14 mai 2007
IL Y A VINGT CINQ SIECLES, NECHAO INAUGURAIT LE CANAL DE SUEZ.
Non. "Tout simplement" un navire phénicien, grec ou encore egyptien, remontant depuis la côte sabéenne, chargé d'aromates, de bois rares et de pierres précieuses, peut-être d'or et de topazes d'Orphir et regagnant la Grèce ou les côtes phéniciennes par la nouvelle liaison maritime qui vient de s'ouvrir entre Arsinoë et Péluse, entre la mer Rouge et la Méditerranée.
Quinquireme of Nineveh from distant Ophir,
Rowing home haven in sunny Palestine,
With a cargo of ivory,
And apes and peacocks,
Sandalwood, cedarwood, and sweet white wine...
a écrit John Masefield. (Voir Débarcadères, http://debarcaderes.over-blog.com/).
Le projet de réunir les deux mers était dans l'air depuis longtemps : on l'attribue généralement à Sésostris ( Ramsès II ) qui règna sur l'Egypte entre 1279 et 1213 et imagina de relier par un canal la branche pélusiaque du Nil (la plus orientale) et le lac Timsah puis, de là, creuser pour atteindre les lacs Amers et creuser à nouveau afin de rejoindre la Mer Rouge à Arsinoë, bourgade proche de l'actuelle Suez. Sur une partie de son parcours ce canal devait donc emprunter le chemin que suivrait bien plus tard celui de Ferdinand de Lesseps ...
Dans Le Moniteur universel du samedi 3 août 1867, Théophile Gauthier écrivait : "La pensée de Sésostris vient d'être reprise par M. F. de Lesseps et complétée avec la hardiesse que comportent les puissants moyens de la science moderne".
La pensée de Sésostris s'était certainement amusée en route puisqu'elle avait mis 3.000 ans pour parvenir jusqu'à Ferdinand.
Memphis. Ramsès II. Photo P.E.
Les grands travaux de Nechao II.
Le canal de Bubaste au lac Timsah.
Le canal resta longtemps à l'état de projet et il fallût attendre Néchao II (voir catégorie "NECHAO")pour que les travaux dépassent enfin le stade de l'ébauche.
Le canal reliant le Nil au lac Timsah fut creusé en suivant une dépression empruntée dans des temps reculés par les eaux du fleuve et connue sous le nom d'Ouadi Toumilat. Partant de Bubaste (à proximité de l'actuelle Zagazig) il rejoignait Pithom : Hérodote écrit que ce canal creusé par Néchao II passe par Patumos. La vieille cité et ses entrepôts furent retrouvés et rendus au jour en 1883 par l'archéologue suisse Edouard Naville. Depuis Pithom la voie d'eau atteignait le lac Timsah légèrement au sud de l'endroit où est implantée aujourd'hui Ismaïlia.
J.-M. Le Père, Ingénieur des Ponts et Chaussées et savant membre de l'expédition de Bonaparte en Egypte, écrit dans son Mémoire sur la communication de la mer des Indes à la Méditerranée : "Le 3 janvier 1799, étant à Belbeys, il (le général Bonaparte) voulut aussi reconnaître l'autre extrémité du canal; il se porta jusqu'à dix lieues dans l'Ouàdy-Toumylât, où il en retrouva de nouvelles traces sur plusieurs lieues d'étendue. Le vif intérêt que le général Bonaparte montrait dans ces diverses reconnaissances, était un témoignage de son désir d'avoir des résultats plus précis "...
De nos jours des traces de ce canal restent encore visibles entre Saft-El-Hinna et Ismaïlia.
Le percement du seuil du Sérapéum.
Le seuil du Sérapéum est un plateau rocheux assez bas (20 mètres en moyenne) d'environ dix kilomètres de long et situé entre les lacs Timsah et Amers.
Lorsqu'on sait qu'il fallut près de trois ans, de 1864 à 1866, l'aide de huit dragues et d'importants moyens de deblaiement pour que les équipes de F. de Lesseps puissent venir à bout de cette portion du canal actuel, on imagine les difficultés rencontrées par les terrassiers de Néchao!
Une bonne partie des cent vingt mille ouvriers qui périrent au cours de ces travaux (c'est le chiffre avancé par Hérodote pour l'ensemble des travaux du canal sous le règne de Nechao) ont du trouver la mort dans ce passage du Sérapéum. Le chiffre de ces pertes, s'il est exact, paraît énorme : je sais que le port du casque n'était pas obligatoire et les consignes de sécurité rudimentaires, mais plus d'un mort par mètre de canal creusé, c'est vraiment beaucoup.
