Construction de navires du haut Moyen Âge

Les études sur la découverte des navires anciens prennent en compte la totalité des données archéologiques. Les fouilles de navires ne se limitent pas à de simples relevés de formes et de structures apparentes mais donnent lieu à une recherche structurale minutieuse et à une étude des principes et méthodes de construction. Elles prennent en considération toutes les cargaison, et notamment sa distribution, le matériel, les équipements et les aménagements de bord.

Étude d'une coque par rapprochement avec une mosaïque.

La construction , quelle que soit la technique d'assemblage (tenons et mortaises, ou bien ligature), procédait sur bordé :

Le bordé était monté à partir de la quille avant la mise en place des membrures (couples formés d'une varangue et d'allonges, couples de revers, bau).

Tous les éléments, quille, bordé, membrures, sont liés au moyen de liens végétaux. L'assemblage des planches du bordé, particulièrement élaboré, s'effectuait en deux temps.

Premier temps, on enfonçait des chevilles à intervalles réguliers dans les bords des planches, puis on joignait les planches bord à bord. Les chevilles servaient à maintenir les planches en place et en forme lors de la ligature, puis ultérieurement, à prévenir les risques de cisaillement des ligatures en évitant tout jeu longitudinal.

L'assemblage par tenons et mortaises.

Les coques des navires  étaient constituées de planche jointes par des tenons et des chevilles. On construisait le bordé de la coque à partir de la quille et on ajoutait les éléments de membrures au fur et à mesure.

Deuxième temps, on ligaturait les planches du bordé en enfilant les liens dans de petits évidements tétraédriques, régulièrement ménagés le long des bords de la face supérieure de chaque planche. Progressant dans un canal oblique prolongeant l'évidement, les liens débouchaient près du bord inférieur de la planche et s’engageaient alors dans l'ouverture en vis à vis du canal creusé symétriquement dans l'autre planche. Lors de la ligature, une bande de tissu était placée au dessus de la jonction des deux planches afin d'en assurer l'étanchéité. Passant sous les liens, elle était ainsi emprisonné et maintenue en place. Ces liens étaient constitués de fils de lin. De petites chevilles enfoncées dans les canaux obliques venaient alors bloquer les ligatures tout en complétant l'étanchéité de l'assemblage. Cette dernière était parfaite par une épaisse couche de poix appliquée sur toute la face interne de la carène. Grâce à cette poix, de nombreuses ligatures ont été préservées et conservées en place, révélant le système d'assemblage.

L'ensemble témoigne d'une extrême minutie, ainsi de nombreux tracés préliminaires ont été effectués à la pointe sèche, avant le percement des évidements, afin de guider le travail des charpentiers.

Une fois les planches du bordé cousues, la même technique était utilisée pour la fixation des membrures à la coque ; dans ce cas, les ligatures passent à travers des évidements obliques disposés transversalement aux planches entre chaque passage au dessus des membrures.

Dans la construction à franc-bord, membrure première, les bordés sont toujours placés côte à côte pour former la coque. Soigneusement ajustés entre eux, ils ne se touchent que par le chant qui est ensuite calfaté pour parfaire l'étanchéité. Les bordés à franc-bord ne sont donc pas directement solidaires les uns des autres comme le sont les clins ; ils sont cloués sur les membrures de la charpente, qui constitue le squelette du bateau. La charpente a été découpée et assemblée suivant un plan dessiné préalablement

On constate l'absence de liaison entre les virures du bordé, homogénéité de la structure du squelette à travers l'assemblage quille/varangues et même quille/demi-couples, la couverture du bouchain par les demi-couples compensant la faiblesse de l’assemblage varangues/genoux

La construction type "bordé premier".

Le principe d'assemblage à clin trouve ses origines dans les pays scandinaves, les plus célèbres bateaux à clins étant ceux des Vikings. Avec les envahisseurs nordiques ce mode de construction s'est répandu sur les côtes françaises et plus particulièrement en Normandie. Il consiste à superposer les bordés de manière à former le bordé extérieur de la coque, avant d'y fixer la charpente intérieure. Les clins sont cintrés selon la forme voulue par le charpentier, puis assemblés entre eux par un rivetage ; c'est pour cette raison qu'ils se superposent légèrement. Quand l'enveloppe extérieure du bateau est terminée, on y ajoute la charpente intérieure, qui vient en renfort.

Les navires vikings.

Cette section transversale d'un langskip montre l'ingéniosité de la construction. Des arbres droits, à l'amorce de racines, les charpentiers tiraient des courbes angulaires pour fixer les barrots. Les arbres courbés fournissaient des membrures conférant la courbure souhaitée à la coque, ainsi que les pièces d'étambot. La quille en forme de T était taillée dans le cœur du tronc d'un chêne. En fendant des troncs encore verts suivant des lignes radiales, les charpentiers obtenaient des bordages qui avaient tous la même section, ce qui garantissait une homogénéité de résistance et de souplesse sur toute la longueur du navire.

Les navires scandinaves évoluèrent au cours de l'Age de bronze (de 2000 à 500 avant notre ère). Leurs extrémités se relevèrent et s'ornèrent de spirales ou de tête d'animaux. Quelques-unes de ces têtes sont celles de serpents ou de dragons.

La pompe de cale.

La pompe de cale est placée toujours à l’arrière dans la partie la plus profonde du bateau. Son emplacement était calculé et aménagé après la mise à l’eau du navire ceci afin de trouver précisément le point le plus bas de la coque.

On peut rencontrer plusieurs types de pompe, celles de type « chapelet » en bois, ou à « refoulement » en bronze.

Emplanture de mat.

Bas pour le mât et certaines épontilles posé sur la carlingue ou bien taillé directement celle-ci.

L'architecture navale est un art. Les améliorations se sont faites de façon empirique. Les techniques de construction ne s'apprennent pas dans les manuels ou très peu dans les traités historiques, mais sur le terrain. Les connaissances se transmettent de père en fils.

âtiments de guerre sont construits dans les arsenaux royaux, alors que les bateaux de commerce, de pêche ou de plaisance le sont généralement dans les chantiers privés.

Les navires, quelque soit leur fonction, peuvent être construits dans les formes de radoub ou sur des cales de construction. La forme de radoub, située surtout dans les arsenaux, est une grande "piscine" en pierre de taille. Elle donne sur la mer ou la rivière et comporte une écluse ou un bateau-pont. Les différents gradins de pierre facilitent le travail sur la coque. La forme possède aussi un système de pompage hydraulique. Une forme de radoub est utilisée pour la construction des galères mais est surtout un endroit pour le carénage. Radouber signifie d'ailleurs réparer.

La cale de construction est utilisée en majorité pour la construction de tous types de navires. Elle est constituée d'une ligne de tins (pyramides) en bois soutenant la quille. Ces tins peuvent être sur un plan incliné (artificiellement ou pas) où sont eux-même décroissants.