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Comment Vêtir et Dévêtir sa Maison

Sat, 11 Oct 2025 00:00:00 +0000

Image : _Arabes dans le désert_, tableau de Vasili Veresjtsjagin. Fin du XIXe ou début du XXe siècle. Image dans le domaine public. A l’intérieur de la tente, il pouvait faire jusqu’à 10-15°C plus frais que dans l’air environnant.

L’isolation thermique est un des piliers des politiques publiques visant à réduire les consommations énergétiques liées au chauffage et à la climatisation des bâtiments. ¹ Dans de nombreux pays industrialisés, les réglementations thermiques imposent aux projets de construction et de rénovation un certain niveau d’isolation des murs, planchers, toitures, ainsi que des menuiseries à double ou triple vitrage. En période froide, l’isolation thermique permet de réduire la perte de chaleur de l’intérieur vers l’extérieur, diminuant ainsi les consommations énergétiques du système de chauffage. À l’inverse, en période chaude, l’isolation diffère le transfert de chaleur de l’extérieur vers l’intérieur, limitant alors, le cas échéant, les consommations du système de climatisation.

Ces stratégies contemporaines d’isolation thermique sont basées sur l’ajout définitif de matériaux non-structurels, dotés d’une résistance thermique élevée, à l’enveloppe des bâtiments. Il peut s’agir de fibre de verre, laine minérale, polyuréthane, ouate de cellulose, etc. D’un point de vue historique, cette approche est loin d’avoir été la « norme », et résulte d’un changement majeur de paradigme dans l’architecture. Les bâtiments de l’ère préindustrielle n’avaient en effet pas besoin de cette isolation supplémentaire, dans la mesure où ils disposaient d’une masse thermique suffisante pour atténuer les variations extérieures de température. En outre, les matériaux de constructions eux-mêmes pouvaient avoir une assez bonne résistance thermique.

Sur le temps long de l’histoire de la construction, les techniques et stratégies actuelles d’isolation thermique sont loin d’avoir été la norme, et résultent d’un changement majeur de paradigme dans l’architecture.

Par exemple, on construisait aux XIIe et XIIIe siècles en Europe du Nord des bâtiments dont le toit de chaume atteignait 60 à 80 cm d’épaisseur. Les murs étaient souvent bâtis avec un mélange de terre et de paille, qui offrait à la fois une inertie et une résistance thermique satisfaisantes. ² A contrario, les bâtiments contemporains sont la plupart du temps constitués de structures filaires type poteaux/poutres en acier et béton, dont la masse thermique est in fine relativement faible. Ils s’avèrent de fait très sensibles aux variations extérieures de températures.

Par ailleurs, les constructions préindustrielles disposaient de peu de fenêtres, qui plus est de petite taille ; souvent dépourvues de vitrage, celles-ci étaient seulement fermées la nuit par des volets en bois. ³ Les bâtiments actuels sont au contraire dotés de larges surfaces vitrées, ce qui génère d’importantes déperditions de chaleur en hiver et des apports solaires élevés en été.

Dans les climats chauds, les bâtiments étaient généralement conçus pour favoriser la ventilation naturelle, par exemple en jouant sur l’orientation des constructions, la taille et la disposition des ouvertures, ou encore par une logique de cours intérieures, patios, etc. ⁴ À l’inverse, les bâtiments contemporains sont souvent conçus et construits de manière standardisée, quel que soit le climat local. Tout ceci entraîne inévitablement de fortes consommations d’énergie pour le chauffage et la climatisation ; on ajoute alors des isolants et du double vitrage, surtout depuis les chocs pétroliers des années 1970.

Image : Une _masia_ traditionnelle à Arenys de Mar en Catalogne (Espagne). Construite en 1570, elle comporte d’épais murs extérieurs et de petites fenêtres, ce qui aide à maintenir une température intérieure stable tout au long de l’année. Photo de Ainhoa P (CC BY 2.0).

Image : Une maison traditionnelle Batak en Indonésie, conçue pour maximiser le rafraîchissement passif et la ventilation naturelle dans un climat tropical chaud et humide. Le toit de chaume protège efficacement des apports solaires, tandis que la grande hauteur sous plafond et l’orientation judicieuse du bâtiment par rapport à l’axe des vents dominants facilitent l’évacuation de l’air chaud. Crédit photo : Mr. Wabu (CC BY-SA 2.0).

Isolation Permanente versus Amovible

Réintroduire des principes vernaculaires et bioclimatiques, permettant de maintenir une température intérieure confortable via une conception intelligente des bâtiments plutôt que par le recours à des systèmes énergivores, pourrait permettre de réduire les consommations liées au chauffage et à la climatisation de manière significative. Toutefois, il ne s’agit pas d’une solution à court terme : le renouvellement du parc bâti existant nécessite à la fois beaucoup de temps, d’argent et d’énergie.

Heureusement, l’histoire nous offre un bon exemple d’une solution alternative qui peut être déployée plus rapidement et avec des ressources moindres : les textiles. Avant la révolution industrielle, il était courant d’ajouter temporairement une couche d’isolation textile soit à l’intérieur soit à l’extérieur d’un bâtiment, selon le climat et la saison. Par temps froid, les murs, sols, toits, fenêtres, portes et même les meubles étaient isolés par des tentures, draperies, tapis et autres tissus. Par temps chaud, ce sont les fenêtres, portes, façades, toits, patios et rues que l’on couvrait d’auvents et de toiles d’ombrages.

