Pilote Tuschka

Pilote Tuschka de l'Espadon

- L'Oberingenieur Friedrich Tuschka avait travaillé pour la firme Askania de Berlin-Friednau dès 1937. Ingénieur, puis ingénieur en chef, il avait occupé de nombreux postes et gravi progressivement les échelons de la hiérarchie au sein de cette firme spécialisée dans l'étude et la fabrication des systèmes de guidage, des commandes hydrauliques et autres dispositifs de précision : la firme Askania avait ainsi produit pour le compte de la Luftwaffe des pilotes automatique pour les avions. Pendant la guerre, le docteur Kurt Wilde, un des collaborateurs de l'Oberingenieur Tuschka s'était signalé par le développement du pilote automatique de la bombe volante Fieseler Fi 103/V1. En 1939, la firme avait également étudié pour le compte de l'armée de Terre un système de pilotage pour les fusées A4/V2 utilisant des gyroscopes. Ce dernier fut cependant abandonné au profit de celui d'une firme concurrente, Kreiselgeräte GmbH. Ses activités dans le domaine du guidage et des installations hydrauliques avaient eu bien entendu des retombées dans le domaine de la construction navale, en particulier dans la construction des sous-marins et des torpilles : Askania avait ainsi été amenée à réaliser des appareils de tenue automatique de l'immersion, des appareils de tenue automatique de pesée, des commandes hydrauliques de périscope, de gouvernail, des traceurs de route, différents organes de torpille, des moteurs de gouvernail à air comprimé. À la suite des bombardements successifs de Berlin en 1943, la section de l'Oberingenieur Friedrich Tuschka, qui comprenait un bureau d'études et de calculs, un laboratoire pour organes de réglages et de mesures, ainsi qu'un atelier, avait été délocalisée à Greiffenberg, petite ville de Silésie. Devant l'avancée soviétique, la direction de la firme Askania avait cependant évacué une partie du personnel de Greiffenberg vers Senthofen, dans l'Allgau, région autrichienne occupée par la 1ère Armée française. Au titre des réparations, les installations de Senthofen furent saisies par l'armée française tandis que l'Oberingenieur Friedrich Tuschka et une partie de es collaborateurs furent recrutés par la Mission technique permanente de la Marine nationale en Zone française d'occupation. Dans un mémorandum de 1946, Friedrich Tuschka décrivit avantageusement ses travaux au Service technique des constructions et armes navales, par lequel il avait été recruté, et ajouta les précisions suivantes:
     " Pratiquement la totalité des usines Askania ainsi que leurs plans, modèles, dossiers, etc ... ont été confisqués et emmenés par l'Armée rouge. La totalité de mes dossiers a également disparu. Tous les appareils doivent être reconstitués de mémoire ; seuls les quelques hommes qui ont l'expérience sont capables de le faire. ( ... ). A l'heure actuelle, mes systèmes de commandes automatiques sont fabriqués chez les Russes et chez les Anglais."
