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Table des matières Bateaux et construction navale........................................................................................................................................1 I - Introduction...........................................................................................................................................................1 II - Histoire................................................................................................................................................................1 1) Les premiers bateaux ......................................................................................................................................1 2) Navires égyptiens ...........................................................................................................................................1 3) Navires phéniciens .........................................................................................................................................2 4) Navires grecs ..................................................................................................................................................2 5) Navires romains ..............................................................................................................................................2 6) Navires scandinaves .......................................................................................................................................2 7) La jonque chinoise ..........................................................................................................................................3 8) Navires à rames et à voiles .............................................................................................................................3 a) Les navires du Moyen Âge .......................................................................................................................3 b) Navires à voiles .........................................................................................................................................4 III - Déclin de la marine à voiles ..............................................................................................................................4 1) Introduction.....................................................................................................................................................4 2) Bateaux à vapeur ............................................................................................................................................4 3) Bateaux à moteur ............................................................................................................................................6 4) Aéroglisseurs et hydroptères ..........................................................................................................................6 5) Pétroliers .........................................................................................................................................................6

Bateaux et construction navale I - Introduction Bâtiments flottant à la surface de l'eau, destinés au transport de passagers ou de marchandises, et construction de ces bâtiments. En général, un bateau désigne un petit bâtiment, tandis qu'un navire est de plus fort tonnage.

II - Histoire 1) Les premiers bateaux Dès la préhistoire, l'homme construisit des embarcations fluviales : pirogues creusées dans un tronc d'arbre, canoës en peau ou encore radeaux de roseaux. Ces frêles esquifs furent les ancêtres des navires de mer que construisirent les peuples méditerranéens à partir de 2500 av. J.-C. 2) Navires égyptiens Les premiers navires égyptiens avaient une charpente et un bordé en bois. Ils étaient suffisamment vastes pour transporter 20 rameurs, ainsi que plusieurs têtes de bétail, ou un poids équivalent de marchandises. D'après les peintures égyptiennes de cette époque, on constate que ces galères étaient équipées de deux mâts, reliés à leur sommet, auxquels on suspendait des voiles. Plus tard, on ne conserva qu'un seul mât, au sommet duquel les


voiles étaient hissées au moyen de poulies. Sur tous ces premiers navires, la direction était assurée par une rame-gouvernail placée à la poupe. 3) Navires phéniciens Les chantiers navals les plus illustres de l'Antiquité furent ceux des Phéniciens, grands navigateurs de la Méditerranée. Au cours du IIe millénaire av. J.-C., ce peuple construisit des navires de guerre, ainsi que des embarcations marchandes capables de transporter de lourdes charges. Ces dernières présentaient des formes ventrues et avaient l'allure de «! bateaux ronds!». Elles étaient propulsées grâce à leurs voiles, les avirons n'étant utilisés qu'au voisinage de ports. Ces navires de commerce offraient un volume de chargement beaucoup plus important que celui des étroites galères. Grâce à leurs bateaux, les Phéniciens naviguèrent sur toute la Méditerranée. 4) Navires grecs Le navire de guerre grec était une galère d'environ 30 m de longueur et de 4 m de largeur. Il existait deux sortes de galères, les birèmes et les trirèmes, qui comportaient respectivement deux et trois rangs superposés de rameurs. Ces galères étaient également dotées de voiles carrées, qui n'étaient utilisées qu'en dehors des périodes de combats. Leur charpente se composait de couples courbés naturellement, c'est-à-dire de pièces arquées formant la coque, tout comme sur les navires actuels. À l'extrémité arrière du pont se trouvait une superstructure appelée gaillard d'arrière, qui servait à protéger et à loger le capitaine et ses officiers. Les galères grecques étaient également pourvues de cordages courant le long du navire, qui pouvaient être resserrés par des leviers situés à l'arrière du bâtiment. Ces cordages avaient une double fonction : ils maintenaient la coque en cas de collision lors d'un combat et faisaient office de renfort longitudinal. L'équipage d'un navire de guerre grec comprenait environ 220 hommes, dont une majorité de rameurs. 5) Navires romains Les Romains construisirent divers types de navires de guerre au cours de leur hégémonie sur la Méditerranée, notamment des galères dotées de passerelles pour se jeter à l'abordage des bâtiments ennemis ou encore d'autres équipées de catapultes. Leurs navires de commerce mesuraient environ 50 m de long et 15 m de large. On pense que des bâtiments de dimensions supérieures furent construits afin de transporter des obélisques d'Égypte jusqu'à Rome. Ces grands navires de commerce étaient munis de voiles carrées disposées sur trois mâts. Voir Romain, empire. Héritier des navires romains, le dromon, galère rapide et légère, fit son apparition au VIe siècle apr. J.-C. dans l'empire Byzantin. Il était pourvu d'une voile triangulaire et fut utilisé jusqu'au XVe siècle. 6) Navires scandinaves Les navires nordiques étaient des bâtiments de haute mer très performants, propulsés à la fois par des avirons et par des voiles. Ils furent construits en Scandinavie à partir du IXe siècle par les Vikings, qui regroupaient les Danois, les Suédois et les Norvégiens. Les plus célèbres d'entre eux, les drakkars, atteignant une vingtaine de mètres de long, disposaient d'une quinzaine de paires d'avirons. Ils se composaient de lattes de pin ou de chêne, reliées par des rivets de bronze. C'est à bord de ces bateaux de guerre que les Vikings entreprirent des raids fructueux sur les côtes de l'Europe occidentale. Le knarr, plus petit et plus massif que le drakkar, servait essentiellement au transport : il fut utilisé