Image : Le divan de Sigmund Freud au Musée Freud de Londres. La pièce comporte un tapis au sol, au mur, sur le canapé, ainsi que des coussins. Crédit photo : Robert Huffstutter (CC BY 2.0).

Image : Toiles d’ombrage abritant des passager·es à bord de l’Undine. Illustration pour l’hebdomadaire The Graphic, 12 novembre 1887. Image dans le domaine public.

Une isolation amovible permet de réaliser des économies d’énergie significatives avec bien plus de flexibilité que des isolants permanents. Les techniques d’isolation actuelles impliquant des permis de construire et des interventions sur la structure des bâtiments, elles s’avèrent à la fois onéreuses, chronophages et restent, en définitive, réservées aux propriétaires ou bailleurs. De plus, ces techniques sont parfois inadaptées au bâti ancien, pour lesquelles le rapport entre le coût d’investissement et les économies d’énergie réalisées en retour peut être défavorable. ⁵⁶

Les habitant·es ont souvent la possibilité d’installer une isolation amovible sans demander de permis spécifique ni recourir à des professionnels, ce qui met cette solution DIY à la portée du plus grand nombre.

Au contraire, les techniques d’isolation basées sur des textiles amovibles se révèlent adaptées à la fois aux constructions neuves et au bâti ancien, et concernent autant les propriétaires que les locataires. Les habitant·es ont souvent la possibilité d’installer une isolation amovible sans demander de permis spécifique ni recourir à des professionnels, ce qui met cette solution DIY à la portée du plus grand nombre. Une isolation amovible peut, de plus, être mise en œuvre rapidement sans causer de nuisances particulières pour les autres résident·es ni le voisinage.

Concernant le rafraîchissement, les textiles présentent un autre avantage. Les bâtiments très isolés et dotés d’une forte étanchéité à l’air peuvent subir d’importantes surchauffes internes en cas de panne du système de climatisation pendant une vague de chaleur. ⁷ À l’inverse, des protections solaires passives comme les stores, auvents et toiles d’ombrage permettent de maintenir un certain confort en intérieur sans être dépendant du bon fonctionnement du réseau électrique.

L’hiver : Tapis et Rideaux

Historiquement, l’utilisation de couches de tissus amovibles en architecture a suivi des stratégies différentes selon les climats. Dans les régions froides, à l’instar d’une grande partie de l’Europe, les gens disposaient sur les parois internes des édifices différents « dispositifs » textiles, en vue d’améliorer leur confort thermique. Certains d’entre eux, comme les rideaux et tapis, sont toujours présents dans les intérieurs modernes, en bien moindre proportion néanmoins par rapport aux époques précédentes.

Par exemple, les tapis n’étaient pas seulement disposés au sol, mais également suspendus aux murs (« tapis muraux » ou « tentures ») ; ils drapaient les tables (« jetés » ou « chemins de table »), et couvraient divers autres meubles – le terme « jeté » désigne en réalité tout pan de tissu disposé sur un meuble, un canapé, un fauteuil, une table ou un lit en guise de protection et d’ornement. De même, d’épais rideaux étaient installés devant les fenêtres, mais aussi les portes (« portières ») et ouvertures, et disposés autour des lits (« baldaquins » ou « ciels de lit »). ⁸⁹¹⁰¹¹¹²¹³¹⁴¹⁵ Dans certaines régions, les habitant·es suspendaient quant à eux d’épaisses étoffes – édredons, couettes ou courtepointes – au plafond pendant les mois d’hiver. ¹⁶¹⁷¹⁵

Image : Chambre d’un château français de la fin du XVIe siècle. Elle comporte un lit à baldaquin et des tentures murales assorties, un tapis de sol ainsi que des rideaux. Crédit photo : PMRMaeyaert (CC BY-SA 3.0).

Image : Suspension d’un édredon sous la toiture de la maison d’Oskar et Zofia Hansen à Szumin, en Pologne. Photographie de Michał Matejko, 2020, tirée du projet «The Clothed Home » réalisé par Alicja Bielawska, CENTRALA et Aleksandra Kędziorek, et organisé par l’Institut Adam-Mickiewicz. Reproduite avec l’aimable autorisation de l’auteur.

Image : Baldaquin en soie brodée exporté de Chine, c. 1760-1770. Source : Rijksmuseum. Image dans le domaine public.

Image : Jeté de table en forme de croix, points noués sur trame en laine, décor de médaillon avec motifs floraux de style ottoman sur fond rouge, probablement originaire du Caire, Egypte, 1550-1600. Source : V&A. https://collections.vam.ac.uk/item/O67146/table-carpet-table-carpet-unknown/

Ces « tissus domestiques » étaient généralement fabriqués en laine naturelle, qui demeure un des matériaux isolants les plus performants. ¹⁸ La résistance thermique de la laine reste la même qu’elle soit mise en œuvre de manière permanente au sein des parois d’un bâtiment, ou simplement disposée à leur surface. Les tapis de sol et tentures murales réduisaient ainsi le transfert de chaleur de l’intérieur vers l’extérieur du bâtiment, exactement comme les procédés d’isolation actuels. De la même manière, des rideaux en laine de 2-3 cm d’épaisseur conféraient à une fenêtre à simple vitrage le même niveau d’isolation qu’un double vitrage moderne. ¹⁹

Avant le XVIIIe siècle, les Européens importaient déjà des tapis d’Orient mais ne les utilisaient qu’accrochés aux murs ou pour couvrir des meubles, les considérant comme des objets trop précieux pour marcher dessus.

