Scaphandre à casque

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Casque scaphandre chez un antiquaire

Le scaphandre à casque, aussi appelé scaphandre pieds lourds, est un dispositif qui permet à un plongeur de déambuler sur le fond d'une masse d'eau (la mer, un lac, une rivière, une carrière immergée, un bassin etc) en respirant grâce à un tube relié à la surface, où d'autres hommes lui fournissent l'air nécessaire à sa survie grâce à un mécanisme de pompage.

[modifier] Utilisation

Les scaphandres à casque ont été mis au point vers la fin du XVIII^e siècle et ont connu leur apogée jusqu'au milieu du XX^e siècle, lorsque le scaphandre autonome, plus léger et entièrement indépendant de la surface, est venu les remplacer. Cependant le scaphandre autonome subit des contraintes très importantes de profondeur et de temps d'autonomie et certains scaphandriers « pieds lourds » réalisent encore des travaux sous-marins en utilisant ce type d'équipement. Les scaphandres à casque sont très souvent souples, ce qui fait subir au scaphandrier les effets de la pression environnante, comme c'est le cas chez les plongeurs qui se servent d'un scaphandre autonome. Les scaphandres rigides sont ces scaphandres à casque conçus pour les grandes profondeurs, de l'ordre de plusieurs centaines, voir milliers de mètres. À l'intérieur d'un scaphandre rigide le scaphandrier ne subit pas la pression de l'eau environnante mais celle produite artificiellement par un dispositif interne du scaphandre lui-même. La pression de l'air qui y est contenu reste ainsi en permanence à pression atmosphérique (pression et densité de l'air au niveau de la mer), raison pour laquelle les scaphandres rigides sont aussi appelés scaphandres atmosphériques. Même si quelques modèles sont toujours fabriqués et la recherche océanographique continue encore et toujours à les concevoir les scaphandres rigides ne sont quasiment plus utilisés depuis les années quatre-vingts : les risques pour le plongeur sont trop grands et il est désormais possible de réaliser un grand nombre de tâches grâce à l'utilisation des ROV (sondes sous-marines guidées à distance, en surface). Les « pieds lourds », en scaphandres souple ou rigide, posent des câbles sous-marins, éxecutent des missions de sauvetage d'équipages de sous-marins, réalisent des découpages de tôle à l'oxy-arc et réalisent de nombreuses autres tâches sous-marines à chaque fois que leur équipement se présente comme étant le plus approprié.

Scaphandre Draeger, 1936

[modifier] Historique

L'homme plonge en apnée depuis des temps immémoriaux, mais il a aussi cherché le moyen de se fournir une source d'air afin d'évoluer le plus longtemps possible sous la surface des eaux. Ainsi, au IV^e siècle av. J.-C., on rapporte qu'Alexandre le Grand plongea sous les eaux grâce à un principe de cloche inversée décrit par celui qui fut son précepteur, Aristote.

Le Florentin Léonard de Vinci (1452-1519) imagina un masque avec tuyau amenant l'air au plongeur. Destinée à l'usage du combat contre une flotte ennemie, probablement la flotte turque, cette combinaison étanche^[1] en cuir avait été conçue pour des profondeurs ne dépassant pas quelques dizaines de mètres. Il est intéressant de rappeler qu'au sujet de l'invention de Léonard, invention qui du vivant de son concepteur resta très certainement sur le papier, l'historien Bertrand Gille précise :

« Comme le vol à tire-d'aile, la descente de l'homme sous les eaux est un très vieux rêve. Les innombrables manuscrits de l'histoire d'Alexandre nous donnent, par leurs miniatures, des images des appareils auxquels on pouvait penser pous visiter le fond des mers. A partir de Kyeser on commence à voir des appareils individuels et nous avons donné le dessin d'un scaphandre, assez moderne d'aspect, extrait de manuscrit de la guerre hussite. Le scaphandre de Léonard de Vinci, rapide esquisse sans détail, n'est pas supérieur, et de loin à ce croquis plus vieux d'un demi-siècle »
— Les ingénieurs de la Renaissance - Bertrand Gille

En 1715 le marchand de laine anglais John Lethbridge (1675–1759) conçut et construisit un cylindre de plongée de taille suffisante pour l'héberger. Son but était de récupérer les richesses englouties des épaves de l'époque. Sa machine de plongée était construite en lattes de bois reliées par un ensemble de boulons qui maintenaient la cohésion de l'ensemble contre les effets de la pression de l'eau. Le cylindre ne laissait dépasser que ses bras, un hublot en verre de 4 pouces de diamètre autorisait la vision de l'environnement extérieur et une corde reliée au bateau duquel il avait plongé servait à la communication avec les équipages restés en surface. Il emportait avec lui une réserve d'air qui d'après ses dires^[2] il pouvait renouveler en surface toutes les six heures. L'immersion s'effectuait par l'ajout d'un surpoids qui ensuite était lâché dans le but de flotter et de regagner la surface. Il essaya d'abord son invention dans une mare qu'il fit construire à cet effet dans son jardin et ensuite il explora de nombreuses épaves dont la récupération d'objets de valeurs lui permit de devenir riche.