21 mars 1864. Passage du Sérapéum.Photo www.diplomatie.gouv.fr
Des lacs Amers à Arsinoë.
Les travaux de creusement du canal furent certainement plus aisés dans cette partie de l'isthme que dans le Sérapéum car le niveau des sols était peu élevé par rapport à celui de la mer Rouge. Depuis le petit lac Amer le canal débouchait au fond du golfe de Suez à un endroit que Strabon nomme Phacusa devenu Tell-Fakus et maintenant Faqus. En 1798, étant à Suez, le général Bonaparte "se porta au nord dans l'espoir de retrouver sur la plage, au fond du golfe, les vestiges de l'ancien canal. Il retrouva en effet la tête de ses digues, peu sensibles à leur naissance, à cause des sables qui l'ont comblé dans quelques parties : il en suivit les traces sur environ cinq lieues; c'est là le terme de ses vestiges, parce qu'à cette distance il débouche dans le bassin des lacs amers ... La largeur du canal, qui varie sensiblement, a dû être de 35 à 40 mètres à la ligne d'eau. Sa profondeur varie davantage, le lit étant encaissé, à quelques endroits, de 4 à 5 mètres, y compris la hauteur des digues" (J.-M. Le Père, cité plus haut).
Cette description relativement récente et digne de foi est intéressante car toute trace a maintenant disparu et elle a le mérite de clarifier les allégations des anciens géographes qui ne s'accordent pas toujours sur les caractéristiques de ce canal. Il faut dire qu'ils l'ont vu à des époques différentes : d'après Hérodote deux trirèmes pouvaient passer de front (rames levées ?) et Strabon (à l'époque de Ptolémée) lui donne 100 coudées de large (50 mètres) tandis que Pline lui accorde 100 pieds (30 mètres) de large et une profondeur de 40 pieds (12 mètres) !. Même en tenant compte des déblais de la tranchée cette affirmation semble exagérée. En réalité la largeur du canal a dû être d'une trentaine de mètres en moyenne (ce qui est déjà un exploit) pour une profondeur minimale de deux mètres.
La durée du parcours est estimée à quatre jours par Hérodote.
Les successeurs de Néchao
Darius est-il tombé sur la tête ?
Mais le canal s'ensablait et un siècle après Néchao, Darius Ier, roi de Perse et maître de l'Egypte, reprenait le chantier.
En 1866 Charles de Lesseps, frère de Ferdinand, découvrait près de Kabret, à environ cent trente kilomètres de Suez, une stèle de granit rose comportant un texte gravé en hiéroglyphes et démotique et appelée "stèle de Darius". On peut y lire : "Ce fleuve fut creusé comme je l'avais ordonné et les vaisseaux partis de l'Egypte naviguèrent sur ce fleuve jusqu'à la Perse ... Ensuite j'ai dit : Allez et depuis Bera qui est au milieu de son parcours jusqu'à la mer, détruisez le canal !".
Creuser pour reboucher : Darius est-il tombé sur la tête ?
Stèle de Darius. Le Louvre/Iran. Photo http://www.insecula.com/oeuvre/photo
Selon Diodore, le niveau de la mer Rouge paraîssant supérieur à celui du delta, Darius craignait d'inonder l'Egypte ou de polluer l'eau du Nil. Strabon dit de même. Ainsi prenait corps une légende selon laquelle le niveau de la mer Rouge serait plus élevé (de plusieurs mètres) que celui de la Méditerranée qui perdurera jusqu'au milieu du XIXème siècle (les adversaires du projet de Ferdinand de Lesseps en tireront même argument ...). Il faudra attendre le nivellement effectué en 1847 par Talabot pour y mettre fin. Avec Bourdaloue, il démontre que le niveau des basses eaux du Nil au Caire est supérieur de 13 mètres au niveau des basses mers en Méditerranée et en mer Rouge (cette dernière étant quand même en moyenne plus élevée de 0,80 mètres que la Méditerranée). Il n'y avait donc aucun risque d'inonder l'Egypte.
Dans son ouvrage "Mille ans de navigation au long cours chez les Anciens", le capitaine de vaisseau de Sagazan propose une explication aux craintes de Darius de voir l'Egypte envahie par les eaux de la mer Rouge : après l'apport d'eau initial dans les lacs jusqu'à un nouveau point d'équilibre, il fallait un apport d'eau continu pour l'y maintenir. Mais cette alimentation en eau depuis le Nil et la Mer Rouge était défectueuse car
primo, le niveau du Nil était sujet à des variations saisonnières,
secundo, les marées du golfe de Suez asséchaient pendant plusieurs heures l'extrémité sud du canal.