La fabrication de tapis et carpettes en laine sur des métiers à tisser, par le procédé de tissage à plat et, plus tard, par nouage, est attestée dès les premiers siècles après J.-C. au Moyen-Orient, en Asie Centrale, et en Extrême-Orient. Pourtant, les tapis de sol en laine ne se sont répandus en Europe qu’aux alentours du XVIIIe siècle, au moment où la production de tapis commença à être mécanisée. Avant cette évolution technique, les Européens importaient déjà des tapis d’Orient mais ne les utilisaient qu’accrochés aux murs ou pour couvrir des meubles, les considérant comme des objets trop précieux pour marcher dessus. Pour l’isolation du sol, ils avaient alors recours à des peaux d’animaux, à divers types de paille, ou encore à des nattes en fibres végétales. ¹⁰¹¹¹²²⁰²¹

Image : _Marchand de tapis au Caire_. Peinture de Charles Robertson. Image dans le domaine public. Avant 1892.

Image : _La conférence de Somerset House_. La délégation espagnole se trouve à gauche, la délégation anglaise à droite ; au centre, un « tapis de table ». Peinture de Juan Pantoja de la Cruz, 1604. Image dans le domaine public.

Image : Des nattes couvrent l’intégralité du sol. _La Reine d’Angleterre Elizabeth 1re reçoit des ambassadeurs néerlandais_, tableau de Levina Teerlinc, 1558. Image dans le domaine public.

Ces tissus d’intérieur permettaient aussi d’arrêter les courants d’air qui s’infiltraient à l’intérieur du bâtiment par des interstices ou fissures dans les parois extérieures, mais aussi au niveau des encadrements des portes et fenêtres. ⁸ C’est ailleurs la raison pour laquelle les rideaux de fenêtre ont évolué pour pouvoir être tirés des deux côtés. Les rideaux à deux pans peuvent en effet être entrouverts afin de laisser pénétrer la lumière du jour et dégager la vue tout en arrêtant les infiltrations d’air causées par des joints de mauvaise qualité entre le mur et le dormant (cadre de la fenêtre). ⁹¹⁰

Les rideaux à deux pans peuvent être entrouverts afin de laisser pénétrer la lumière du jour et dégager la vue tout en arrêtant les infiltrations d’air causées par les joints de mauvaise qualité entre le mur et le cadre de la fenêtre.

Pendant l’hiver, d’épais et lourds rideaux permettaient de protéger une pièce du courant d’air froid généré à chaque fois que quelqu’un ouvrait la porte. Ces rideaux appelés « portières » existent toujours dans les halls de certains bâtiments historiques ou d’anciens cafés, mais on en trouvait aussi à l’époque dans des habitations. ⁹¹⁰¹⁶¹⁵

Comparés aux techniques d’isolation contemporaines, les tissus avaient en outre l’avantage, en jouant sur d’autres paramètres physiques (comme l’effusivité), d’offrir un meilleur ressenti en termes de confort thermique. Les tapis de sol ralentissaient le transfert thermique par conduction des pieds vers le sol froid, tandis que les « chemins de table » mettaient les bras et les mains en contact avec une surface plus chaude au toucher. Enfin, les duvets suspendus aux plafonds, les baldaquins et « couvertures de table » (table mats) étaient autant de manières d’accumuler la chaleur produite par le corps humain ou une autre source d’énergie au sein d’un volume plus réduit. ¹⁶¹⁷¹⁵

Image : Baldaquin, tapis de sol et jeté de table. _Femme à sa toilette_, tableau de Jan Steen, 1663. Image dans le domaine public.

Image : Un rideau de porte. _Intérieur_, tableau d’Andrea Gram, 1885. Image dans le domaine public.

Fauteuils Tapissés, Boiseries Murales

Les textiles pouvaient également être combinés avec des éléments de boiserie, dans le même but d’améliorer le confort thermique. Par exemple, le paravent était un ouvrage associant tapisserie et menuiserie, qui bloquait les courants d’air et réfléchissait la chaleur radiante issue de la cheminée. ⁸ Dans le cas des chaises tapissées, apparues à la fin des années 1600, le matériau de revêtement (textile, cuir) était garni d’un coussin d’assise, rembourré avec du duvet, des plumes, de la laine, du crin de cheval, ou encore des chiffons. ¹¹ Ceci offrait une assise plus moelleuse tout en réduisant les déperditions thermiques du corps vers le meuble. ⁸ Les coussins contribuaient eux aussi au confort thermique.

