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La détection des sous-marins

De 1939 à 1943, les U-boote allemands possèdent un avantage considérable sur les navires d'escorte alliés. Ils peuvent s'approcher des convois sans être vus, faire feu et s'échapper assez facilement. Pour parer à leurs attaques dévastatrices, les scientifiques alliés développent des systèmes de détection pour repérer les U-boote sous l'eau (ASDIC) ou à la surface (radar). D'autres appareils permettent de suivre leurs déplacements en situant l'origine de leurs communications radio (HF/DF). De plus, le décryptage des communications radio entre les U-boote et leur quartier-général, encodées au moyen du système Enigma, permet aux états-majors alliés de prévoir leurs mouvements.

Ce n'est qu'à compter de 1943 que les navires alliés, plus nombreux, mieux armés et, surtout, équipés de meilleurs systèmes de détection, pourront enfin reprendre le contrôle des océans.


Opérateurs de l’ASDIC..
Photo par William H. Pugsley. Archives nationales du Canada, PA-139273.

ASDIC
L'ASDIC est un système de sonar développé par des scientifiques anglais, français et américains pendant la Première Guerre mondiale pour détecter les sous-marins. Il doit son nom au Anti-Submarine Detection Investigation Committee.

L'ASDIC émet un signal sonore à intervalles réguliers. La pulsation voyage dans les eaux et, lorsqu'elle rencontre un corps solide, elle est réfléchie et produit un écho. Une fois reçu, cet écho est amplifié et perçu par un opérateur à l'écoute. L'impulsion actionne aussi un stylet qui en inscrit le tracé sur un papier dérouleur. La position de l'objet détecté est calculée à partir de la direction de l'impulsion sonore et du temps qui s'écoule entre l'émission et la réception de son écho. L'opérateur en avertit le pont immédiatement.

L'ASDIC émet un signal sonore d'une fréquence de 14 à 22 kilocycles. L'opérateur doit s'assurer de régler son poste sur une fréquence différente des navires près desquels il opère, sinon il risque de recevoir leur signal sous forme d'un ping très fort. L'appareil émetteur est placé dans un dôme situé sous la coque du navire et le signal sonore est émis vers l'avant. En 1940, l'ASDIC pouvait détecter un sous-marin, une baleine ou un banc de poissons à une distance de 2 000 m.

L'ASDIC possède plusieurs limites. Il est sensible aux turbulences de l'eau causées par les hélices et le mouvement de plusieurs navires, ce qui le rend inefficace pour repérer un sous-marin qui se serait glissé entre les colonnes d'un convoi. De plus, la stratification de couches d'eau de températures différentes peut dévier le trajet de l'impulsion sonore et fausser la lecture, comme les navires canadiens en ont fait l'expérience dans les eaux du golfe Saint-Laurent lorsque les U-boote y ont pénétré à l'été 1942.

Radar
Le radar (RAdio Detection and Ranging) émet des ondes radio qui sont réfléchies lorsqu'elles rencontrent un objet solide. Une image de l'écho amplifié apparaît sur un écran cathodique et permet à l'opérateur d'évaluer la direction et la distance de l'objet. Le potentiel du radar est tel que les principales nations alliées et ennemies développent simultanément leurs propres systèmes, sous le couvert du plus grand secret.

Au début de la guerre, la Royal Air Force possédait déjà un système de radar pour la défense des côtes anglaises, système qu'elle utilise avec succès lors de la Bataille de l'Angleterre, en 1940. Toutefois, il faut attendre le développement d'appareils fonctionnant à une longueur d'onde plus courte et munis d'antennes plus petites pour pouvoir les installer à bord d'un navire. En 1940, la Royal Navy commence à munir ses vaisseaux d'appareils ASW (Air/Surface Warning), soit le radar de modèle 286 dont la longueur d'onde est de 1,5 m. Le Centre national de recherche du Canada (CNRS) développe rapidement un modèle semblable, le SW1C (Surface Warning 1st Canadian), qui utilise aussi des ondes de 1,5 m. La Marine royale du Canada l'installe graduellement sur ses vaisseaux à compter de la fin de 1941. Malheureusement, l'onde qu'utilisent le 286 et le SW1C s'avère trop longue pour détecter avec la précision nécessaire des objets aussi petits que le kiosque d'un U-boot, ce qui réduit leur efficacité dans la lutte anti-sous-marine.

