Le scaphandre autonome est un dispositif individuel qui permet à un plongeur de respirer un gaz comprimé dans une bouteille, sans lien avec la surface. Un scaphandre autonome peut ainsi aussi bien fonctionner avec de l'air qu'avec d'autres mélanges respirables spécialement étudiés à cette fin (nitrox, trimix, hydreliox…) ou aussi avec un recycleur.
Histoire thumb|gauche|redresse|Yves Le Prieur et son scaphandre autonome (1926) Le principe du scaphandre autonome est fondé sur une invention de 1838 du médecin français Manuel Théodore GuillaumetAnnonce du brevet du Docteur Manuel -Théodore Guillaumet du 14 novembre 1838 dans le Bulletin des lois du royaume de France n° 656 de 1839.. Indépendamment de ce brevet, en 1860, l'ingénieur des mines Benoît Rouquayrol redécouvre ce procédé et l'adapte à la plongée en 1864, aidé par le lieutenant de vaisseau Auguste Denayrouze, disponible sur Gallica.. Le scaphandre autonome est inauguré en 1926 par le lieutenant de vaisseau Yves Le Prieur avant d'être une attraction de l'Exposition universelle de 1937. Il est finalement repris et perfectionné dans sa forme actuelle avec le scaphandre autonome Cousteau-Gagnan de 1943, d'Émile Gagnan et Jacques-Yves Cousteau, inventeurs et fabricants du détendeur de plongée automatique « CG45 » (dit aussi « de débit à la demande ») commercialisé depuis par Aqua Lung/La Spirotechnique.
« Scaphandre autonome » est donc un terme utilisé de nos jours pour désigner les équipements de respiration subaquatique qui découlent de l'invention de Gagnan et de Cousteau. Le terme était pourtant utilisé déjà avant, comme l'avait utilisé par exemple Charles Héderer en 1936 pour décrire le recycleur allemand Draeger DM40Charles Hederer, Le scaphandre autonome Draeger DM40, étude physiologique et mode d'emploi, Bach & Cie, 1936, 106 p..
Avant 1943 : Les précédents vignette|redresse|gauche|Le scaphandre autonome Rouquayrol-Denayrouze de 1865 inspire Jules Verne pour son roman Vingt Mille Lieues sous les mers de 1869.
Le scaphandre autonome, qui offre au plongeur une complète liberté de mouvements, a été mis au point grâce à une suite d'inventions réalisées au cours du et de la première moitié du . Quant aux deux siècles qui ont précédé l'avènement de sa maturité (du jusqu'en 1943) ils ont été essentiellement dominés par les scaphandres à casque (ou « scaphandres pieds lourds ») alimenté en air par un tube « narguilé » relié à une pompe à air à la surface. Avant le , les hommes pratiquaient la pêche sous-marine en plongée en apnée ou au tuba depuis la Préhistoire, ou la plongée avec une cloche de plongée depuis l'Antiquité, limitées par la durée et par la profondeur. Les problèmes à résoudre furent les suivants : l'approvisionnement en air à la bonne pression ; le rejet du dioxyde de carbone, asphyxiant pour l'homme ; l'augmentation de la pression de l'eau avec la profondeur des fonds marins qui empêche les mouvements d'inspiration (la pression à de profondeur est le double de la pression atmosphérique) ; la mobilité.
vignette|redresse|Grâce à leurs scaphandre, les personnages créés par Jules Verne peuvent visiter le « Paysage sous-marin de l’Ile Crespo » du Capitaine Nemo, qui ), In Jules Verne, 1871 Pour résoudre ces problèmes, Léonard de Vinci (1452-1519) imagine un masque avec tuyau amenant l'air au plongeur. Conçue pour des profondeurs ne dépassant pas quelques dizaines de mètres, cette technique est irréaliste car à partir d'un mètre et demi de profondeur la respiration devient irréalisable, la cage thoracique humaine n'ayant en réalité pas la force de vaincre la pression exercée par l'eau, même à une si faible profondeur. Il aura fallu attendre l'avènement de pompe à air (au ) pour apporter au plongeur un air se trouvant à la même pression que l'eau environnante.
