Sommaire de la table ronde
Résumé - Version imprimable - Contacter l'auteur

 

 

Pour citer cet article :
POVEDA P., Une hypothèse de restitution du navire Dramont E, (V° siècle ap. J.-C.), Cultures, Economies, Sociétés et Environnement du début de la Préhistoire au Moyen-Age : travaux en cours, Actes de la troisième table ronde des jeunes chercheurs en archéologie de la MMSH, Aix-en-Provence, 6 juin 2008, A. Boutet, C. Defrasne, T. Lachenal (dir.), http://www.mmsh.univ-aix.fr/ecoledoctorale/trjca/poveda.htm

 

 

 

Une hypothèse de restitution du navire Dramont E 
(V° siècle ap. J.-C.)

Pierre POVEDA*

*Allocataire de recherche, Centre Camille Jullian

Mots-clés : Antiquité, navire, restitution, tonnage, informatique.

 

Dans le cadre d’une étude sur le tonnage des navires de commerce romain, menée durant deux années de master, nous avons tenté de passer en revue l’ensemble des problématiques déjà posées sur ce sujet et les méthodes appliquées pour son calcul dans les études d’archéologie navale. Il nous est rapidement apparu que certaines méthodes, utilisées en archéologie navale dans des contextes nordiques, n’étaient pas encore d’actualité pour les recherches sur les navires de la méditerranée antique.  De fait, le développement de l’informatique et son ouverture au grand public offrent désormais aux archéologues des outils comparables en termes d’efficacité à ceux utilisés dans le domaine de l’architecture navale professionnelle. Situation économiquement inconcevable il y a encore dix ans, l’accès à une telle technologie permet  aujourd’hui d’imaginer une étude extrêmement avancée des qualités nautiques et des capacités économiques des navires de commerce antiques. L’objet d’une telle recherche est donc bien de devoir s’intéresser à travers le navire antique, à l’infrastructure et à l’efficience technique du commerce maritime durant cette période.
L’objectif principal du présent travail repose donc sur l’établissement d’une méthodologie propre à l’étude de restitutions informatisées de carènes antiques. Le cheminement qui nous a paru le plus adapté, consiste à mettre en comparaison deux ensembles de résultats effectués à partir d’une seule et même carène : ceux obtenus par le biais d’une étude traditionnelle et ceux générés par un programme informatique adéquat. Ayant à notre disposition un corpus important de restitutions de carènes antiques déjà validées, nous aurions pu utiliser l’une d’entre elles afin de valider notre comparaison. Le contexte nous a cependant poussé à travailler à partir d’une épave sans restitution de formes, avec en perspective de fond, la production de nouvelles données. Notre choix devait donc se porter sur une épave pour laquelle les informations architecturales ne fassent pas défaut, et qui soit relativement bien conservée afin de pouvoir envisager la restitution. L’épave Dramont E  répondait positivement à ces deux conditions. D’une part nous avions une épave relativement bien préservée malgré de nombreux pillages, et nous avions surtout la possibilité de nous appuyer sur la très complète publication de Claude Santamaria sur l’épave (Santamaria 1995).

 

1. Présentation de l’épave :

1.1. Lieu et date de découverte :

L’épave Dramont E a été déclarée le 5 Octobre 1965 par Mme J. Issaverdens et M. F. Dumas. Elle repose à l’ouest du cap Dramont, à quelques huit cents mètres de l’île d’or et de ses écueils, et à environ cinq cents mètres dans le sud-est de la pointe de Pierre Blave. L’épave avant la déclaration semble avoir été victime d’une première série de pillages, avant qu’une expertise menée en Avril 1966 par M. Yves Chevalier, assistant de la Direction des Antiquités chargé de l’archéologie sous-marine, ne mette en évidence l’importance et l’homogénéité du gisement ainsi que malheureusement l’importance croissante des pillages effectués sur celle-ci. La mise en place d’un véritable programme de fouille n’intervint qu’à partir de 1981 sous l’impulsion de M. Claude Santamaria qui, durant dix campagnes va poursuivre l’investigation complète de l’épave jusqu’en 1991, ce qui permettra la publication en 1995 dans la série Archaeonautica d’un numéro entièrement relié à la fouille et aux découvertes produites sur le site du Dramont E.