Les scientifiques anglais contrent cette déficience par le développement du magnétron à cavités, qui permet de réduire la longueur d'onde du radar à 10 cm. Les navires de la Royal Navy bénéficient ainsi d'un radar amélioré, le modèle 271, dès 1941. Malheureusement, le magnétron à cavités représente un bond si grand dans la technologie électronique de l'époque que le CNRS ne peut, à court terme, en développer une version canadienne. Les navires canadiens ne seront équipés des nouveaux radars qu'au début de 1943 et en 1944, longtemps après les vaisseaux anglais.

Radiogoniométre
Les navires d'escorte britanniques sont équipés à partir du début de 1942 d'appareils compact de radiogoniométrie à haute fréquence, le HF/DF (High Frequency Direction Finder), surnommé Huff-Duff par les marins. Comme les stations terrestres de radiogoniométrie, le HF/DF permet de repérer précisément la direction d'où provient une émission radio. Un opérateur d'expérience peut même estimer la distance de la source. Ainsi, lorsqu'un message radio émis par un U-boot est détecté, le commandant d'escorte peut envoyer un navire d'interception à sa rencontre. Si deux navires sont équipés du Huff-Duff, les opérateurs obtiennent par triangulation la position précise du U-boot.

Radio-goniometry is extremely effective in locating German submarines, since when preparing an attack, they must report their position and that of their target to their HQ. Even if the message itself is enciphered it can reveal the position of the attacker.


Appareil de cryptage et de décryptage Enigma.
Musée canadien de la guerre, 19470003-008.

Enigma/Ultra
Pendant toute la durée de la guerre, les U-boote ont communiqué par radio à leur quartier-général des informations quant à leur position et leurs objectifs. L'Amiral Karl Dönitz pouvait ainsi diriger la flotte sous-marine et former les meutes qu'il lançait à l'attaque des convois. Les communications étaient cryptées au moyen de l'Enigma, un instrument semblable à une machine à écrire muni de trois rotors pour crypter les messages. Il est si efficace qu'on ne peut décoder les messages sans avoir en main le même appareil.

Avant le début des hostilités, l'Angleterre avait déjà pris connaissance du système Enigma et des travaux de décodage entrepris par des scientifiques polonais. Les services secrets britanniques ont donc créé à Bletchley Park, au nord de Londres, le projet Ultra et une équipe d'experts cryptographes s'est attaquée à la tâche de traduire en clair les communications de la Luftwaffe et de la Kriegsmarine interceptées par les Alliés.

Appareil de cryptage et de décryptage Enigma.
Musée canadien de la guerre, 19470003-008.  

Le 8 mai 1941, le U-110 est éperonné par le HMS Bulldog. L'équipage évacue le sous-marin mais celui-ci ne coule pas aussi vite que son capitaine l'avait estimé. C'est l'occasion pour les Alliés de s'emparer de l'appareil Enigma et de sa documentation. Avec l'appareil en main, l'équipe d'Ultra peut désormais décoder les messages de la Kriegsmarine. Les Anglais sont alors tenus au courant, dans les 48 heures, de l'état de la flotte allemande, de la position de ses navires de surface et sous-marins et de leurs tactiques. L'Amirauté peut maintenant diriger les convois vers des routes qui évitent les concentrations de U-boote.

L'avantage significatif ainsi conquis par les Alliés est perdu en février 1942, quand les Allemands perfectionnent Enigma en lui ajoutant un quatrième rotor. Pendant dix mois, le temps requis pour percer le nouveau code, les Alliés sont privés de l'information précieuse qui leur permettait d'éviter les U-boote. Pour empirer les choses, les Allemands arrivent à percer le code no 3 utilisé pour les communications radios entre les convois et les escortes alliées. Les pertes alliées au cours de l'année 1942 et au début de 1943 sont effroyables.

En mettant à profit les renseignements reçus de Bletchley Park et en améliorant les systèmes de détection de leurs navires, les Alliés prennent au printemps 1943 un avantage qui s'avérera décisif.
Liens
Voir ASDIC, Radar and IFF Systems aboard HMCS Haida par Jerry Proc
Ultra and the Campaign Against the U-boats in World War II par le commandant Jerry C. Russell, United States Navy