- Parmi les systèmes étudiés sous la direction de l'Oberingenieur Tuschka, ce fut l'appareil de tenue automatique de l'immersion qui retint principalement l'attention des ingénieurs français du STCAN. Ce dernier fit installer un petit bureau d'études à Bad Jungbrunn, une localité située près de Linz en Autriche. En septembre 1946, l'Oberingenieur Tuschka acheva une première étude théorique visant à établir le bilan critique de ses travaux antérieurs et à définir les grands principes de fonctionnements d'une nouvelle commande de tenue automatique de l'immersion. Il estimait en effet que les commandes construites durant la guerre avaient été réalisées avec trop de hâte et présentaient encore des défauts. L'étude du premier dispositif remontait à 1937 et était à relier aux travaux de la firme Walter sur les sous-marins rapides. Sur un sous-marin dont la vitesse en plongée devait dépasser les 25 nœuds, il était prévisible que le maintien de l'immersion deviendrait de plus en plus difficile et un véritable changement de mentalité devait être effectué en la matière. Un premier système, destiné au petit sous-marin Walter expérimental V80 et mettant en jeu de gyroscopes et des composants issus des études aéronautiques fut testé en laboratoire en 1941. Jugé insuffisant, il ne serait cependant jamais installé à bord: si la course du sous-marin avait effectivement pu être maintenue, l'immersion et ses variations n'étaient pas prises en compte. L'expérience acquise permit toutefois le développement d'un système entièrement nouveau baptisé commande NT - Neigung und Tiefensteuerung (assiette et immersion). Le premier composant de la commande NT était un tuyautage de mesure aboutissant à une chambre à membrane. À l'intérieur de cette dernière, la pression compressait une membrane dite d'immersion et mettait un ressort sous tension. Le maintien de l'immersion était opéré par réglage de la tension du ressort. Les variations d'immersion pouvaient être opérées entre 10 et 150 mètres, avec un écart possible de 2 mètres. Quant à l'assiette du sous-marin, elle était tout simplement contrôlée grâce à un système de pendule placé sur des suspensions à ressort afin de résister aux grenadages. Les données recueillies par ces deux appareils étaient transmises à de engrenage calculateur eux-mêmes reliés au gouvernail et aux barres de plongée. Ces engrenages calculateur constituaient le cœur de la commande NT et furent l'objet d'une mise au point délicate, en particulier celui appelé système à avance, qui générait une dérivée - et permettait d'appréhender une situation au vu de l'accélération du mouvement. Grâce à la commande NT, le sous-marin pouvait efficacement maintenir ou modifier son immersion à diverses allures. L'U-555, un sous-marin du type VII C, fut le premier navire à recevoir en 1942 cette commande expérimentale. À cette même période, l'utilité d'un appareil de tenue automatique de l'immersion augmenta, les sous-marins allemands étant contraints d'évoluer en plongée d'une manière croissante. En permettant aux sous-marins de recharger leurs batteries électriques ou de transiter en plongée, l'adoption du Schnorchel avait confirmé cette évolution mais impliquait une charge de travail accrue et particulièrement épuisante pour le personnel chargé du maniement des barre de plongée avant et arrière du sous-marin. Lors de la navigation au Schnorchel, il fallait pouvoir maintenir durant de longues heures le sous-marin à une immersion constante, ou tout au plus avec des variations maximum de 0,50 mètre. Si la tête du Schnorchel émergeait d'une manière trop importante au-dessus des vagues, elle pouvait être plus facilement détectée par un radar et révéler la position du sous-marin. Un second modèle de commande NT fut ensuite étudié pour les sous-marins des Types XXI et XXIII. Dans la mesure où, pour une vitesse supérieure à 6 nœuds, les seules barres de plongée arrière suffisaient à modifier l'immersion efficacement, les barres avant devenaient inutiles et étaient rétractées dans le cas du Type XXI, soit mises en position neutre et immobilisées comme sur le Type XXIII. Cette disposition répondait également au souci de diminuer la résistance à l'avancement et de gagner quelques nœuds. La nouvelle commande NT fut donc reliée au dispositif de déploiement des barres de plongée avant.
- Cette commande électromécanique destinée aux sous-marins rapides était également plus complexe que la première commande. Elle servit de base à la conception du Pilote automatique (PA) dont la réalisation avait été commandée par le STCAN. Une des premières étapes de ce travail fut la recherche de paramètres en conditions réelles. L'ingénieur Tuschka, dont le groupe d'études avait été installé à Überlingen, sur les bords du lac de Constance, se rendit ainsi à Toulon les 14 et 15 Octobre 1947 afin de réaliser des expériences d'oscillation à bord du sous-marin La Créole : elles consistaient à donner au bâtiment en plongée une impulsion à l'aide des barres arrière. Une fois le mouvement acquis, les barres étaient remises à zéro et les mesures d'assiette et d'immersion effectuées toutes les 5 ou 10 secondes. L'ingénieur principal du Génie maritime Jourdain, adjoint au chef de la Section Sous-marins du STCAN à l'époque, se souvient de ces expériences réalisées à Toulon avec l'ingénieur allemand Tuschka:
    "( ... ) j'ai embarqué avec lui sur le sous-marin La Créole alors en essais et nous avons fait diverses manœuvres qui nous ont amenés tantôt au voisinage de I' immersion limite, tantôt en surface, avec la désapprobation du commandant ".