Certains éléments décoratifs, composés de bois ou de plâtre, assuraient des fonctions assez similaires aux textiles au sein des pièces de vie. Par exemple, les moulures permettaient d’arrêter les courants d’air en recouvrant les « joints de construction » entre les murs et les planchers (plinthes), les plafonds (corniches), et les portes et fenêtres (chambranles). ⁸²² Certaines demeures disposaient quant à elles de cloisons amovibles, sorte de panneaux en bois fixés au plafond par des gonds ou charnières, qui étaient descendus en hiver afin de contenir la chaleur autour de l’âtre. ²³

Les moulures éliminaient les courants d’air en recouvrant les joints à la liaison entre les murs et planchers, plafonds, portes et fenêtres.

Le lambris était un habillage en bois de sapin ou de chêne, généralement installé en partie basse d’un mur – une pratique qui remonte à la fin du Moyen Âge. ⁸¹¹²⁴ De telles boiseries pouvaient également être rembourrées, ce qui augmentait alors leur résistance thermique. Les rideaux étaient parfois remplacés par des volets intérieurs. Se substituant aux baldaquins, les lits-clots étaient quant à eux fermés de tous côtés par des panneaux de bois.

Il existe malheureusement peu de recherches scientifiques menées sur le potentiel d’économies d’énergies associées aux textiles domestiques et à des dispositifs similaires, qu’ils soient utilisés seuls ou en combinaison avec une isolation « permanente » du bâti. Seules quelques études plus anciennes ont évalué les performances thermiques des tapis de sol et muraux, mais aucune d’entre elles ne s’est intéressée aux effets combinés des textiles d’intérieur et autres éléments « décoratifs ». ²⁵

Image : Fauteuil tapissé fabriqué par la Manufacture de tapisserie de Beauvais, première moitié du XVIIIe siècle. Crédit photo : Metropolitan Museum of Art. Image dans le domaine public.

Image : Boiseries murales. Morgan Woodwork Organization, 1921. Image dans le domaine public.

L’été : Stores et Auvents

Les textiles décrits ci-dessus étaient, à l’origine, utilisés pour améliorer le confort thermique par temps froid. Le rideau de fenêtre constitue une exception à cette règle, puisqu’il permet non seulement de conserver la chaleur à l’intérieur pendant l’hiver, mais également de protéger en partie du rayonnement solaire en été, maintenant une température plus fraîche qu’à l’extérieur. ²⁶ Néanmoins, quant il s’agit de rafraîchir l’environnement intérieur, les textiles sont beaucoup plus efficaces utilisés à l’extérieur du bâti sous forme d’auvents ou de stores, qui bloquent le rayonnement solaire avant qu’il ne traverse le vitrage. ²⁷

Il faut attendre les XVIe et XVIIe siècles en Europe pour voir apparaître les rideaux de fenêtre ainsi que les stores : à cette période, la production de verre devient suffisamment abordable pour intégrer de plus grandes surfaces vitrées aux édifices. ⁹¹¹²⁰ Comme évoqué précédemment, de plus grandes fenêtres compliquent à la fois le chauffage et le rafraîchissement des bâtiments. Cette évolution présente néanmoins des avantages : elle permet des apports solaires « passifs » en hiver, améliore la ventilation naturelle, l’accès à la lumière du jour tout au long de l’année, et offre une meilleure vue sur l’extérieur. ²⁸²⁶²⁹

Les rideaux et stores – ces derniers généralement en toile – permettent de concilier ces différents enjeux liés au bioclimatisme. Par exemple en été, un store permet de limiter les apports solaires tout en laissant les fenêtres ouvertes pour ventiler, disposer de lumière naturelle et d’une vue partielle sur l’extérieur. ³⁰ Au XIXe et début du XXe siècle, on pouvait voir des stores et auvents en façade des immeubles dans la plupart des villes d’Europe et d’Amérique du Nord. Plusieurs gratte-ciels de New York et Chicago en étaient même équipés à l’origine. ³¹

Au XIXe et début du XXe siècle, on pouvait voir des stores et auvents en façade des immeubles dans la plupart des villes d’Europe et d’Amérique du Nord.

Les stores peuvent être combinés à la climatisation, réduisant alors considérablement la consommation d’énergie de cette dernière. Plusieurs études ont démontré que des protections solaires extérieures efficaces (stores ou auvents) peuvent réduire la consommation énergétique d’un système de climatisation d’un tiers voire de la moitié ; ces gains dépassent ceux permis par des technologies plus coûteuses comme le double ou triple vitrage, ou encore le vitrage à faible émissivité (conçu pour bloquer les rayons UV). ⁷³²³³³⁴³⁵³⁶³⁷³⁸ Les fenêtres actuelles n’ayant jamais été aussi grandes, ce type de protections solaires donne de très bons résultats pour un investissement relativement faible.

Image : Diversité des stores et auvents dans une rue à Madrid, en 1919. Image dans le domaine public.

Image : Maison avec stores dits « corbeille » à Rotterdam, Pays-Bas, 2014. Crédit photo : Marcvantveer (CC BY-SA 3.0).

Image : Le Tacoma Building à Chicago, 1905. Les stores dont était dotée la façade furent par la suite remplacés par des unités de climatisation. Image dans le domaine public.

