Programme GUPPY
(Greater Underwater Propulsion Power Program)
Le programme GUPPY a été lancé par la marine des Etats-Unis après la Seconde Guerre mondiale pour améliorer la vitesse submergée, la maniabilité et l’endurance de ses sous-marins. (Le “Y” dans l’acronyme a été ajouté pour la prononciation.) La marine a entamé le programme en testant et en procédant à une rétro-ingénierie de deux sous-marins allemands de Type XXI capturés (U-2513 et U-3008). Cette analyse a abouti à quatre objectifs :
- Augmenter la capacité de la batterie des sous-marins,
- Rationaliser les structures des bateaux,
- Ajouter des schnorkels,
- Améliorer les systèmes de lutte contre les incendies.
Après la guerre, la marine américaine s’était immédiatement lancée dans la conception d’une nouvelle Classe de sous-marins, mais le Bureau des navires a estimé que la flotte de sous-marins de Classe Gato, Balao et Tench existants pouvait être modifiée pour intégrer les améliorations souhaitées. On a ainsi privilégié l’exploitation des Classes existantes dans l’attente du développement de la propulsion nucléaire.
En juin 1946, le chef des opérations navales a approuvé le Projet GUPPY. Le programme d’essai initial à deux bateaux, mis en œuvre par le chantier naval de Portsmouth, a finalement abouti à plusieurs programmes de conversion successifs. Ces mises à niveau se sont déroulées en sept variantes, dans l’ordre suivant : GUPPY I, GUPPY II, GUPPY IA, Fleet Schnorkel, GUPPY IIA, GUPPY IB et GUPPY III. Certains bateaux sont alors passés par plusieurs programmes successifs.
Entre 1948 et 1960, un programme similaire a été mis en place pour la Royal Navy. Il consistait à modifier 24 sous-marins britanniques de Classe T et A, et de les doter de coques aérodynamiques, de massifs améliorés et de performances sous-marines accrues.
Programme GUPPY I
Les prototypes de ce programme GUPPY, l’Odax et le Pomodon (Classe Tench) sont apparus en 1947. Ils se caractérisaient, à l’extérieur, par une meilleure optimisation des structures des ponts et rambardes, ainsi que par des supports de périscope et de mât radar. Pour réduire la traînée hydrodynamique, l’un des périscopes a été supprimé, mais aucun schnorkel n’a été installé en raison des difficultés d’adaptation du schnorkel au bateau. Les amarres de pont et leurs logements associés ont été retirés. Une antenne radar a été ajoutée au sommet du kiosque, créant un renflement latéral distinctif. Tous les cabestans, les crampons et les supports des chandeliers ont été repensés pour pouvoir être rétractés ou enlevés lors de la plongée. La pointe en forme de V a été remplacée par un « arc GUPPY » arrondi pour améliorer les performances immergées. Ces modifications ont changé non seulement l’apparence des bateaux, mais aussi leur terminologie : après une conversion GUPPY, la structure carénée autour de la tourelle et des supports du mât du bateau s’est appelée la « voile ».
A l’intérieur, les bateaux ont subi un réaménagement considérable pour accueillir des logements de batterie plus vastes et des batteries plus puissantes. Quatre batteries de 126 cellules ont été installées dans des puits de batterie élargis en empiétant sur les anciens espaces de stockage, de munitions et de réfrigération. Quatre batteries pouvaient être connectées en série ou en parallèle, fournissant une large gamme de tensions et de courants, et donc une large gamme de vitesses. Dans le compartiment moteur, deux ou quatre des anciens moteurs à grande vitesse et réducteurs ont été remplacés par des moteurs à vitesse lente. Tous les tableaux de distribution à l’air libre ont été remplacés par des armoires électriques à l’épreuve des éclaboussures. L’éclairage et les autres charges électriques à usage domestiques ont été converties pour utiliser un courant alternatif de 120 volts et 60 hertz, et l’électronique du navire un courant alternatif de 120 volts à 400 hertz. Un nouveau système de climatisation à capacité considérablement accrue a également été installé.
A l’usage, ces bateaux offraient une performance sous-marine grandement améliorée. L’USS Pomodon a atteint 17,8 nds en surface et 18,2 nds en plongée, comparativement au 20,25 nds de surface et 8,75 nds submergés. L’USS Odax légèrement moins. Par contre, en surface, la volumétrie de la voile déstabilisait les navires par vent de travers.
Programme GUPPY II
La conversion en GUPPY II (de 1947 à 1951) était proche de celle du GUPPY I, à l’exception d’un système de rétractation des deux périscopes et l’introduction du schnorkel récemment perfectionné. L’ajout de trois nouveaux mâts (schnorkel, échappement de schnorkel, mât ESM) nécessitait plus d’espace dans la partie supérieure de la voile. Deux modèles de voiles différents ont donc été utilisés :
- Le « Electric boat Sail » avait un bord de fuite droit, des fenêtres rondes, un sommet plus large et un bord avant plus arrondi.
- Le « Portsmouth Sail » avait un sommet plus fin, un bord de fuite incurvé, des fenêtres carrées et un bord inférieur avant plus net.
Tous les moteurs des bateaux convertis (entraînement à grande vitesse avec réducteur) au cours du programme GUPPY II ont été remplacés par des moteurs à entraînement direct à basse vitesse, produisant 2500 cv par arbre. Les deux bateaux GUPPY I, l’USS Odax et l’USS Pomodon, ont été modifiés selon la norme GUPPY II.