Les conditions dans lesquelles se poursuivit le travail de l'Oberingenieur Tuschka sont encore obscures, mais on peut affirmer qu'en 1955, une première version fut installée à bord du sous-marin La Créole et soumise à de nombreux essais. L'appareil Tuschka n° 1 fut ensuite essayé en route libre à partir de Juillet 1955 à bord du sous-marin L'Artémis. En Septembre 1955, alors que ce dernier procédait aux essais d'équipements, dont le PA Tuschka, destinés aux nouveaux sous-marins Type Narval, se produisit d'ailleurs un incident mémorable pour on équipage. Le sous-marin naviguait au Schnorchel depuis plusieurs heures lorsqu'une avarie de barre arrière se produisit. Monsieur Jacques Derny, officier marinier chargé de la détection sous-marine, était de quart ce moment précis au Central-Informations (CI), et a bien voulu relater par écrit cet incident qui aurait pu être fatal au sous-marin. Ce local étant attenant au Central-Opérations (CO), où se trouvaient les équipements de « Sécurité-Plongée » servant à la conduite du sous-marin, il en fut le témoin privilégié. Privé de barre arrière le sous-marin prit immédiatement une assiette négative de 12 à 20 degrés. L'officier de quart au CO donna, comme la procédure l'exigeait, l'ordre « Alerte Schnorchel » : les sectionnements de coque - circuit d'aspiration d'air frais, échappements, circuit de réfrigération - furent isolés pour empêcher toute rentrée d'eau et les diesels furent stoppés. Les moteurs électriques furent démarrés et mis « en avant 4 » pour compenser la traînée hydrodynamique engendrée par les mâts encore hissés. Parallèlement, l'incident fut annoncé sur l'interphone du bord, afin que le personnel du poste arrière puisse effectuer le débrayage du moteur électrique commandant la barre mise en cause et embrayer la barre de secours à bras. Enfin, la caisse de plongée rapide bâbord, dans laquelle l'eau de mer entrée dan le circuit Schnorchel était automatiquement récupérée, fut vidangée par une chasse à haute pression. Une fois l'opération effectuée, l'officier de quart ordonna de réduire la vitesse des moteurs électriques de 4 à 2. La confusion régnant à bord, le personnel devant se cramponner aux divers équipements, l'ordre ne fut pas perçu et le sous-marin, dont la pointe négative atteignait maintenant 30°, continua à descendre « en avant 4 ». En s'accrochant à ce qu'ils pouvaient, le lieutenant de vaisseau Guy Denielou, qui commandait le sous-marin, et l'ingénieur mécanicien de 1 ère classe Jacques Thomas, chef du service des machines, arrivèrent péniblement à ce moment du carré des officiers, distant de 5 ou 6 mètres. Compte tenu de l'urgence de la situation, le commandant Dennielau demanda à son ingénieur-mécanicien, qui s'était hissé jusqu'au tableau de la chasse principale, de se préparer à purger les ballasts avant, de manière à donner au sous-marin une pointe positive. Malheureusement, l'interphone étant toujours en fonction, des bribes de l'échange verbal furent entendus au poste avant. Le personnel de ce dernier comprit à tort qu'il allait fermer la vanne d'air à haute pression allant vers le central, si bien que la manœuvre de purger les ballasts avant, ordonnée peu après par le commandant, resta sans effet : le sous-marin continuait toujours à descendre rapidement avec une forte pointe négative. L'immersion de 100 mètres ayant été dépassée, le commandant se résolut à ordonner de purger tous les ballasts en même temps. Une fois de plus, la manœuvre resta sans effet. L'ingénieur mécanicien de 1ère classe Thomas déclencha sans plus de résultats la chasse générale de secours. Le drame put cependant être évité. Monsieur Jacques Derny se souvient du dénouement de cette situation en ces termes :