1.2. Description des vestiges : (Fig. 1)
L’épave est située par quarante deux mètres de profondeur sur un fond vaso-argileux présentant un double pendage faible vers le sud et vers l’ouest. L’épave, lors des expertises de 1966 se distinguait particulièrement par une forte présence d’amphores (au-moins deux cents selon C. Santamaria) anarchiquement réparties dans une zone de forme ovale dont les dimensions sont les suivantes : neuf mètres pour l’axe longitudinal, quatre pour l’axe transversal. L’examen attentif de la cargaison visible ne laissait alors aucun doute sur la présence d’un empilement d’amphores et sur l’existence d’un niveau inférieur presque invisible durant ces expertises.

Figure 1

1.3 Sources disponibles :

1.3.1. Les relevés de fouille :

En ce qui concerne les relevés de fouilles, nous nous sommes essentiellement intéressés à la membrure, à la quille, et aux massifs d’étrave et d’étambot, jugeant que les informations concernant les différentes virures du bordé ne nous permettaient pas d’effectuer une étude plus poussée dans ce sens. Ce sont tout particulièrement les coupes transversales qui ont fait l’objet de notre attention. On a ainsi pu s’appuyer sur un ensemble de quatorze coupes transversales au vingtième sur lesquelles ont peut observer la quille, les virures et les parties restantes de la membrure (varangue, allonges, genou…). A ces coupes vient s’ajouter une élévation transversale des différents couples relevés au droit des membrures.

 

2. Restitution graphique et étude architecturale du navire

2.1. Problèmes rencontrés dans le dressement du plan des formes

Nous avons rencontré un certain nombre de problèmes dans le dressement du plan des formes : la production d’une vue longitudinale cohérente, l’étude des déformations in situ de la carène et l’établissement d’une vue de l’élévation transversale des différents couples relevés. C’est au niveau des coupes longitudinales que nous nous sommes heurtés aux plus grandes difficultés. On ne trouve dans la publication qu’une unique coupe longitudinale générale du navire au niveau de la quille à l’échelle du quarantième. Par ailleurs des détails de l’étambot et du brion d’étrave sont présentés dans une échelle imprécise se rapprochant du treizième. Après avoir scanné les trois éléments et les avoir remis tous trois à la même échelle nous les avons superposés afin d’apercevoir les éventuelles différences. Au regard des données chiffrées données dans la publication (hauteur des points les plus élevés de l’étrave et de l’étambot, rayon de courbure des élancements) nous en avons déduit une vue longitudinale qui nous a semblé plus cohérente. (Fig. 2)

Figure 2

2.2. Méthode employée :

Figure 3

La méthodologie concernant l’étude architecturale des carènes antiques est aujourd’hui bien établie et les nombreuses expériences effectuées dans ce domaine ont prouvé toute leur efficacité. On peut ainsi s’appuyer dans l’espace méditerranéen sur les travaux de J.R. Steffy de l’université du Texas, notamment à propos de la méthodologie employée dans les recherches portant sur la restitution  des épaves de Kyrenia, Yassi Ada et Serce Liman (Steffy 1994). De la même manière on peut aussi attirer l’attention sur les travaux menés au sein du Centre Camille Julian Nous reprenons ici particulièrement la méthodologie employée par Robert Roman lors de la rédaction de sa thèse de doctorat (Roman 1997).
Nous avons tout d’abord cherché à mettre en évidence les données archéologiques : ce qui correspond à la mise à l’échelle de l’ensemble des relevés (longitudinaux, transversaux ainsi que les planimétries). Avant de réaliser le plan des formes lui-même.
Le résultat final se présente sous la forme de trois planches :
- Sur la première sont représentées les vues longitudinale et horizontale, au dixième, sur lesquelles on peut apprécier les formes prises par les lignes d’eau et par les coupes longitudinales. (Fig. 3)
- Sur la deuxième sont représentées les vues transversale et longitudinale, au dixième, sur lesquelles l’on a fait apparaître la ligne des vestiges conservés ainsi que le positionnement des lignes d’eau et des coupes longitudinales. (Fig. 4)

Figure 4

- Et enfin, sur la dernière, se présentent trois vues : une vue longitudinale en restitution sur laquelle on a fait apparaître le massif d’emplanture, les traits de Jupiter, le niveau du vaigrage ainsi qu’un empilement schématique d’amphore Key 35 afin de donner une idée de l’espace disponible pour l’empilement des amphores dans la cale. Deux vues transversales, le couple 18, maître-couple selon notre étude, étant un demi-couple nous avons donc représenté aussi le couple 17 adjacent, lequel présentant un assemblage classique d’une varangue et d’une allonge. (Fig. 5)