L'« armure de plongée » de Lethbridge, système de plongée fort ingénieux, ne fut pas en réalité destinée à s'imposer et n'a de rapport avec les scaphandres à casque que le simple fait de les avoir précédé et d'avoir été tout comme eux un système efficace d'exploration des fonds marins. Le premier scaphandre à casque à proprement parler fut celui du Sieur Fréminet, Parisien oisif qui cherchait par tous les moyens à perfectionner une combinaison permettant à un plongeur de respirer sous l'eau. Autour de 1772 Fréminet mit au point une combinaison de plongée fabriquée en cuir et pourvue d'un casque en cuivre, en jetant ainsi les bases de ce qu'allait devenir par la suite, et ce qui est resté jusqu'à nos jours, le scaphandre à casque :

La tête du plongeur et même une partie de son torse étaient au contact de l'air et isolés de l'eau grâce à un casque relié à la surface par un câble fournisseur d'air. Les premiers casques de Fréminet furent taillés dans des chaudrons de cuivre.

Le plongeur évoluait sur le fond en marchant, en position verticale, et respirait un air pompé en surface grâce à un système de pompage (un soufflet à l'époque de Fréminet, des pompes dès le XIX^e siècle).

Le plongeur portait des poids faisant office de lestage. Plus tard les scaphandriers en porteront aux pieds, et même sur le torse. Ces poids permettent d'obtenir une flottabilité négative et de rester debout sur le fond. Les lourdes semelles des combinaisons des scaphandriers à casque sont celles qui leur ont valu le surnom de « scaphandriers pieds lourds ».

Chaussures lestées

En 1772 le mot scaphandre n'était pas encore populaire et Fréminet baptisa son invention du nom de « machine hydrostatergatique ». Pourtant ce mot de scaphandre venait d'être créé sept ans auparavant, mais pour une invention destinée non pas à aller sous l'eau mais plutôt destinée à flotter sur sa surface. Le mot scaphandre, du grec skaphe (barque) et andros (homme), fut ainsi utilisé pour la première fois en 1765 par Jean-Baptiste de La Chapelle, dit l'Abbé de la Chapelle (1710-1792), lorsqu'il présenta à l'Acédemie Royale des Sciences un costume de son invention. Dix ans plus tard, en 1775, il publia son ouvrage Traité de la construction théorique et pratique du scaphandre ou du bateau de l'homme. L'invention de l'Abbé de la Chapelle consistait en un corset réalisé en liège et permettant à des soldats de flotter et de traverser les cours d'eau. Son invention ne connut pas de suite mais le terme scaphandre resta tout de même quelque part dans les mémoires puisqu'il finit par être appliqué aux équipements de plongée sous-marine.

Les scaphandres pieds lourds qu'Augustus Siebe conçut d'abord avec les frères John et Charles Deane (1830) et ensuite avec son beau-fils Gorman (1837) firent partie des nombreux perfectionnements réussis de l'invention de Fréminet, mais la forme actuelle de scaphandre à casque fut essentiellement achevée avec le scaphandre qui fit gagner la médaille d'argent à Joseph-Martin Cabirol lors de l'exposition universelle de 1855. Le scaphandre de Siebe de 1830 laissait encore la partie inférieure du corps du plongeur au contact de l'eau mais son modèle de 1837 était constitué d'une toile caoutchoutée souple et étanche qui recouvrait entièrement le corps du scaphandrier, en l'isolant plus efficacement de l'eau et du froid. Chez le scaphandre de Cabirol l'air pompé de la surface gonflait la combinaison jusqu'à ce que le scaphandrier croyait opportun d'actionner une valve d'échappement d'air située sur son propre casque. Cette valve incluait une soupape de non-retour qui empêchait l'eau environnante de pénétrer à l'intérieur du casque et de la combinaison.

Même si de nouvelles technologies arrivèrent par la suite, comme les recycleurs d'air, les plongées aux mélanges ou les scaphandres rigides, le scaphandre de type Cabirol représenta l'équipement standard de plongée jusqu'au milieu du XX^e siècle. Par exemple, le film de Jacques-Yves Cousteau Le Monde du silence montre un scaphandrier pieds lourds grec utilisant un scaphandre de type Lerios^[3] et évoluant avec les plongeurs autonomes de la Calypso. Les scaphandres de type Lerios ont commencé à être fabriqués en 1865 (90 ans avant Le monde du silence) en prenant comme modèle un scaphandre Siebe-Gorman qui à son tour s'inspirait du casque à quatre hublots de Joseph-Martin Cabirol de 1855 (100 ans avant le film). C'est donc en référence à l'invention de Cabirol que dans Le Monde du silence Cousteau disait en 1955 :