A marée montante se produisait un violent appel d'eau qui, conjugué à l'étroitesse du canal, avait pu faire croire à la supériorité du niveau de la mer Rouge.
Autre inconvénient, ce courant aspirait les vases du golfe de Suez, obstruant ainsi le canal.
La porte de Ptolémée-Philadelphe.
Le canal est rouvert sous le règne de Ptolémée-Philadelphe (285-246). Pour éviter l'envasement et craignant toujours l'inondation il fait mettre en place une porte-écluse (euripe) à l'entrée sud du canal. Elle doit permettre, d'après Strabon de "passer aisément" du canal à la mer et vice-versa. Dès lors, le canal n'étant plus alimenté que par les eaux du Nil, il fallut l'approfondir et la porte ne pouvait être ouverte qu'au moment ou le niveau du canal et celui de la marée coïncidaient. L'hiver, les basses eaux du fleuve interdisaient tout trafic.
Trajan et Hadrien.
Durant la domination romaine, dans les années 120-130 après J.-C., Trajan et son successeur Hadrien augmentèrent la section du canal, relevant ainsi le niveau de ses eaux et permettant une utilisation plus aisée de l'ouvrage. Par la suite les travaux d'entretien furent délaissés et le canal s'obstrua à nouveau.
On ferme ! ...
Lors de la conquête musulmane, Amrou rétablît la liaison entre les deux mers. Paulin Talabot signale que certains auteurs arabes prêtaient à Amrou l'intention de creuser un canal direct entre la Méditerranée et les lacs et il ajoute :"Cette assertion prouve que les Arabes savaient à quoi s'en tenir sur les niveaux relatifs".
La navigation entre les deux mers resta ouverte jusqu'au moment où le calife El-Mansour (762) fît combler ou laissa s'ensabler la partie sud de l'ouvrage.
Le canal des pharaons fermait définitivement.
Photo P.E.
Bibliographie.
Mémoire sur la communication de la mer des Indes à la Méditerranée. J.-M. Le Père. (Description de l'Egypte).
Mille ans de navigation au long cours chez les Anciens. Cap. de Vaisseau de Sagazan.
Quelques sites.
http://www.gallica.bnf.fr/
http://www.diplomatie.gouv.fr
http://www.nimausis.com/talabot/Talabot10.htm
http://www.napoleon.org/fr/hors_serie/suez/html-content/historique/txt-019.html
Et toujours "Débarcadères, les Poètes du Voyage Maritime" :
http://debarcaderes.over-blog.com
02 mai 2007
NAUTILUS 1 : LES LIMITES DE L'IMPOSSIBLE, OU LES PREMONITIONS INQUIETES D'UN SOUS-MARINIER;
JEAN CECCARELLI
Les limites de l'impossible, ou les prémonitions inquiètes d'un sous-marinier
Article publié dans la revue Neptunia, numéro 237 (2005-1)
Tranquillement à douze noeuds, en surface, Nautilus taille sa route dans une mer légèrement formée. Le capitaine Nemo effectue au sextant des relevés astronomiques crépusculaires pour établir son point et l'officier de quart vient le prévenir que le bâtiment est "disposé en tenue de veille". Ses hauteurs d'étoiles et heures d'observations bien notées, le capitaine se dirige alors vers le panneau de descente qu'il ferme soigneusement derrière lui, puis déclenche le klaxon général d'alerte "Plongée". Parvenu au poste de navigation, il confirme "immersion 1.400 mètres" et actionne le télégraphe (chadburn) pour indiquer à la machine l'allure à tenir. Le maître du central actionne les clapets des purges, l'eau s'engouffre dans les ballasts chassant vers le haut l'air qui s'en échappe en sifflant. Un petit balancement des barres de plongée en font s'extraire les ultimes bulles résiduelles. Puis les clapets des purges sont refermés et clavetés tandis que l'examen des voyants des sécurités précise que toutes les vannes de coque ont bien été serrées et qu'une ronde confirme que les passages de coque sont tous étanches. Une habile manoeuvre des barres de plongée imprime alors au submersible une pointe négative et il commence à descendre vers les abîmes.