L’été : Voiles d’ombrages

En dehors de l’Europe Occidentale et de l’Amérique du Nord, l’usage de « rideaux » extérieurs à des fins de rafraîchissement précède de plusieurs siècles l’utilisation du verre pour les fenêtres. Depuis plus de 2000 ans, au Moyen-Orient et sur tout le pourtour méditerranéen, on a eu recours à des textiles pour abriter du soleil non seulement les portes et fenêtres (non vitrées), mais également les toits, façades, patios, cours intérieures, et même des rues entières. Ce type de tenture extérieure a reçu, selon les époques et les régions, le nom de « velum », « toldo » ou « voile d’ombrage ».

La toile d’ombrage traditionnelle, faite de chanvre tressé, est une pièce de tissu de forme rectangulaire ou triangulaire, suspendue à des cordes par des œillets latéraux. ³⁹ Les micro-perforations de ce type de toile évitent que l’air chaud ne stagne sous le dispositif d’ombrage. ⁴⁰

Dans la Rome Antique, les marins assemblaient de larges velaria destinés à protéger du soleil les amphithéâtres. ³⁹⁴¹⁴⁰ En Égypte, au Caire, les voiles d’ombrage des rues et patios font encore partie intégrante de la forme urbaine, en particulier dans certains quartiers historiques. ³⁹ Des villes européennes historiquement marquées par le passage de la culture islamique, comme Cordoue, Málaga, Grenade et Séville en Espagne, ont fait perdurer ou remis au goût du jour l’usage des toldos, qui couvrent des rues voire des quartiers entiers.

Si l’utilisation des voiles d’ombrage a été prédominante dans les climats désertiques, le changement climatique les rend aujourd’hui pertinentes y compris dans des régions tempérées.

Une étude menée en 2020 dans la ville de Cordoue a démontré que les toldos permettaient de réduire la température des revêtements de sol, des façades de bâtiments et des toits de 15°C. ⁴⁰ Une stratégie d’ombrage collective pourrait ainsi remplacer des stores et auvents individuels ; l’efficacité sur le rafraîchissement des bâtiments dépend toutefois de l’orientation des rues. Si, de manière générale, l’utilisation des voiles d’ombrage a été prédominante dans les climats désertiques, le changement climatique les rend aujourd’hui pertinentes y compris dans des régions tempérées.

Contrairement à la climatisation, les auvents et voiles d’ombrage sont des solutions robustes, abordables et simples, à la portée de la plupart des foyers et communautés. En Égypte, par exemple, à contre-courant de la logique descendante, où l’aménagement urbain est planifié par les autorités locales, les résidents assurent eux-mêmes la confection et l’installation des toldos, « ce qui prouve qu’un mouvement architectural populaire, s’appuyant sur l’artisanat et les savoir-faire locaux, est possible ». ³⁹

Image : _Toldo_ dans une rue, Espagne. Crédit photo : IL-Institute, University of Stuttgart. Image dans le domaine public.

Image : _Toldos_ dans la rue Sierpes à Séville, Espagne, 1918. Image dans le domaine public.

Rues Couvertes

La frontière entre isolation permanente et amovible est parfois poreuse ; cela vaut notamment pour les dispositifs extérieurs. Par exemple, les persiennes et éléments architecturaux comme les fenêtres en retrait (par rapport au nu extérieur de la façade) ou encore les galeries couvertes peuvent se substituer aux auvents et voiles d’ombrage. ⁴²

Dans les cités du monde arabo-musulman, les rues des quartiers résidentiels pouvaient être couvertes partiellement, par l’encorbellement des étages, voire totalement, par l’ajout d’espaces de vie supplémentaires. Les rues commerçantes étaient généralement couvertes, soit par des maçonneries lourdes (voûte ajourée), soit par des structures semi-lourdes associant mur de parapet et toit à deux pans, ou plus simplement par des planches de bois couvertes de chaume. ⁴²

Les arbres peuvent aussi servir de dispositif d’ombrage. Les arbres à feuilles caduques, en particulier, permettent de protéger les rues et bâtiments en été, tout en laissant passer les rayons du soleil en hiver. Les arbres mettent cependant des décennies avant d’atteindre leur plein développement, et ont besoin d’eau, qui est souvent une ressource précieuse dans les régions où les toiles d’ombrage sont historiquement utilisées.

Image de gauche : Consulat Britannique 1917. Traditionnellement, les habitant·es de la région de la Mer Rouge, au climat chaud et aride, placent devant les ouvertures de bâtiment des panneaux de bois ajourés, sortes de claires-voies finement ouvragées. Ces éléments prennent le nom de "masharabiya" (Egypte), "rowshan" (Arabie Saoudite) ou encore "jali" (Inde, Pakistan). [^11][^28][^36] Il s’agit là de structures en bois, disposées en saillie de la façade et couvrant une voire plusieurs fenêtres, à chaque étage. Les "shishes", nattes faites d’herbes ou de chaume tressé et suspendues devant les fenêtres et portes d’entrées, en étaient une version moins coûteuse utilisée par les ménages plus modestes. Image de droite : Scène de rue, 1916. Crédit photo : [^36].

Image : _Le Bazar des tapis, Le Caire_, tableau de William James Müller, 1843. Bristol Museum & Art Gallery. Image dans le domaine public.

