SOUS-MARINE PLONGÉE

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Problèmes technologiques

Les appareils respiratoires de plongée

Schématiquement, les appareils respiratoires de plongée peuvent être classés en deux catégories : appareils non autonomes et appareils autonomes. À l'intérieur de ces catégories, on peut distinguer différents types d'appareils selon qu'ils fonctionnent en circuit ouvert, circuit fermé ou semi-fermé, et selon qu'ils utilisent, comme gaz respiratoire de l'air, des mélanges synthétiques ou de l'oxygène.

Appareils non autonomes

Les scaphandres à casque et les appareils du type « Narguilé » ont en commun le fait qu'ils sont alimentés en gaz respiratoire (air ou mélange) au moyen d'un tuyau souple relié à la surface et qu'ils fonctionnent en circuit ouvert, ce qui signifie que les gaz expirés sont rejetés dans l'eau. Le scaphandre à casque constitue une enceinte fermée dans laquelle le gaz respiratoire arrive détendu à la pression ambiante ; l'homme conserve la bouche, le nez et les yeux libres à l'intérieur du casque rigide ; il parle et respire normalement. Le Narguilé, en revanche, est un simple détendeur que le plongeur porte sanglé au niveau des poumons ; le gaz ramené à la pression ambiante par le détendeur est fourni au plongeur « à la demande », c'est-à-dire à chaque inspiration, par l'intermédiaire d'un embout buccal ; un masque facial isole le nez et les yeux comme dans la plongée autonome. Un habit étanche n'est pas nécessaire.

Les appareils non autonomes à circuit semi-fermé ne sont qu'une variante des appareils présentant ce type d'alimentation ; les gaz expirés ne sont pas totalement rejetés à l'extérieur, mais passent à l'intérieur d'un sac souple où ils sont régénérés (débarrassés du CO2), puis réinspirés. Ils présentent sur la Narguilé classique à circuit ouvert l'avantage d'une consommation en gaz bien inférieure.

Appareils autonomes

Le plus connu en France des appareils autonomes à circuit ouvert est le modèle « Cousteau-Gagnan ». C'est un appareil parfaitement au point, d'une sûreté et d'une facilité d'emploi telles que pour les plongées de courte durée et de faible profondeur (jusqu'à 40 à 50 m environ) il reste inégalable ; sa faible autonomie, toutefois, ne permet pas de l'utiliser à grande profondeur, sinon pour de très courtes incursions.

Le système dit à circuit semi-fermé permet d'augmenter l'autonomie en plongée et, dans une certaine mesure, de diminuer la durée des paliers de décompression à la remontée. Les bouteilles contiennent un mélange synthétique O2-N2 ou O2-He, dont la teneur en oxygène est déterminée par la tranche de profondeur dans laquelle on se propose d'évoluer ; ce mélange arrive dans un sac souple qui rétablit l'équilibre des pressions entre les poumons et l'eau, et c'est dans ce sac que s'effectue la respiration ; une fuite, soit continue, soit liée à l'une des phases du cycle respiratoire, permet de maintenir à un taux acceptable le pourcentage des gaz inspirés. Les appareils à circuit semi-fermé n'ont été employés jusqu'ici que dans les marines militaires.

Les appareils autonomes à circuit fermé, à oxygène sont utilisés par les nageurs de combat, en vue de missions offensives, dans toutes les marines du monde. Fonctionnant à l'oxygène pur, ils offrent une grande autonomie et une discrétion totale puisque leur fonctionnement en circuit fermé ne donne lieu à aucun dégagement de bulles ; le gaz contenu dans une bouteille est détendu dans un sac souple qui sert de volant respiratoire ; le plongeur inspire et expire dans ce sac, où s'effectue, dans une cartouche de chaux sodée, l'épuration du dioxyde de carbone. En raison de la toxicité de l'oxygène sous pression, la profondeur d'utilisation est limitée théoriquement à 7 mètres.

Le processus de fonctionnement des appareils autonomes à circuit fermé, à mélange est le suivant : deux bouteilles de gaz distinctes, l'une d'oxygène, l'autre de gaz neutre (azote, hélium), fournissent à un sac souple un mélange dont la teneur en oxygène (très exactement la pression partielle) est automatiquement contrôlée pendant toutes les phases de la plongée ; l'instrument de contrôle d'oxygène (capteur) est relié à un servo-amplificateur qui commande l'ouverture et la fermeture d'un gicleur ramenant, avec un temps de réponse très court, la pression partielle d'oxygène à sa valeur définie à l'avance ; les gaz expirés sont, comme dans tous les appareils à circuit fermé ou semi-fermé, recyclés et débarrassés du gaz carbonique à travers une cartouche épuratrice. Bien que séduisant par son principe, ce [...]

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Écrit par :

  • : président-directeur général de la société COMEX
  • : inspecteur général de l'Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (Ifremer)

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Pour citer l’article

Henri DELAUZE, Claude RIFFAUD, « SOUS-MARINE PLONGÉE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/plongee-sous-marine/