    « Je ne décris pas la consternation qui se lisait sur les visages. C'est alors que nous avons entendu un bruit de chasse haute pression dans les ballasts de l'avant. Il était dû à la mise en œuvre par le personnel du poste avant de la chasse située dans ce poste. En effet, l'ordre répété par l'ingénieur avait été diffusé à son insu dans tout le bord par le réseau d'interphone. Sous l'impulsion de cette chasse haute pression, nous avons fait surface avec une forte pointe positive. ( ... ). Parallèlement, les électriciens de quart dans le compartiment des moteurs électriques [avaient] pris l'initiative de réduire l'allure de Avant 4 à Avant 2, ce qui permit de limiter la perte d'immersion. ( ... ). Personne au poste central ne s'était rendu compte de la position des chadburns (compte tours) [1] qui ne se trouvaient pas sur le tableau de plongée mais à 900 sur des montants faisant face à l'arrière. »
Une fois le déroulement de l'incident reconstitué et analysé, le commandant décida de recréer les mêmes conditions pour tester les réactions du personnel de quart, qui, cette fois-ci, se comporta admirablement et rétablit l'assiette du sous-marin vers 25- 30 mètres seulement. Après le retour au port du sous-marin, l'Oberingenieur Tuschka, qui assurait lui-même la maintenance et les réglages de ses appareils, vint à bord de l'Artémis pour identifier la cause précise de l'incident. Un mécanicien, d'origine alsacienne, servait apparemment d'interprète entre l'ingénieur allemand et les officiers du sous-marin. Monsieur Henri Lucbert, ancien Premier Mécanicien ayant embarqué sur l'Artémis fut témoin de la visite de Friedrich Tuschka et rapporte un échange savoureux entre ce dernier et le commandant du sous-marin :
    « Que s'était-il passé ? Notre ingénieur mécanicien, polytechnicien de formation, voulant affiner certains réglages à l'intérieur du boîtier Tuschka, avait dû faire une fausse manipulation. Lorsque Tuschka vint à bord, il constata que les scellés du boîtier avaient été enlevés. Mécontent, il demanda au commandant les raisons de ce geste. Ce dernier, comme il se doit, défendit son ingénieur mécanicien. La réponse de monsieur Tuschka fut alors la suivante: Voyez-vous commandant, la France souffre de deux maux: polytechnique et vérole. »
Monsieur Jacques Derny se souvient aussi de l'ingénieur allemand Tuschka, « dont la tenue avec son short en cuir de type bavarois ne passait pas inaperçu ».
Sur les sous-marins français Type Aurore/La Créole, dont la conception remontait à l'entre-deux-guerres, la commande des barres de plongée était opérée grâce à un petit moteur électrique installé à proximité immédiate de ces mêmes barres, l'ordre étant bien sûr donné avec un tableau électrique au CO. Le problème résidait dans la fragilité de ce système électrique ainsi que le précisait Monsieur Jacques Derny:
    « Ces barres ( ... ) comportaient en effet une armoire de démarrage dans laquelle s'agitaient un nombre important de relais pour chaque mouvement dans un sens ou dans l'autre. »
Le Pilote automatique Tuschka, essentiellement une pièce d'horlogerie mécanique, ne connaissait pas ces problèmes et imposait aux commandes de barre, auxquelles il était relié par deux électro-aimants de bonne taille et des tiges mécaniques, un travail incessant et contraignant qui causait ces pannes. Elles étaient donc d' autant plus susceptibles de se produire lors d'une navigation au Schnorchel, lorsque le sous-marin devait suivre au plus près les mouvements de la surface de la mer. Il est à noter que les sous-marins Type XXI allemands, dont le système de commande de barre était hydraulique, n'auraient sans doute pas connus de tels problèmes. Ils furent d'ailleurs résolus sur les sous-marins français Type Narval, à bord desquels la commande de barre était hydraulique. Michel Pontrucher, ancien Premier maître électricien ayant embarqué sur le sous-marin La Créole à bord duquel fut testé l'appareil Tuschka, estime que :
     « Le concept [de la seconde commande NT et par conséquent celle du PA] était beaucoup plus élaboré que le précédent. On peut y observer que : tout ce qui est périphérique de l'action barre proprement dite a été pris en considération et traité; soit, interactions entre barres avant et arrière, correction de la pesée, correction de l'assiette, phénomène de renversement. On notera la prise d'information position safran au plus près de celui-ci et donc hautement sécuritaire. »