Architecture Textile : les Tentes

Dans tous les exemples cités précédemment, les textiles forment une couche architecturale additionnelle, « souple », qui se superpose soit à l’intérieur soit à l’extérieur des parois « solides » du bâti. Pourtant, cette enveloppe textile souple peut aussi faire architecture par elle-même. Dans de nombreuse partie du monde, plutôt que d’habiter des structures permanentes construites en bois, en terre, en briques ou tout autre matériau solide, les humains ont habité – et habitent parfois encore – des structures légères et portables, presque entièrement faites de textiles : les tentes. La toile d’une tente remplit à la fois les fonctions de rideau, de tapis de sol et d’auvent – sans paroi solide entre ces éléments.

La toile d’une tente remplit à la fois les fonctions de rideau, de tapis de sol et d’auvent – sans paroi solide entre ces éléments.

En tant que discipline académique, l’histoire de l’architecture n’a pendant longtemps que peu voire pas considéré comme digne d’intérêt l’architecture textile, laquelle est apparue au sein de peuples nomades, hors de la sphère du monde occidental soi-disant « civilisé ». ⁴¹⁴³ Pourtant, l’utilisation des tentes comme habitations permanentes était un fait largement répandu. Elles constituaient même l’abri de prédilection de très nombreux peuples quand deux facteurs, souvent corrélés, étaient prédominants dans leur environnement et mode de vie : un manque de matériaux de construction et un besoin de mobilité géographique. Les peuples pasteurs nomades ont utilisé des architectures « mobiles » à travers les vastes étendues d’Eurasie, d’Afrique du Nord et d’Amérique du Nord jusqu’à une période relativement récente, et pour certains les utilisent encore aujourd’hui. ⁴¹

On peut, encore aujourd’hui, trouver de solides arguments en faveur de la tente, à la fois en termes de soutenabilité et de résilience. Tout d’abord, les tentes sont beaucoup moins consommatrices de ressources que les constructions permanentes. Ensuite, ces dernières nécessitent des protections vis-à-vis d’un large éventail d’aléas climatiques, parmi lesquels les canicules, tempêtes, feux de forêt, inondations, etc. A contrario, la tente permet d’échapper à ces problèmes en se déplaçant : autrement dit, de fuir le danger sans laisser sa maison derrière soi. Enfin, les tentes sont un abri sans danger en cas de tremblement de terre.

Image : Intérieur d’une yourte traditionnelle d’Azerbaïdjan. Crédit d’image : G.Fargana (CC BY-SA 4.0).

Image : Un yak transportant une partie des éléments d’une yourte, 1925. Crédit d’image : Fortepan. Image dans le domaine public.

Tentes pour Régions Chaudes et Froides

L’usage de tentes peut être observé dans des régions soumises à des chaleurs ou à des froids extrêmes, ce qui démontre la polyvalence des textiles autant que leur capacité à garantir un certain confort thermique. ⁴¹ La tente conique recouverte de peaux animales en Eurasie du Nord et Amérique du Nord, plus connue sous le nom de « tipi », tout comme la « kibitka » ou tente de feutre, connue sous le nom de « yourte », ont été conçues pour permettre une combustion efficace dans des climats froids et venteux. Dans les deux cas, leur structures fait à la fois office de chambre de combustion, de cheminée et de pare-vent pour le foyer central, en plus de servir d’habitation. ⁴¹

À l’inverse, la « tente noire » utilisée au Moyen-Orient était conçue pour maintenir la chaleur à l’extérieur plutôt qu’à l’intérieur. D’aspect assez similaire aux tentes actuelles, il s’agissait d’une tente sans armature, dont le velum était tendu sur un nombre minimal de poteaux en bois, dans une forme aérodynamique. Contrairement aux matelas de feutres ou aux pièces de cuir recouvrant la kibitka et la tente conique, le velum de cette tente, tissé à partir de poils de chèvre noire, était suffisamment résistant à la traction pour être précontraint. ⁴¹ Il avait l’avantage d’atténuer la chaleur tout en fournissant de l’ombre ; à l’intérieur de la tente, la température pouvait ainsi être jusqu’à 10-15°C plus fraîche qu’à l’extérieur. ³

Tipis

Image : Tipi pied-noir, 1910. Crédit photo : Arthur Rafton-Canning. Image dans le domaine public.

Image : Modèle de tipi, Plaines centrales Cheyenne, Amérique du Nord, 1860, peau de bison et pigments. Artisan Cheyenne anonyme. Crédit photo : John Bigelow Taylor. Image dans le domaine public.

Kibitkas

Image : Soir au campement de yourtes du lac Song Köl, Kirghizistan, 2018. Crédit photo : Ninara (CC BY 2.0).

Image : Une kibitka au Kirghizistan, 2015. Crédit photo : w0zny (CC BY-SA 3.0).

Tentes noires

Image : Un campement de tentes noires dans le sud jordanien. Source : Drew, Philip. Tensile architecture, 1979/2019.

Image : Tentes bédouines et leurs occupants. Crédit photo : Detroit Photographic Co. Image dans le domaine public.