par les Vikings dans leurs expéditions vers le Groenland et l'Islande. C'était un navire à voiles, mais équipé d'avirons d'appoint. 7) La jonque chinoise Vers la même époque, les Chinois conçurent l'un des navires les plus solides : la jonque, encore utilisée de nos jours par les populations du Sud-Est asiatique. La jonque est à fond plat et ne possède ni quille, ni étrave et ni étambot, qui sont des pièces de la carène. Sa coque est divisée en compartiments étanches par de solides cloisons disposées longitudinalement et transversalement. De telles cloisons, qui ne furent adoptées en Occident qu'au XIXe siècle, renforcent non seulement la structure du navire, mais, en outre, le protègent du naufrage. Dans le récit de ses voyages, Marco Polo fit l'éloge de ce système de cloisons, qui empêchait la jonque de couler. Ce type d'embarcation est pourvu d'une rame-gouvernail massive, située à l'intérieur d'un puits étanche. Les voiles d'une jonque sont constituées de panneaux horizontaux étroits, tissés ou tressés. Chacun d'entre eux est relié à sa propre écoute, de manière à ce que chaque voile puisse être déployée ou ramenée rapidement. Les Chinois, grâce à leur système de voiles lattées, contribuèrent pour beaucoup à l'essor de la navigation. 8) Navires à rames et à voiles a) Les navires du Moyen Âge Les navires de l'Europe médiévale dérivaient des galères romaines, mais étaient dotés d'avirons beaucoup plus longs. En effet, ils atteignaient fréquemment 15 m de longueur, et on pouvait compter jusqu'à sept rameurs par aviron, répartis sur des gradins. La partie des avirons située à l'intérieur du navire était munie d'un contrepoids et de poignées. Afin d'augmenter l'effet de levier de ces grands avirons, les dames de nage, entailles du bordage sur lesquelles les avirons prenaient appui, étaient montées à l'extérieur de la coque du navire, sur une structure en bois parallèle à l'axe longitudinal du navire. Utilisée à l'origine sur les galères antiques, puis réintroduite sur les navires du Moyen Âge, cette structure avait la même fonction que les outriggers utilisés sur les canoëskayaks de course actuels. Parmi les améliorations introduites au Moyen Âge figure l'installation d'un gouvernail fixé à demeure sur la plupart des bateaux, articulé sur l'étambot, qui remplaça ainsi la rame-gouvernail utilisée par les Romains. Par ailleurs, les navires de la fin du Moyen Âge disposèrent d'un francbord plus important (le franc-bord étant la hauteur comprise entre la ligne de flottaison et le pont), ce qui leur assura une plus grande sécurité par mauvais temps. Le navire de guerre typique du Moyen Âge était la galère médiévale, qui fut construite par les chantiers navals de la région méditerranéenne, en particulier ceux de Gênes et de Venise. Ces galères, dont la longueur variait entre 30 et 60 m, étaient généralement propulsées par 20 avirons de chaque côté, auxquels s'ajoutaient des voiles gréées sur deux ou trois mâts. À partir du XVe siècle, les galères furent armées de canons montés sur le gaillard d'avant et sur le château arrière. Plus tard, on y ajouta des canons pour pouvoir tirer sur les côtés : dans un premier temps, pardessus le pavois du navire, puis, dans un deuxième, à travers des ouvertures pratiquées dans le pavois, appelées sabords. Les plus grandes galères possédaient des équipages pouvant comprendre jusqu'à 1 200 hommes. Jusqu'à la fin du Moyen Âge, il n'y eut pas de distinction bien nette entre les voiliers marchands et les voiliers de guerre. Les bateaux à voiles étaient utilisés aussi bien comme navires de guerre que comme navires marchands, tandis que les navires munis en plus d'avirons étaient presque exclusivement réservés à des fins militaires. Ce n'est qu'au début du XVe siècle qu'on commença à concevoir des modèles spécifiques de navires pour le combat ou le commerce. Bateau typique de la fin du Moyen Âge, la caraque était un vaisseau à trois mâts, de construction massive. Elle était munie de deux voiles rectangulaires gréées sur le mât de misaine et sur le grand mât, et d'une voile triangulaire sur le mât d'artimon. Ce type de navire, faiblement armé, était essentiellement destiné au transport de marchandises.