Le principe de la cloche de plongée immergeable remonte à l'Antiquité, avec de nombreuses variantes, dont la plongée d’Alexandre le Grand « dans un tonneau de bois recouvert d’une peau d’âne enduite de cire d’abeille » en 325 avant J.-C. Le principe, était d’immerger un récipient étanche en maintenant l’unique ouverture vers le bas, que pendant la descente l’eau pénètre au fur et à mesure et que l’air prisonnier à l’intérieur du récipient se comprime progressivement. Les inconvénients pour les plongeurs était l’espace étroit, et l’impossible renouvellement de l’air.
La cloche d'Edmond Halley (1690) (physicien et astronome britannique qui a découvert le cycle de la comète de Halley qui porte son nom) emprisonne de l'air qui est régénéré par un apport de tonneaux d'airDans le "De motu animalium" de Borelli publié en 1680 au chapitre "de natatum", on trouve la description d'un scaphandre autonome où le plongeur est alimenté par une outre. Il est dessiné sur une magnifique planche (tabula decimaquarta), dernière page de l'ouvrage. On trouve ce livre à la BNF.. On peut supposer, que Halley s’est inspiré des travaux présentés par Denis Papin en 1691 qui conseillait de « presser l’air » par des pompesD. David, Les précurseurs de la plongée autonome, 1771-1853, Saint-Brieuc, 2008, p. 24..
thumb|gauche|redresse|Reconstitution de la machine de John Lethbridge (1715) à La Cité de la Mer de Cherbourg. John Lethbridge (1715) imagine l'armure de plongée dont une ouverture sert à l'alimentation en air par des soufflets et l'autre à l'évacuation de l'air vicié.
Le Sieur Fréminet conçoit sa « machine hydrostatergatique » à Paris en 1772, le premier casque de plongée, lié soit à une réserve d'air soit à une pompe le fournissant en surface.
Le mot scaphandre (du grec skaphe (barque) et andros (homme)) est utilisé pour la première fois en 1765 par Jean-Baptiste de La Chapelle, dit l'Abbé de la Chapelle (1710-1792), lorsqu'il présente à l'Académie Royale des Sciences de Paris une invention dont il est l'auteur. C'est un costume doublé de liège permettant à des soldats ou à des naufragés de flotter sur l'eau et de traverser des cours d'eau. Il en fait la démonstration dans les eaux de la Seine en face de Bercy, commune située actuellement à l'intérieur de la ville de Paris. En 1775, il publie son Traité de la construction théorique et pratique du scaphandre ou du bateau de l'homme Paris, Debure père, 1775 (BNF V-25754).
Le scaphandre pieds lourds d'Augustus Siebe (1837) est constitué d'un casque rigide à hublots, alimenté en air par un tuyau relié à une pompe se trouvant en surface, d'une combinaison souple (la première combinaison étanche) et de chaussures lestées. Il permet d'atteindre des profondeurs de 60 à mais il y peut subir des accidents (section du tuyau, arrivée d'air aléatoire, noyade...) et souffre d'un manque d'autonomie. Les déplacements sont lents ce qui est dû au poids ( au total) et à la position verticale (résistance maximale de l'eau au déplacement). En 1855, Joseph-Martin Cabirol (1799-1874) présente à l'exposition universelle de Paris le premier scaphandre ayant la capacité d'évacuer l'air vicié par le biais d'une soupape à usage manuel située sur le casque à hublots.
thumb| À ce stade d'avancement de la technologie (Fréminet, Siebe, Cabirol, ainsi que d'autres inventeurs), stade où l'air est toujours pompé de la surface, le flux d'air est plus ou moins régulier et inadapté aux besoins du plongeur, c'est pourquoi les inventeurs ont de plus en plus recherché un système qui permette au plongeur de : Respirer l'air d'une réserve qu'il transporte sur lui, toujours à la pression de l'eau environnante, selon la profondeur. Débiter l'air de sa réserve uniquement à sa demande, sans qu'un débit continu ne gâche son air pendant les expirations. Évoluer dans le milieu aquatique de la façon la plus libre possible, sans câbles ni tubes le reliant à la surface.