Vêtir et Dévêtir la Maison

Dans un bâtiment moderne, maintenir le confort thermique ne requiert pas d’attention particulière ni d’effort de la part des occupants. Lorsqu’il fait plus froid en hiver ou plus chaud en été, les systèmes de chauffage et de climatisation maintiennent une température intérieure constante, réglée par un thermostat, en consommant de l’énergie. À l’inverse, les bâtiments de l’époque préindustrielle demandaient une participation active de la part de leurs occupants. Il était alors tout à fait habituel d’ajuster les différents textiles intérieurs et extérieurs selon l’heure du jour, la météo ou la saison.

L’usage, au cours de l’histoire, des textiles comme isolation amovible évoque l’acte d’habiller et déshabiller nos corps, qui est lui aussi intrinsèquement influencé par les conditions météorologiques et les saisons.

L’usage, au cours de l’histoire, des textiles comme isolation amovible évoque l’acte d’habiller et déshabiller nos corps, qui est lui aussi intrinsèquement influencé par les conditions météorologiques et les saisons. ¹⁵ Au quotidien, les gens ouvraient et fermaient les rideaux, stores et auvents, selon la météo et l’heure du jour. ⁹ Les toiles d’ombrage des rues et patios était quant à elles repliées la nuit, afin que la chaleur emmagasinée dans la masse thermique des sols et des façades des bâtiments puisse être dissipée par rayonnement vers le ciel. ³⁶ Il en allait de même les journées de grand vent.

Image : De nombreux exemples historiques montrent la proximité qui existait entre la tapisserie, la draperie et la confection des robes. [^11] Détail de : Nicolas Ponce (1746–1831) d’après Pierre Antoine Baudouin (1723–1769), _La toilette_, gravure, 1771. Metropolitan Museum of Art, Harris Brisbane Dick Fund, 1954, 54.533.12. Image dans le domaine public.

Image : _Odalisque, Relaxation_, peinture de Francesco Ballesio (1860–1923). Image dans le domaine public.

À l’échelle saisonnière, les tapis étaient retirés et roulés en été afin de laisser apparent le sol en pierre, plus frais au toucher. Les dais et baldaquins, faits de lourdes étoffes et utilisés pendant l’hiver, étaient remplacés par des textiles plus fins en été, protégeant ainsi dormeuses et dormeurs de la gêne occasionnée par les insectes. ¹⁰ A Cordoue, comme dans d’autres villes espagnoles, des toldos couvraient certaines rues de mai à octobre seulement. ⁴⁰

Les habitant·es de certaines régions du monde ajoutaient des couches temporaires d’isolation extérieure à la structure, en empilant des éléments en partie basse des murs, en particulier sur ceux exposés aux vents dominants. Par exemple, pendant la période coloniale en Amérique du Nord, les maisons du Connecticut se voyaient souvent flanquées de mottes de gazon ou de tourbe, de piles de feuillage ou même, sur la côte, d’algues. Encore aujourd’hui, on peut voir, dans certaines régions rurales du Nord des États-Unis, des bottes de paille empilées tout autour du soubassement des maisons à ossature bois. ³

Vêtir et Dévêtir la Tente

Les tentes témoignent elles aussi d’un usage saisonnier des textiles. En Laponie, la couverture était généralement constituée d’écorces de bouleau en été et de peaux de renne en hiver. Dans les yourtes mongoles et turques, le nombre de couches de feutre disposées sur l’armature était fonction de la température extérieure. On pouvait compter jusqu’à 2 ou 3 couches de feutre en hiver, tandis qu’en été, les feutres périphériques étaient réhaussés d’environ 50 cm au-dessus du niveau du sol, afin de ventiler l’intérieur. Les peuples premiers d’Amérique du Nord régulaient quant à eux l’intensité du feu en ouvrant ou en fermant certaines parties de leurs tentes. En été, les tipis étaient laissés en partie ouverts au vent. ⁴¹

On pouvait compter jusqu’à 2 ou 3 couches de feutre en hiver, tandis qu’en été, les feutres périphériques étaient réhaussés d’environ 50 cm au-dessus du niveau du sol, afin de ventiler l’intérieur

Dans les tentes noires, une doublure en coton, autrement dit une tente dans la tente, pouvait être suspendue à l’intérieur pendant l’hiver afin d’isoler du froid. En été, la tente était laissée ouverte de tous les côtés. Notons que l’excellente tenue au vent et aux rafales des tentes noires reposait entre autres sur une intervention régulière de ses occupant·es. La face ouverte de la tente étant orientée à l’opposée du vent dominant, un brusque changement de direction du vent nécessitait de déplacer les mats vers l’arrière, retirer la toile arrière, et la réattacher à l’avant. ⁴¹

Pendant la saison froide, une isolation extérieure pouvait également être ajoutée aux tentes. Certains peuples entouraient leurs tentes de clayonnages (sorte de clôtures en bois), tandis que d’autres construisaient des murets voire des murs de terre ou de pierre autour. En Laponie, il arrivait que les parties latérales soient recouvertes de neige en hiver. ⁴¹ Certaines tribus autochtones d’Amérique du Nord empilaient un mélange de terre et de pierres tout autour de la base des tipis afin d’arrêter les courants d’air et d’en améliorer l’isolation. Cette technique avait un autre avantage, celui de renforcer l’ancrage de la structure, la protégeant ainsi de vents hivernaux parfois violents. ³

Image : Femmes kirghizes installant des pièces de feutre sur une kibitka, 2010. Crédit photo : Raki_Man (CC BY 3.0).