b) Navires à voiles À la fin du Moyen Âge, les navires abandonnèrent progressivement l'usage des avirons pour la voile, en particulier sur les bâtiments construits en Europe du Nord qui voguaient sur l'Atlantique ou dans la Manche. Cependant les pays méditerranéens, en particulier l'Italie, continuèrent à construire des galères jusqu'au XVIIIe siècle, notamment parce que les vents variables de cette région rendaient la navigation à voiles malaisée. Ainsi, la flotte des chrétiens coalisés qui combattit les Turcs en 1571, à la bataille de Lépante, était encore presque exclusivement composée de galères. Par la suite, ces dernières furent peu à peu remplacées par les galions, utilisés en particulier par les Espagnols lors de leurs expéditions au Nouveau Monde. L'Europe conçut de nombreux types de bateaux à voiles. La caravelle était un vaisseau utilisé par le Portugal et l'Espagne, relativement petit et de faible tonnage. Elle possédait une large étrave et un château arrière haut et étroit. Elle était dotée de trois ou quatre mâts gréés de voiles latines (voiles triangulaires), excepté le mât de misaine qui portait une voile carrée. C'est à bord de caravelles que Christophe Colomb entreprit ses expéditions, notamment vers le continent américain. Aux XVIIe et XVIIIe siècles, le navire de guerre le plus courant en Europe était le vaisseau de ligne, à quatre ou cinq mâts. Il possédait un gaillard d'avant et un château arrière élevés et était équipé de plusieurs rangées de canons (jusqu'à 120 canons). Le vaisseau de ligne était secondé par des bateaux plus petits : les frégates et les corvettes. Ces deux types de navires étaient armés d'au plus 36 canons, placés en général sur le pont plutôt qu'en dessous comme sur les vaisseaux de ligne. Aux XVIIIe et XIXe siècles, d'autres types de petits bâtiments de guerre firent leur apparition : les bricks, les brigantins, les goélettes, les cotres ou encore les lougres. c) Clippers Durant les trois siècles qui suivirent les expéditions de Christophe Colomb, peu de modifications furent apportées aux navires à voiles, mise à part une augmentation progressive de leurs dimensions. Né quelques années auparavant, c'est au cours de la guerre anglo-américaine que le trois-mâts, appelé clipper, acquit une renommée internationale en raison de sa rapidité. Il y fut particulièrement efficace comme forceur de blocus. Associant une grande vitesse à une remarquable tenue à la mer, les clippers excellaient dans le commerce de longue distance. Ainsi, ils assurèrent le commerce du thé entre la Chine et l'Angleterre. Certains modèles de clippers battirent des records de vitesse au cours du XIXe siècle.