Figure 5

3. Etude du plan des formes

Les caractéristiques principales du navire de Dramont E  sont donc : une largeur importante au maître-couple, dont l’avantage est indéniablement le gain de volume utile, des fonds très pincés accompagnés d’une quille de très fortes dimensions, créant de facto une surface de dérive très importante, et, dernier point, des aboutissements très élancés. Si une étrave aux formes fermées permet une meilleure pénétration dans le milieu liquide, on peut toutefois s’interroger sur les formes de l’arrière que l’on attendrait plus larges afin de faciliter la stabilité aux allures portantes. La très faible importance des volumes de l’arrière laisse  en effet présager que dans une grosse mer, la vague ayant tendance à rattraper et à monter sur le navire ne va pas être relayée vers l’avant aussi efficacement que si le navire présentait à la poupe un volume important. Volume qui permettrait au contact de la vague de chevaucher celle-ci tout en faisant légèrement tanguer la carène sur l’avant. L’augmentation rapide des volumes vers le maître-couple semble toutefois permettre le rééquilibrage nécessaire afin d’empêcher le bateau d’enfourner par l’arrière.
D’un point de vue nautique Dramont E présente au final un bateau dont la conception porte sur un compromis complet entre un navire « marin » et la véritable barge de transport. En effet, nous constatons d’une part l’hypertrophie qui touche les formes au niveau du maître-couple et que l’on ne peut expliquer que par le désir du concepteur de produire un outil commercialement efficient et d’autre part un navire qui ne bénéficie de certains avantages physiques quant à la navigation que dans les régimes de près, dont la fréquence devait être fort limitée à cette époque.

 

4. Tonnage du navire :

4.1. Calcul du poids du navire :

Le calcul du poids du navire sans charge, autrement appelé « déplacement lège » représente une des étapes dans le calcul du tonnage du navire puisque l’on va dès lors connaître l’une des inconnues de la relation existante entre le déplacement lourd, le déplacement lège et le port en lourd. L’idéal serait bien entendu de pouvoir déterminer avec précision le poids de l’ensemble des composantes du navire, vidé de toute cargaison : le bois employé pour la structure, les différents éléments métalliques, les superstructures, les cordages, les voiles ainsi que l’accastillage. La conservation de l’épave Dramont E  ne nous permet d’espérer un tel niveau de précision. Notre calcul s’est donc porté sur cinq ensembles identifiables de l’architecture du navire : le bordé, le vaigrage, la membrure, l’emplanture et les divers éléments constitutifs de la quille. Nous avons, afin de mesurer le poids de chacun des éléments, effectué un cubage du bois utilisé que l’on a multiplié aux densités respectives de ceux-ci.
Pour le bordé : 6,754 * 0,5 = 3,377 tonnes métriques
Pour le vaigrage 3,376 * 0,5 = 1,688 tonnes métriques
Pour la quille et ses élancements : 1,251 * 0,5 = 0,625 tonnes métriques
Pour le massif d’emplanture 0,150 * 0,6 = 0,09 tonnes métriques
Enfin pour les membrures :
 (3,103 * 0,65) + (0,476 * 0,5) + (0,287 * 0,72) =  2,459 tonnes métriques

Le poids en lège que nous pouvons dès lors proposer est, répétons le, un poids minimum qui ne peut et ne doit être considérer que comme un seuil minimal auquel il faut ajouter celui des divers accastillages, de l’ensemble de la mâture, du pont et des superstructures. Le poids calculé est donc le suivant :

3,377 + 2,459 + 1,688 + 0,625 + 0,09 =  8,239 tonnes métriques

 

4.2. Calcul du poids du chargement :

Nous avons pris le parti, pour calculer le poids du chargement en amphores du navire, de tenter un remplissage théorique de notre modèle par des amphores Keay 35, en nous basant sur la taille moyenne observée des amphores (entre 90 cm et 110 cm), sur notre restitution de l’espace de cale disponible et enfin sur la disposition constatée in-situ des amphores du premier niveau. Nous avons ainsi choisi pour notre modèle la configuration suivante : rangement en carré, sur deux niveaux d’amphores Keay 35 d’une hauteur de 95 cm et d’un diamètre moyen de 33 cm. Nous avons procédé de la manière suivante : établir dans les vues longitudinale et transversale un remplissage maximum afin de définir l’encombrement et l’espace perdu défini par un tel chargement. Par la suite, dans une vue en plan, nous avons replacé nos amphores selon ce que nous avions constaté dans les deux vues précédentes, ce qui nous permet d’obtenir la répartition suivante :
- Au maître-couple : treize rangées sur le niveau inférieur, huit sur le niveau supérieur. 
- Dans la longueur la plus grande : trente rangées sur le niveau inférieur, vingt-trois rangées pour le niveau supérieur.
En tenant compte de l’espace occupé par le bois de fardage, et des espaces perdus réservés au mât, au caisson d’étambrai et à la pompe de cale nous obtenons la répartition suivante : 201 amphores sur le niveau inférieur, 106 au niveau supérieur. C’est là une estimation volontairement basse. Toutefois la comparaison avec les données de fouille peut nous donner une estimation haute relativement fiable. Ce qui nous donne :
- Estimation basse : Total pour les deux niveaux = 36,3 Tonnes métriques
- Estimation haute : Total pour les deux niveaux = 38,44 Tonnes métriques