Gravure A. de Neuville
Revenons aux caractéristiques du Nautilus détaillées par le capitaine Nemo (chapître XIII du 1er livre) : longueur 70 mètres, coque de forme oblongue et d'un diamètre de 8 mètres et dont la surface totale développée s'élève à 1012 mètres carrés (assimilable pour les calculs hydrostatiques à un cylindre long de 40 mètres et pourvu à l'AV et à l'AR de deux cônes de 15 mètres). Le déplacement en plongée est de 1500 tonnes et le coefficient de flottabilité est égal à 1/10. Ce qui suppose pour les ballasts extérieurs un volume de 150 mètres cubes. Le devis de poids précise que la coque résistante pèse 396 tonnes. Avec une densité de l'acier égale à 7,8, il est démontré par le calcul que son épaisseur s'avère bien de 50 millimètres. La coque extérieure et la quille font 62 tonnes, tandis que la machine, aménagements, approvisionnements et matériels valent au total pour 962 tonnes. Avec les consommations diverses, les variations de température, densité ou salinité des eaux traversées tout au long des 20.000 lieues du voyage ou a cause des variations du volume de coque sous l'effet de la pression hydrostatique en fonction des différentes immersions, l'officier de plongée doit habilement jouer du régleur afin de conserver au sous-marin une bonne pesée. Par ailleurs, pour conserver sa flottabilité, Nautilus ne "chasse pas d'air comprimé dans ses ballasts", mais ce sous-marin dispose d'une très puissante pompe électrique immergée pour les vider de leur eau.
La plongée du Nautilus se poursuit tranquillement, mais où doit elle s'arrêter ?
En gros, avec une épaisseur de 32 millimètres, les meilleurs HLES (aciers à haute limite élastique) procurent aux coques des sous-marins contemporains une capacité d'immersion maximale de l'ordre de 500/ 600 mètres. Schématiquement, avec des structures adaptées, on peut considérer que pour pouvoir résister au gradient de la pression hydrostatique ( + 1kg/centimètre carré par augmentation d'immersion de 10 mètres ) il faille n'augmenter l'épaisseur HLES de la coque épaisse que d'un facteur "racine carrée" de la valeur d'accroissement de cette pression hydrostatique. Ainsi Nautilus, avec 50 millimètres d'épaisseur de coque intérieure, par rapport aux 32 millimètres de celle d'un sous marin actuel, se situe donc dans une proportion de 1,5 (rapport 50/32) et équivalent à racine carrée de 2,44.
Si y correspond un facteur d'accroissement de résistance à la pression hydrostatique de 2,44 la capacité d'immersion du Nautilus se situerait à 2,44 fois celle de la performance d'un sous-marin contemporain. Par rapport à l'immersion de 600 mètres citée plus haut, théoriquement Nautilus peut resister à une pression maximale 2,44 fois plus élevée et plonger ainsi jusqu'à 1464 mètres ...
Dans ces conditions on aura compris pourquoi un sous-marinier normal "raisonnable" ne puisse pas commander au Nautilus d'immersion plus profonde. Enfin, si le capitaine Nemo avait envisagé de construire un nouvel engin "plus plongeur", mais avec le gabarit défini précédemment, il lui eut fallu prendre en compte que tout accroissement de 10 millimètres de l'épaisseur de la coque épaisse coûte une perte de flottabilité de l'ordre de 80 tonnes. Il aurait donc été impératif de reconsidérer le volume des ballasts et leur système de vidange, à moins de disposer d'une coque en titane... mais Jules Verne n'en parle pas.
JCG, le 12 février 2005.
NAUTILUS 2 : L'ERREUR DE NEMO.
Il est écrit au chapitre "une question d'épaisseur", que pour atteindre une immersion de 16.000 mètres, le sous-marin du capitaine Nemo :
- devrait posséder une coque résistante dont l'épaisseur d'acier devrait être de trois mètres (3.000 millimètres)
- et qu'à partir d'une épaisseur de coque résistante supérieure à un mètre (1.000 millimètres) il ne pourrait plus flotter.
Ces deux assertions nous semblent singulièrement fantaisistes, surtout la deuxième. Et nous allons nous en expliquer, au terme de calculs très simples, après avoir rappelé les caractéristiques du Nautilus, détaillées par le capitaine Nemo :
Longueur 70 mètres, coque de forme oblongue et d'un diamètre de 8 mètres et dont la surface totale développée s'élève à 1012 mètres carrés (assimilable pour les calculs hydrostatiques à un cylindre long de 40 mètres et pourvu à l'avant et à l'arrière de deux cônes de 15 mètres). Ainsi la forme "fuseau" du sous marin est complètement inscrite dans les dimensions citées.
Le déplacement en plongée est de 1500 tonnes et le coefficient de flottabilité est égal à 1/10. Ce qui suppose pour les ballasts extérieurs un volume de 150 mètres cubes. Le devis de poids précise que la coque résistante pèse 396 tonnes, la coque extérieure et la quille faisant 62 tonnes. La structure de coque dépourvue de machine, d'auxiliaires, d'emménagements et d'approvisionnements, pèse alors 458 tonnes. Le sous marin est complètement lège et sa flottabilité théorique résultante est de 1042 tonnes.
