUB », sur TU Delft (consulté le 5 septembre 2018).
  23. (en) « Argo », sur http://internationalsubmarineraces.org, .
  24. (en-US) « Project Taniwha », sur taniwha.org.nz (consulté le 7 septembre 2018).
  25. (en) « Submarine race of the Rhine-Waal University submarine team in the Spoy Canal on Saturday 2 September 2017 from 2 pm | Rhine-Waal University of Applied Sciences », sur www.hochschule-rhein-waal.de (consulté le 4 septembre 2018).
  26. (en) « HSRW Submarine Team takes second place in Washington | Rhine-Waal University of Applied Sciences », sur www.hochschule-rhein-waal.de (consulté le 8 septembre 2018).
  27. « OMER 7 – Omer ÉTS », sur clubomerets.com (consulté le 7 septembre 2018).
  28. (en) « Hernando teams take top prizes at International Human-Powered Submarine Races », Tampa bay,‎ (lire en ligne, consulté le 5 septembre 2018).
  29. L'Usine Nouvelle, « Découvrez l'étrange sous-marin à pédales prêt à traverser la Manche - Maritime », usinenouvelle.com/,‎ (lire en ligne, consulté le 5 septembre 2018).
  30. « Subo – Kayak Sous-Marin - One360.eu », One360.eu,‎ (lire en ligne, consulté le 6 septembre 2018).

Voir AussiModifier