Le H.L. Hunley, le premier sous-marin de combat à couler un navire ennemi, a également tué instantanément son propre équipage de huit hommes avec la puissante torpille explosive qu'il transportait, selon de nouvelles recherches d'un doctorat de l'Université Duke. en génie biomédical.

La première et dernière mission de combat du Hunley a eu lieu pendant la guerre civile le 17 février 1864, quand il a coulé un 1, Navire de guerre de l'Union de 200 tonnes, l'USS Housatonic, à l'extérieur du port de Charleston, Caroline du Sud. Le Hunley a déversé 135 livres de poudre noire sous la ligne de flottaison à l'arrière du Housatonic, le naufrage du navire de l'Union en moins de cinq minutes. Housatonic a perdu cinq marins, mais s'est immobilisé debout dans 30 pieds d'eau, ce qui a permis de secourir le reste de l'équipage après avoir grimpé sur le gréement et déployé des canots de sauvetage.

Le sort de l'équipage du 40 pieds Hunley, cependant, resté un mystère jusqu'en 1995, lorsque le sous-marin a été découvert à environ 300 mètres du lieu de repos du Housatonic. Élevé en 2000, le sous-marin est actuellement en cours d'étude et de conservation à Charleston par une équipe de scientifiques de l'Université de Clemson.

Initialement, la découverte du sous-marin n'a fait qu'approfondir le mystère. Les squelettes des membres d'équipage ont été retrouvés encore à leurs postes le long d'une manivelle qui conduisait l'engin en forme de cigare. Ils n'ont subi aucune fracture, les pompes de cale n'avaient pas été utilisées et les trappes d'aération étaient fermées. À l'exception d'un trou dans une tourelle et d'une petite fenêtre qui a peut-être été brisée, le sous-marin était remarquablement intact.

Les spéculations sur leur mort ont inclus la suffocation et la noyade.

Mais après une étude Duke exhaustive de trois ans qui impliquait de placer à plusieurs reprises des explosions près d'un modèle réduit, tirer des armes authentiques sur une plaque de fer historiquement précise et faire beaucoup de calculs sur la respiration humaine et la transmission de l'énergie de souffle, chercheur Rachel Lance, un doctorat en 2016 diplômé de Duke Engineering, dit que c'était une puissante onde de choc de l'arme du Hunley qui a tué l'équipage.

Dans un article paru le 23 août PLOS UN , Lance calcule la probabilité d'un traumatisme pulmonaire immédiatement mortel à au moins 85 % pour chaque membre de l'équipage du Hunley.

La torpille du Hunley n'était pas une bombe automotrice, comme nous pensons à eux maintenant. Plutôt, c'était un baril de cuivre de poudre à canon tenu devant et légèrement en dessous de la proue du Hunley sur un poteau de 16 pieds appelé un espar. Le sous-marin a enfoncé ce longeron dans la coque du navire ennemi et la bombe a explosé. L'équipage le plus éloigné de l'explosion était d'environ 42 pieds.

Lance dit que l'équipage est mort instantanément à cause de la force de l'explosion traversant les tissus mous de leur corps, surtout leurs poumons et leur cerveau. Elle dit que le sous-marin paralysé a ensuite dérivé à marée descendante et a lentement pris de l'eau avant de couler.

"C'est le traumatisme caractéristique des victimes d'explosions, ils l'appellent « poumon explosif », '" dit Lance, qui a travaillé comme biomécanicien à la base de la marine américaine à Panama City, Floride pendant trois ans avant d'entrer aux études supérieures à Duke. "Vous avez une fatalité instantanée qui ne laisse aucune marque sur les restes squelettiques. Malheureusement, les tissus mous qui nous montreraient ce qui s'est passé se sont décomposés au cours des cent dernières années."

L'explosion pulmonaire est un phénomène de ce que Lance appelle "l'effet chocolat chaud". L'onde de choc de l'explosion voyagerait à environ 1500 mètres par seconde dans l'eau, et 340 m/sec dans l'air. "Lorsque vous mélangez ces vitesses dans une combinaison mousseuse comme les poumons humains, ou chocolat chaud, il se combine et finit par ralentir l'énergie que dans l'un ou l'autre, " amplifiant ainsi les dommages tissulaires. Lance a déclaré que lorsqu'il a traversé les poumons des membres d'équipage, l'onde de choc a été ralentie à environ 30 m/s.