Vérification de l'épaisseur déclarée par Nemo pour la coque résistante : son poids de 396 tonnes d'acier "spécial", d'une densité de 7,8 représente un volume d'acier V, égal à 396 tonnes/7,8 = 50,76 mètres cubes. Ce volume V, réparti uniformément sur la surface développée totale de la coque résistante de 1012 mètres carrés procure une épaisseur E, égale à 50,76/1012 = 0,050 mètre, soit bien 50 centimètres (ou 50 millimètres).
Facteurs de résistance à l'immersion : les coques résistantes de sous marins contemporains, avec des structures adaptées et une épaisseur d'acier HLES de 33 millimètres peuvent "survivre" à peu près jusqu'à 500 mètres d'immersion. Pour atteindre 16.000 mètres, la plus grande immersion imaginée par Jules Verne (alors que les fonds des fosses océaniques actuellement connues ne "plafonnent" qu'à quelques 10.000 mètres seulement), à partir des caractéristiques des aciers élastiques utilisés de nos jours, raisonnablement il faudrait donc "blinder" la coque du Nautilus dans une proportion de 16.000 par rapport à 500 soit, schématiquement :
1/ en proportion directe de l'augmentation de la pression hydrostatique : 16.000/ 500 = 32.
Ce facteur multiplicateur 32 nécessiterait une multiplication par 32 de l'épaisseur d'une coque moderne d'acier HLES, soit 33 millimètres X 32 = 1056 millimètres (ou 1,056 mètre). Appliquée au Nautilus, qui possède une surface développée de 1012 mètres carrés, il faudrait donc employer 1012 mètres carrés de plaques de 1,056 mètre d'épaisseur soient 1.069 mètres cubes d'acier pour construire une telle coque résistante. Avec un métal de densité 7,8 elle péserait donc un poids total de 8.336 tonnes. S'y ajouteraient bien sûr la quille et la coque extérieure mince des ballasts...Le volume de la coque ne déplaçant que 1.500 mètres cubes d'eau, l'engin (même lège) se comportera comme une enclume. En théorie, à lège ou à pleine charge, Nautilus ne pourait flotter que sur du mercure...
2/ en proportion de la racine carrée, l'augmentation de la pression hydrostatique se situe à : racine carrée de 16.000/ 500 = 5,66.
L'épaisseur de coque serait alors : 33 mill. x 5,66 = 187 millimètres. Appliquée au Nautilus, possédant une surface développée de 1012 mètres carrés, il faudrait donc employer 1.012 mètres carrés de plaques d'acier de 0,187 m. d'épaisseur, soient 186 mètres cubes d'acier pour construire la coque résistante.
Avec un métal d'une densité 7,8 elle péserait un poids total de 1450 tonnes. S'y ajouteraient bien sûr la quille et la coque mince des ballasts ( + 62 tonnes ). Complètement à lège (sans rien dedans) le sous marin pèserait alors 1512 tonnes. Deux possibilités distinctes :
- en mer (eau salée), il déplace 1500 mètres cubes d'eau à 1023 grammes le litre = 1535 tonnes. Avec un poids de 1512 tonnes, la coque est pesée "léger", l'engin flotte.
- en eau douce, il déplace 1500 mètres cubes d'eau à 1000 grammes par litre = 1500 tonnes. Avec un poids de 1512 tonnes, il est pesé "lourd". Il lui faudrait devoir toujours conserver un certaine vitesse afin de "rester en surface sur les barres", sinon stoppé il coule ...
C'est peut-être la raison pour laquelle, faute d'avoir inventé un moteur extra léger, dans le roman de Jules Verne, le capitaine Nemo ne navigue jamais dans les fleuves ...
Bien que vous ayant infligé "une petite récréation mathématique" - et si vous avez tout compris je vous félicite - s'il subsiste pour vous quelques zones d'ombre, je vous conseille la lecture de deux passionnants ouvrages qui furent mes livres de chevet à l'école de navigation sous-marine pendant mon service militaire :
- Manuel des équipages de sous-marins, tome 1 (connaissances générales)
- Notice guide pour l'exécution et l'exploitation des graphiques de pesée.
Dans les deux cas, merci pour votre attention.
JGC, 16 février 2005.
Concernant l'aspect, les machines et les aménagements du Nautilus tels qu'ils peuvent être imaginés d'après les descriptions de Jules Verne, je vous conseille ce site intéressant et amusant :
http://home.att.net/~Karen.Crisafulli/nautilus.html
P. Escaillas.