En 1915, pour répondre à une question de l’amiral Auguste Boué de Lapeyrère, Auguste Boutan propose un scaphandre de type pied-lourd qu’il met au point avec son frère Louis Boutan, et qui offre au plongeur un système de recyclage et traitement de l’air en circuit fermé, ce qui évite l’alimentation en air depuis la surface. Le scaphandre est accepté par la Marine et produit, mais la nécessité de former les plongeurs à son utilisation en limite l’emploi.
La réussite de ces trois objectifs donne naissance à un modèle de scaphandre à détendeur de plongée, le premier de l'histoire, celui de Benoît Rouquayrol et d'Auguste Denayrouze. Cette invention de 1860, le « régulateur » de Benoît Rouquayrol (destiné au sauvetage de mineurs en cas de « coup de grisou » ou de galeries de mine inondées), est adaptée à la plongée avec l'aide d'Auguste Denayrouze en 1864. En réalité un plus ancien brevet de détendeur avait été déposé le par le docteur Manuel Théodore Guillaumet, originaire d'Argentan. Ce premier détendeur était relié à la surface par une pompe à air et n'était donc pas autonome, mais son principe de fonctionnement était le même que ceux de Rouquayrol et de Denayrouze et plus tard du scaphandre autonome Cousteau-Gagnan de Cousteau et Gagnan. Le détendeur de Guillaumet ne connut pas de suite certainement à cause de l'absence d'un réservoir intermédiaire qui aurait assuré une réserve de sécurité en cas de rupture ou de séparation du tube fournisseur d'air. Rouquayrol et Denayrouse apportèrent cette nouveauté et purent ainsi faire fonctionner leur « appareil plongeur » avec le minimum de sécurité requise. L'appareil plongeur Rouquayrol-Denayrouze fut homologué par la Marine Impériale Française dès 1864 et remporta la médaille d'or à l'exposition universelle de Paris de 1867, mais il ne parvint tout de même pas à résoudre le problème d'une autonomie suffisante (une demi-heure à de profondeur tout au plus) principalement à cause de la limite d'air comprimé que l'on pouvait faire contenir dans les réserves portatives de l'époque (30 à 40 bars de pression, pas plus).
La technologie des réservoirs d'air à haute pression évolue par la suite, notamment avec les progrès de la métallurgie. En particulier avec l'apparition des pneumatiques d'automobile, la firme Michelin met en place dans les années 1910 un réseau de distribution de bouteilles d'air comprimé à 150 bars destinées aux petits garagistes pour lesquels l'achat d'un compresseur est une dépense trop lourde.Les bouteilles Michelin sont des emballages réutilisables (comme les actuelles bouteilles de butane) et des conditions très avantageuses sont faites aux garagistes qui distribuent en exclusivité les pneus de la marque, garantissant ainsi une large disponibilité des bouteilles portatives d'air à haute pression, dont le débit est régulé manuellement par un robinet-pointeau très sensible.
Yves Le Prieur, officier de marine et prolifique inventeur, qui a pratiqué la plongée en scaphandre classique (notamment pour libérer l'hélice d'un cuirassé français entortillée dans un câble d'acier) profite de cette aubaine pour créer , avec son ami Fernez, un scaphandre autonome léger, en utilisant la bouteille Michelin comme réserve d'air, permettant une autonomie importante et des profondeurs intéressantes, jusqu'à une quarantaine de mètres. Suivant les versions l'air est envoyé dans un masque intégral couvrant les yeux le nez et la bouche ou dans un embout buccal (avec une soupape en "bec de canard" pour l'évacuation de l'air expiré et du trop plein d'air (compété par des lunettes de piscine et un pince-nez). En effet la bouteille fonctionne en débit continu (malgré la présence d'un pré détendeur assez rustique) et le plongeur doit en permanence gérer finement le débit et la pression de l'air avec le robinet pointeau de la bouteille (portée en position ventrale).
Ce système en débit continu offre une meilleure sécurité (tant que la bouteille n'est pas vide, l'air parvient en permanence dans le masque facial) au prix d'un relatif gaspillage d'air respirable évacué par le "bec de canard"