 

4.3. Calcul hydrostatique par la méthode graphique :

On va ici procéder par un calcul successif des aires de la carène, puis des volumes qui y sont associés, comme cela fut fait, entre autres, pour l’étude du navire de la bourse à Marseille par Jean-Marie Gassend, ou encore par Robert Roman pour l’étude de sept épaves antiques dans sa thèse de doctorat (Gassend 1982 et Roman 1997). Nous obtenons un volume total de : 44.05 m3
Soit un déplacement de :
43.56 * 1.026 (densité de l’eau de mer) = 45.21 Tonnes métriques

La méthode graphique présente pour autant deux grands inconvénients :
L’addition, des aires et des volumes attenants, produit de facto un résultat approché par défaut ou par excès. Par ailleurs, la nature même de ce calcul, sur des volumes complexes de grande taille, rend le résultat aléatoire. La différence de tonnage qui résulte d’un enfoncement de dix centimètres entre deux états statiques, avec par exemple un tirant d’eau qui fluctuerait entre 1m50 et 1m60, peut être estimée ici à près de 9 tonnes.
De plus, la précision de nos résultats est ici tributaire de la précision du travail effectué sur les plans, or il faut signaler que par manque de temps nous n’avons pu réaliser qu’une seule série de calculs d’aires.

 

4.4 Calcul du port en lourd par la méthode empirique :

Cette méthode repose sur l’utilisation de formules mathématiques pour déterminer rapidement le port en lourd d’un navire (Pomey et Tchernia 1978). Celle-ci nous permet de calculer le port en lourd en fonction de la longueur du navire de tête en tête (entre perpendiculaires), de sa largeur extérieure et enfin de son creux intérieur. On pose le facteur des trois dimensions que l’on va diviser par un coefficient compris entre 90 et 100 comme suit : (L x l x h) / 100 (ici avec un coefficient 100).
A noter que les dimensions doivent être exprimées en pieds de Roy de 0,325 m. Le premier résultat obtenu sera la jauge du navire en tonneau d’ordonnance de 1.44 m3. Pour obtenir le port en lourd du navire, on admettra la relation suivante : port en lourd (en tonnes de 2000 livres de 979 kg) est équivalent au trois-quarts de la jauge en tonneau d’ordonnance. De même il faudra multiplier ce résultat par 0,979 pour obtenir le port en lourd en tonnes métriques.

- 42.62 * 18.12 * 6.52 / 90 = 55.94 Tonneaux d’ordonnance
Soit : 55.94 *  ¾ = 41.95 Tonnes de 2000 livres
Soit : 41.07 Tonnes métriques

- 42.62 * 18.12 * 6.52 / 94 = 53.56 Tonneaux d’ordonnance
Soit : 53.56 *  ¾ = 40.17 Tonnes de 2000 livres
Soit : 39.32 Tonnes métriques

- 42.62 * 18.12 * 6.52 / 100 = 50.35 Tonneaux d’ordonnance
Soit : 50.35 *  ¾ = 37.76 Tonnes de 2000 livres
Soit : 36.969 Tonnes métriques

 

5. Restitution informatisée :

Figure 6

L’objectif principal que nous recherchions dans la modélisation de notre restitution de Dramont E  n’était pas de produire une vision du navire tel qu’il avait pu être. Il n’était pas question ici de produire un rendu réaliste du navire, mais bien d’essayer de créer par le biais de l’informatique un modèle d’étude du bateau, que l’on pourrait assimiler aux maquettes des bassins de test de carènes. Le but final à atteindre nous semblait donc être celui de la modélisation la plus fidèle possible de la face externe de la coque et de la quille. Modélisation qui nous permettrait d’évaluer grâce aux capacités de calcul de l’ordinateur les données de stabilité et d’hydrostatique qui nous intéressent.
La méthodologie que nous avons développée se base sur le principe simple de replacer chaque éléments de notre navire, indentifiables dans deux dimensions sur le plan des formes, dans une troisième dimension. Nous avons repassé tous nos dessins sous illustrator, avant de choisir le modeleur NURBS Rhinocéros qui s’avérait le plus souple et le plus adapté à notre méthode. Nous n’avons cependant pas pu profiter pour cette étude des programmes conçus en particulier pour Rhinocéros et destinés à faciliter le travail d’architecture navale. C’est pourquoi nous avons décidé d’utiliser indépendamment le programme d’architecture navale Delftship dont les passerelles d’échange de format de fichiers avec Rhinocéros étaient nombreuses et fiables