Alors qu'une onde de choc normale se déplaçant dans l'air devrait durer moins de 10 millisecondes, Lance a calculé que les poumons de l'équipage du Hunley ont été soumis à 60 millisecondes ou plus de traumatisme.

"Cela crée une sorte de pire scénario pour les poumons, ", a déclaré Lance. Les forces de cisaillement déchireraient les structures délicates où l'approvisionnement en sang rencontre l'approvisionnement en air, remplir les poumons de sang et tuer l'équipage instantanément. Il est probable qu'ils aient également subi des lésions cérébrales traumatiques d'être si près d'une si grande explosion, ajouta Lance.

Les blessures par explosion traumatique sont malheureusement devenues une partie familière de l'histoire militaire récente des États-Unis, mais « les blessures subies par les soldats dans un Humvee qui ont heurté un engin piégé sont différentes car elles sont principalement blessées par des éclats d'obus et la destruction du véhicule, " dit Lance. " Dans ce cas, il y a des effets d'éclats d'obus et des effets des dommages au véhicule qui causent des fractures et d'autres blessures. Mais l'équipage du Hunley était protégé par la coque. C'est juste l'onde de choc elle-même qui s'est propagée dans le vaisseau, donc leurs blessures auraient été purement dans les tissus mous, dans les poumons et dans le cerveau."

La conception du sous-marin était connue pour être précaire. Pendant le développement et les tests, le Hunley avait coulé deux fois, noyade 13 membres d'équipage, y compris son homonyme, Horace L. Hunley, un corsaire qui fit construire le sous-marin à partir d'une vieille chaudière de navire en Alabama en 1863.

Lance dit que les concepteurs de l'arme du baril de poudre ont peut-être également reconnu les dangers d'être trop près d'une explosion dans l'eau. Ses recherches historiques ont révélé qu'ils restaient à des centaines de mètres des explosions d'essais d'appareils nettement plus petits que la bombe qui a coulé le Housatonic.

"Blast voyage vraiment loin sous l'eau, " dit Lance. " Si vous vous entraînez à 200 mètres, et ensuite tu triples la taille de ta bombe et tu la mets à 16 pieds de distance, vous devez au moins être conscient qu'il y a une possibilité de blessure."

Les calculs de Lance sont basés sur des tests qu'elle a effectués avec un modèle à l'échelle en acier doux de 6-1/2 pieds du Hunley qu'elle avait construit pour ses expériences. Equipé de capteurs intérieurs et flottant dans l'eau, le sous-modèle a été soumis à une série d'explosions d'air sous pression et d'explosions de poudre noire à l'échelle. Pour plusieurs raisons, ses explosions de modèles réduits ont fini par être un peu plus faibles que ce que l'équipage du Hunley a connu.

Les recherches de thèse de Lance comprenaient des recherches dans les Archives nationales de Washington, tester des feuilles de fer historiquement précises, un agent ATF diplômé en plongée expert en explosifs, une reconstitution de la guerre civile avec un travail, fusil d'époque, et une visite au musée du moulin à poudre noire original de DuPont.

Les chercheurs de Clemson qui ont minutieusement retiré les concrétions de l'intérieur exigu du sous-marin pour en savoir plus sur son sort ont évalué plusieurs explications possibles :parmi elles, l'équipage a étouffé, ils se sont noyés, un "coup de chance" des tirs d'armes légères de Housatonic a percé la coque, ou des forces de cisaillement ont cassé une vanne et le sous-marin s'est rapidement inondé.

Mais Lance a testé et écarté toutes ces idées. "Toutes les preuves physiques indiquent que l'équipage ne prend absolument aucune mesure en réponse à une inondation ou à une perte d'air, " elle a dit.

Lance dit que ses preuves indiquent très soudainement, lésion des tissus mous, plutôt que la noyade ou l'étouffement. « Si quelqu'un avait survécu, ils ont peut-être essayé de relâcher les lests de quille, régler les pompes de cale pour pomper l'eau, ou essayé de sortir les écoutilles, mais aucune de ces mesures n'a été prise, " écrit-elle dans son journal, qui fait partie de sa recherche de thèse.