III - Déclin de la marine à voiles 1) Introduction Malgré l'avènement progressif des bateaux à vapeur, on continua à construire des bateaux à voiles qui tentèrent de rivaliser avec les cargos. Pour proposer des prix plus avantageux sur le fret que ceux qui étaient pratiqués par leurs concurrents, les constructeurs durent augmenter les tonnages de ces voiliers. Ces voiliers, souvent en acier, étaient dotés de quatre ou de cinq mâts et transportaient généralement du charbon, des céréales ou des minerais. Les derniers spécimens voguèrent jusqu'à la veille de la Seconde Guerre mondiale. 2) Bateaux à vapeur Déjà en 1690, Denis Papin avait eu l'idée d'utiliser la détente de la vapeur d'eau comme source d'énergie. C'est en 1783 que Jouffroy d'Abbans expérimenta avec succès le premier bateau à vapeur, le Pyroscaphe, sur la Saône. Par la suite, les essais se multiplièrent en Grande-Bretagne et aux États-Unis : en 1807, l'inventeur américain Robert Fulton commercialisa le premier bateau à roues à aubes, le Clermont, qui reliait Albany à New York. En l'espace de quelques années, l'utilisation de ce type de bateaux se développa en Grande-Bretagne et en Amérique.


Cependant, ces bateaux ne pouvaient effectuer de très longs trajets, car leur capacité d'emport de combustible demeurait limitée. Il fallut attendre les progrès des machines à vapeur pour que le Sirius traverse l'Atlantique en 1838. On assista alors à l'ouverture de lignes régulières entre la Grande-Bretagne et les États-Unis, assurées par des paquebots. Les navires utilisés étaient tout d'abord des bateaux à vapeur en bois, dotés de roues à aubes, mais également de mâts qui servaient par vents favorables. Leurs deux moteurs avaient chacun une puissance d'environ 1 500 ch (plus d'un million de watts), qui propulsait le navire à près de 9 nœuds (17 km/h). Peu à peu, la construction métallique supplanta la construction en bois sur les bateaux à vapeur. Par ailleurs, ce type de navires connut un nouvel essor grâce à l'introduction de l'hélice. Découverte en 1836 simultanément par le Suédois John Ericsson et par le Britannique Francis Pettit Smith, la propulsion par hélice fut implantée progressivement sur un certain nombre de bateaux. Le premier vapeur à hélices, le Napoléon, fut achevé en 1841 au Havre. Le Great Britain, construit en 1844, mesurait 98 m de long et possédait un seul moteur de 2 000 ch (plus de 14 000 W) qui entraînait le navire à une vitesse de 12 nœuds (22 km/h). Le Great Britain fut drossé sur la côte d'Irlande, mais fut renfloué après avoir supporté sans dommage des vents violents et des mers agitées pendant un hiver entier. Ce succès fit taire beaucoup de conservateurs de l'époque, qui rejetaient l'utilisation du fer comme matériau de construction navale. Parmi les améliorations apportées aux machines de propulsion des bateaux à vapeur, il faut noter l'introduction du moteur à détente multiple. Les premiers moteurs à vapeur utilisaient le principe de la simple détente, suivant lequel la vapeur provenant de la chaudière entrait dans le cylindre, où elle se détendait en repoussant le piston avant de s'échapper. Grâce à l'évolution des chaudières et à la possibilité d'obtenir de la vapeur à une pression plus élevée, les constructeurs de moteurs imaginèrent d'utiliser la vapeur ainsi échappée pour alimenter un second cylindre, à basse pression, accroissant de ce fait le rendement global du moteur. Les moteurs de ce type, connus sous le nom de moteurs à double détente, furent supplantés par la suite par les moteurs à triple détente, dont le rendement était encore supérieur. Le premier moteur à double détente fut utilisé en 1854, celui qui était à triple détente apparut en 1873. En étant équipés de tels moteurs, les bateaux à vapeur n'eurent plus besoin d'emporter de très grandes quantités de charbon comme combustible ou bien de se ravitailler fréquemment durant les longs trajets. Certains constructeurs de bateaux à vapeur mirent en place des hélices doubles et, plus tard, triples et quadruples, afin de prévoir le cas où une hélice du bateau se romprait. Les premières expériences pour remplacer les moteurs à vapeur alternatifs par des turbines à vapeur furent tentées dans les années 1890. Au début, les constructeurs furent gênés par la grande vitesse de la turbine, qu'on ne pouvait coupler avec une hélice de bateau. Mais ce problème fut rapidement surmonté en installant un train d'engrenages réducteur entre la turbine et l'arbre de l'hélice, ce qui permettait ainsi à la turbine d'entraîner l'hélice à une vitesse appropriée. C'est toujours de cette manière que sont montées les installations à turbine sur la plupart des bateaux à vapeur actuels, qui sont parfois combinées avec des moteurs alternatifs fonctionnant sur le même arbre. Sur de nombreux bâtiments à vapeur modernes, en particulier sur les navires de guerre, les systèmes de transmission électrique ont supplanté les systèmes de transmission mécanique. Dans le cas d'une transmission électrique, une turbine à vapeur entraîne une dynamo. Cette dernière fait alors tourner les moteurs qui actionnent les hélices du navire. Ce type de transmission présente un fonctionnement extrêmement souple et évite les nombreuses difficultés mécaniques relatives à l'entraînement des hélices au moyen d'arbres longs et lourds.