Figure 7

L’ordre chronologique dans lequel nous avons replacé nos pièces correspond à celui  de la construction traditionnelle antique dite sur « bordé premier ». (Fig. 6) Nous avons en effet d’abord placé la quille. Une fois la quille mise en place, nous pouvions grâce à la vue de face replacer correctement chaque ligne d’eau à la hauteur convenable. Afin de vérifier le gabarit émanant des lignes d’eau, nous avons effectué la même manipulation avec les profils des couples que nous avons replacés sur notre axe de quille.
Le réseau crée par les lignes d’eau étant assez dense, on a pu plaquer sur l’ensemble une surface, appelée polysurface dans l’interface de Rhinocéros, qui va envelopper nos lignes d’eau et nos profils de couples de la même manière que le bordé sur la coque réelle. (Fig. 7) C’est cette surface que l’on va donc assimiler à notre bordage.


La modélisation étant terminée, on pouvait dès lors espérer produire l’ensemble des calculs voulus sur le tonnage. Nos résultats se présentent sous la forme de deux tableaux. L’un répertorie les données principales concernant le navire : les propriétés du volume de la carène et celles du plan de flottaison. (Fig. 8) L’autre s’attache plus particulièrement à l’étude du volume immergé. Selon Delftship, notre modèle présente pour un enfoncement de 1.28m, un volume immergé du bordé égal à : 51.145 m3, soit dans l’eau salé un tonnage de 52.424 tonnes métriques. A ce chiffre il ne faut pas oublier d’ajouter afin d’obtenir une mesure complète le poids du volume d’eau déplacé par la quille. Soit un poids total pour le Dramont E, avec une ligne de flottaison placée à 1.58 mètres, de:

52.424 + (0.512 * 1.026) =  52.949 Tonnes métriques. (Fig. 9).

Figure 8
Figure 9


5.1. Résultats

La comparaison de ce résultat avec ceux obtenus précédemment nous permet de produire de nombreuses remarques. Tout d’abord on ne peut que remarquer la différence importante qui existe entre le volume calculé grâce à la méthode graphique et le calcul informatisé. Nous avons déjà traité des problèmes inhérents à la méthode graphique, on peut penser que le calcul du volume par le logiciel est nettement plus précis.
Un argument vient soutenir cette thèse : l’addition du poids du navire et du poids de la cargaison, le déplacement lourd, peut être estimé entre 46,3 tonnes métriques et 51,07 tonnes métriques. Soit une échelle de valeur réduite qui n’est pas très éloigné de notre mesure par le logiciel. De plus, le chargement en amphore dans la cale, compte tenu des espaces perdus par ce type de cargaison, ne peut de toute évidence pas correspondre au port en lourd maximal de notre navire. Il faut donc prendre le port en lourd calculé par comptage du poids de la cargaison d’amphore comme une valeur minimale basse. On est donc tenté de voir le chiffre de 52.949 tonnes métriques comme le déplacement lourd théorique maximum. Le déplacement effectif au moment du naufrage se situant quant à lui plus aux alentours de 51 tonnes métriques.

 

Conclusion

Le calcul par les outils informatiques semble donc au regard de ces chiffres particulièrement satisfaisant. Toutefois, on ne peut raisonnablement pas se limiter à ceux-ci. Il serait juste de tenter d’intégrer bien plus de données à notre modèle, afin de permettre d’autres estimations quant aux capacités nautiques du navire et à son comportement à la mer en pleine charge. L’expérience pour une telle analyse est importante, mais le résultat obtenu serait des plus probant puisque nous pensons pourvoir grâce aux instruments informatiques pouvoir recréer virtuellement, dans une certaine mesure, les conditions des tests en bassin de carène sur les modèles réduis. Tests qui sont encore aujourd’hui largement hors de porté de la recherche en archéologie navale. Cette étape informatique beaucoup moins onéreuse pourrait quant à elle venir pondérer ce déficit d’information.