Programme GUPPY IA
BuShips a conçu le programme GUPPY IA en 1951 comme une alternative moins onéreuse à la conversion GUPPY II. Alors que la conversion GUPPY IA incluait la plupart des fonctionnalités du GUPPY II, elle omettait la modification du logement des batteries à quatre compartiments ainsi que le réaménagement interne du bateau qui lui était associé. Le compartiment sonar a été déplacée de la salle des torpilles à un espace sous la cuisine. Par rapport au GUPPY II, le réaménagement du GUPPY IA présentait un coût moindre, une meilleure habitabilité et une maintenance plus facile. Mais au détriment des performances sous-marines.
Programme SCHNORKEL
Quand la marine a réalisé qu’il ne serait pas en mesure de financer toutes les conversions en GUPPY, il a conçu le programme Schnorkel comme un moyen d’ajouter les modifications minimales nécessaires aux bateaux de la flotte. Cette modernisation consistait en l’ajout d’un schnorkel, une voile profilée, un système de climatisation de plus grande capacité et un système électrique plus puissant. Les canons de pont et le diesel auxiliaire ont été enlevés.
Contrairement aux conversions GUPPY, ces bateaux ont conservé leur structure de pont, leur arc et leurs batteries de stockage d’origine. La performance submergée des bateaux de la flotte Schnorkel était donc nettement inférieure à toute autre conversion GUPPY.
Malgré leurs caractéristiques limitées, les bateaux du programme Schnorkel ont servi presque aussi longtemps que les bateaux GUPPY plus modernes.
Programme GUPPY IIA
Le programme GUPPY IA a été remplacé par le programme quasi-identique GUPPY IIA, mis en œuvre de 1952 à 1954. Le GUPPY IIA a toutefois permis d’améliorer la circulation des fluides en supprimant un moteur avant et en le remplaçant par des pompes et machines de climatisation. Les unités de congélation et de réfrigérateur ont été déplacées dans un espace sous la cuisine et la salle de sonar a été déplacée à l’extrémité avant de la salle des pompes. Les batteries Sargo II (plus puissantes) ont été installées dans les puits de batterie existants.
Sur le plan externe, le GUPPY IIA se distinguait des GUPPY II et IA en ne disposant que de trois sorties d’échappement diesel, alors que les conversions précédentes en comptaient quatre.
Programme GUPPY IB
GUPPY IB était une désignation informelle pour une mise à niveau et une modernisation limitée de quatre bateaux qui devaient être transférées à des marines étrangères.
Ces bateaux avaient des schnorkels et étaient généralement similaires au GUPPY IA, mais n’étaient pas équipés du sonar moderne, des systèmes de lutte incendie ou de l’ESM (Electronique Sous-Marine).
Programme GUPPY III
Les conversions GUPPY II avaient un problème. En raison de leur configuration à quatre batteries, les conditions de vie à l’intérieur des bâtiments n’étaient pas optimales. Le programme GUPPY III a été conçu pour résoudre ce problème. En 1959, l’USS Tiru est devenu le prototype de la conversion. Il a été coupé en deux et allongé avec une section de 3,8 m en avant du PCNO afin de créer un espace pour y loger notamment un nouveau sonar et l’électronique embarquée. Le retrait de la salle du sonar des espaces de torpille avant a permis une augmentation du nombre des torpilles de rechange. Les espaces d’équipage ont également été rénovés. Comme dans la conversion GUPPY IIA, un moteur diesel a été retiré. La grande voile (ou « North Atlantic Sail », comme on les appelait parfois) était une caractéristique singulière des bateaux GUPPY III, distincte de ce que l’on appelle les « voiles à escalier de toutes les autres Classes de sous-marins GUPPY.
De 1961 à 1963, huit autres bateaux GUPPY II ont été mis à niveau selon la norme GUPPY III. Ces bateaux diffèrent de l’USS Tiru (le prototype) en ajoutant une section de 4,6 m en avant de la salle de contrôle. Ils ont également conservé les quatre moteurs diesel. Cela a augmenté la longueur du bateau à 98 m et augmenté le déplacement en surface à environ 1.975 tonnes. Tous les bateaux ont reçu le sonar de télémétrie passif BQG-4 PUFFS, identifiable par les trois dômes de sonar en forme de nageoire de requin ajoutés à la superstructure supérieure. Le massif (en plastique) a gagné une section supplémentaire de 1,5 m pour accueillir un nouveau système de conduite de tir. Les mises à niveau de la lutte anti-incendie ont permis aux sous-marins GUPPY III de s’équiper de la torpille nucléaire Mark 45. Dans les années 70, certaines unités ont été équipées d’un système de pompes (Prairie Masker) qui aspiraient les bulles sur les bords d’attaque et de fuite des hélices afin de limiter les effets de la cavitation. Ce système était si efficace qu’il fut interdit lors des exercices pour limiter les risques de collision avec les navires de surface.
La conversion de GUPPY III faisait partie du programme de réhabilitation et de modernisation de la flotte (FRAM). Les 24 bateaux GUPPY II devaient à l’origine recevoir la mise à niveau GUPPY III, mais les contraintes budgétaires ont limité le programme à un total de neuf bateaux. Malgré leurs nombreuses modifications et améliorations, les bateaux GUPPY III n’ont pas eu une espérance de vie supérieure aux autres unités.
Le programme GUPPY a été également l’occasion de développer l’informatique du bord. Que ce soient les équipements radar, le contrôle de tir, la gestion de la sécurité à bord, la navigation, etc. Ces nouveaux équipements informatiques prenaient énormément de place à bord et les bateaux ont dû modifier leur agencement intérieur pour pouvoir les abriter. Souvent, au dépend de l’habitabilité.