3) Bateaux à moteur La découverte du moteur à combustion interne à la fin du XIXe siècle, et en particulier du moteur Diesel, constitua une étape décisive dans les progrès de la construction navale. En effet, des navires munis de ce type de moteur offrirent des rendements bien supérieurs à ceux des moteurs à vapeur traditionnels. Il faut savoir qu'un moteur performant est particulièrement important pour un bateau, car il lui permet d'emporter moins de carburant et davantage de cargaison. Les premiers bateaux à moteur (sous-entendu à moteur Diesel) furent construits au début du XXe siècle. Ils étaient alors relativement petits. C'est après la Première Guerre mondiale qu'on mit en service plusieurs grands paquebots à moteur, qui connurent instantanément un grand succès. Aujourd'hui, les bateaux à moteur représentent environ les trois quarts de la flotte mondiale des navires de plus de 90 000 tonnes. 4) Aéroglisseurs et hydroptères Ces dernières années, de nouveaux types de navires ont été expérimentés, résultant tous d'une recherche constante d'augmentation de la vitesse. Un bateau traditionnel se déplace plutôt dans l'eau que sur l'eau et produit, par conséquent, des vagues. Pour pouvoir surmonter cet effet de vagues, ainsi que les frottements qui se produisent entre l'eau et sa coque, le navire doit pouvoir disposer d'une grande puissance, surtout lorsqu'il navigue à vitesse élevée. Ainsi, pour se déplacer à 35 nœuds (65 km/h), un porte-avions de 54 000 t doit fournir 280 000 ch (2 060 800 W). En revanche, si un navire s'élève au-dessus de la surface de l'eau, il ne produit plus aucune vague et n'est plus sujet à la résistance des frottements avec l'eau. C'est pourquoi, la plupart des études récentes en matière de construction navale essaient de réduire les frottements de la coque du navire avec l'eau. Les aéroglisseurs glissent sur un coussin d'air, alimenté par de grands ventilateurs. Des jupes descendent jusqu'à la surface de l'eau afin de confiner le coussin d'air. Ce système permet d'éliminer la production de vagues et de réduire considérablement la résistance de l'eau. Par conséquent, l'aéroglisseur peut atteindre des vitesses élevées tout en fournissant une puissance de propulsion relativement modeste. L'hydroptère (ou hydrofoil) fonctionne sur un principe quelque peu différent. Sur ces navires, des ailes immergées (foils en anglais) sont reliées à la coque par des jambes, sortes d'entretoises. Fonctionnant exactement comme les ailes d'un avion, ces volets sousmarins tendent à soulever la coque hors de l'eau. Plus l'hydroptère va vite, plus la partie immergée se réduit. Il existe deux types d'hydrofoils, selon que leurs ailes sont totalement immergées ou non. La forme la plus simple d'hydrofoil, à ailes semi-immergées, est utilisée pour transporter des passagers, ainsi que pour parcourir des rivières ou des canaux. Des vitesses de 100 nœuds (185 km/h) ont été atteintes par des hydroptères. 5) Pétroliers Les pétroliers, conçus pour transporter les énormes quantités de pétrole qui circulent dans le monde depuis la Seconde Guerre mondiale, sont d'une construction extrêmement simple. Mis à part l'ensemble des machines qui est regroupé dans la poupe, tout le reste ou presque de l'intérieur du bâtiment est destiné à la cargaison du pétrole. Les effectifs des équipages sont limités, d'autant plus qu'une grande partie du pilotage du navire est automatique. Cette simplicité de construction des pétroliers a entraîné une grande augmentation de leur taille : certains d'entre eux pèsent plusieurs centaines de milliers de tonnes.


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