Par la suite, Friedrich Tuschka fonda sa propre société, Tuschka Feinmechanik GmbH. Ses appareils de tenue automatique de l'immersion allaient notamment équiper à titre expérimental vers 1967 - 1968 les sous-marins classe 205 U-11 et U-12 de la République fédérale d'Allemagne. En France, un second Pilote automatique fut ensuite réalisé par le Département Télécommandes du Centre national d'études des télécommunications (CNET). L'emprunt à la technologie allemande concernait l'indicateur et la commande de profondeur, mai certaine fonctions étaient désormais réalisées par des composants électroniques. Les semi-conducteurs n'ayant pas encore atteint le stade industriel, les composants utilisé à I' époque étaient encore basiques : tube à vide, triode, pentode. Ce PA français, qui fut testé à partir de 1956 à bord du sous-marin La Créole, possédait les positions Montée et Descente. Il possédait cependant une commutation automatique/semi-automatique à l'instar de la commande NT allemande. Le PA pouvait en effet réaliser l'ensemble des opérations ou se contenter d'effectuer le calcul de l'angle de barre tandis qu'un barreur effectuait la manœuvre. Enfin, de réglages de gain d'amplificateur étaient désormais possible afin de donner au système des réactions lentes ou rapides.
Le Bulletin d'information des sous-marins n°8 du premier semestre 1957 précisait ainsi que: « [Le PA] construit par le CNET et installé pour essais sur La Créole a fonctionné pendant cent quatre vingt heures en service courant de façon satisfaisante. Il servira de prototype aux pilotes automatiques destinés aux sous-marins Type Aréthuse et Daphné ».
- La société SAGEM poursuivit ensuite à son compte les travaux du CNET et acquit après 1956-1957 un quasi-monopole pour ce type d'appareils. En attendant la validation puis la production de cette nouvelle version, les sous-marins de la classe Narval conservèrent approximativement jusqu'en 1961 un modèle électromécanique antérieur, le PA4. À bord du sous-marin Dauphin, l'échange fut ainsi effectué au retour d'une mission en Juillet 1961. Lorsque son réglage était effectué de manière satisfaisante, le PA4, dont furent équipés les quatre premiers sous-marins Type Narval à partir du 01 Mai 1958, avait présenté d'indéniables qualités. En Juin-Juillet 1958, les sous-marins Dauphin et Requin effectuèrent ainsi une croisière jusqu'aux Açores et naviguèrent la plupart du temps en plongée. Le lieutenant de vaisseau Burban, commandant du sous-marin Requin, précisa dans le volet technique de son rapport de mission quelle pouvait être l'utilité de l'appareil de tenue automatique de l'immersion PA4 à bord d'un sous-marin destiné à évoluer constamment en plongée:
    « l'intérêt de cet appareil est considérable. Il nous a permis de récupérer deux hommes et d'effectuer ainsi une seconde veille microphonique (DUUA) et un quart continu au poste torpilles. Le PA en immersion a été utilisé pendant 50 jours à quelques heures près. Nous avons dû le stopper en effet une dizaine d'heures pour plusieurs avaries légères ou pour entraînement des barreurs ».
- À l'immersion périscopique, par creux de 4 mètres ou supérieur, le PA était équivalent à des barreurs moyens, mais dans les autres situations, il était jugé irréprochable. A l'immersion périscopique, par mer de force 3 à 4, l'immersion était ainsi tenue à 0,5 mètre près. Sa seule faiblesse était de nécessiter des réglages parfois complexes, à cause desquels l'appareil n'était pas toujours apprécié par ses utilisateurs, loin de là.

Pilote Tuschka PA2 sur La Créole(Collection Michel Pontrucher)

Pilote Tuschka PA3 sur La Créole(Collection Michel Pontrucher)

Représentation du Pilote Automatique Tuschka (SAGEM)

Source : 1944-1954 SOUS-MARINS FRANÇAIS La décennie du renouveau.

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