Image : Intérieur de yourte dans la province de Khövsgol en Mongolie, 2023. Crédit photo : Bernard Gagnon. Image dans le domaine public.

Image : « Indian Encampment », peinture d’Albert Bierstadt, 1862. Crystal Bridges Museum of American Art. Image dans le domaine public.

Intimité, Bruit, Ornement

Tout en gardant les occupants au chaud ou au frais, les textiles pouvaient aussi remplir d’autres fonctions, à la fois dans des habitats permanents ou des tentes. En premier lieu, ils aidaient à délimiter des espaces privés ou plus intimistes au sein du foyer. ⁹ Les pièces étaient séparées par des rideaux, qui permettaient à la fois de mettre à l’abri des regards et d’atténuer les sons. ⁸⁹¹²¹⁶¹⁵ Les rideaux pouvaient également occulter des espaces dédiés à des usages spécifiques et dont l’accès était restreint. ¹³ Les baldaquins, en l’absence de chambre séparée, offraient quant à eux un peu d’intimité. ⁹

Image : Rideau de porte voilant une entrée de maison à Tolve, en Italie, 2019. Crédit photo : Jules Verne Times Two (CC-BY-SA-4.0).

Les rideaux et stores permettaient eux aussi de garantir une certaine intimité sans sacrifier le confort thermique. En été un rideau de porte ou un store pouvait ainsi bloquer les regards extérieurs quand les portes et fenêtres étaient ouvertes, tout en laissant passer un peu d’air et de lumière. Les chambres séparées par des rideaux de porte offraient de même un peu d’intimité aux habitant·es, tout en permettant une bonne circulation de l’air. ⁹ Les textiles permettaient aussi de protéger les gens et leurs effets personnels de la poussière et des insectes, de réduire le bruit, mais également de rendre les voix humaines plus claires et sonores. ¹⁴¹⁵

Enfin, les textiles participaient à l’embellissement des espaces où ils étaient suspendus, « soit par eux-mêmes, soit comme toile de fond pour des objets ou personnes ; en plus de la dimension esthétique, ils créaient ainsi, selon les contextes, un sensation d’opulence, une atmosphère solennelle, ou au contraire intimiste, chaleureuse, etc. » ¹³ Les textiles étaient souvent les objets de plus grande valeur exposés dans un intérieur, leur qualité et leur diversité témoignaient donc directement du statut social de leurs propriétaires. ¹⁰¹³

Les textiles étaient souvent les objets de plus grande valeur exposés dans un intérieur, leur qualité et leur diversité témoignait donc directement du statut social de leurs propriétaires.

Par exemple, dans la plupart des maisons, les tentures étaient faites de laine, coton ou cuir, tandis que les châteaux, palais et villas se distinguaient par leurs murs ornés de tentures de cuir estampé ou de riches tapisseries représentant des scènes ou paysages spécifiques – tissées en soie et laine, et parfois rehaussées de motifs ou dessins brochés d’or et d’argent pour les rendre encore plus précieuses. ¹²⁴⁴

Image : Salle à manger dans le château d'Eijsden, avec tentures en cuir doré. Crédit photo : A. J. van der Wal, Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed (CC BY-SA public domain4.0).

Image : L’appartement de l’impératrice Joséphine au Château Malmaison à Rueil-Malmaison en France. Dans la chambre, luxueusement réaménagée en 1812 en forme d'une tente à seize pans, est exposé le lit original de l’impératrice. Crédit photo : Moonik (CC BY-SA 3.0).

Climatisation et Intérieurs Épurés

De nos jours, peu d’entre nous habitent dans des bâtiments encore équipés de portières, lits à baldaquins, ou persiennes. La profusion de décoration intérieure a laissé place à une esthétique domestique minimaliste, neutre, et bien souvent dénuée de tous textiles. ⁸¹²²⁰ De même, on préfère construire des centres commerciaux climatisés plutôt que des rues commerçantes couvertes de toldos. Ceci n’est, évidemment, rendu possible que par la quantité en apparence « illimitée » d’énergies fossiles à notre disposition. ⁸

Les rideaux, tapis, stores et toiles d’ombrage ont bien entendu leurs inconvénients et désavantages. Ils nécessitent de l’attention et des interventions manuelles, doivent être nettoyés, et peuvent être une source potentielle d’incendie – à moins d’être en laine ou en cuir. ⁴⁵ Cependant, la combustion toujours croissante d’énergies fossiles présente des inconvénients bien plus importants, surtout à long terme.

Les textiles pourraient contribuer à réduire les consommations d’énergie, améliorer le confort thermique et l’habitabilité dans tous types de bâtiments. On pourrait ainsi recourir massivement aux toiles d’ombrage pour couvrir les rues et les toits de quartier entiers. Tous les exemples historiques cités démontrent l’efficacité des stratégies d’isolation basées sur des textiles amovibles.

Image : Un intérieur contemporain. Où sont passés les tissus ? Crédit photo : JessofWoodnCo (CC BY-SA 4.0).

Image : Les Iraniens, connus pour leurs techniques ancestrales de rafraîchissement et de ventilation naturelle comme les tours à vent, ont récemment construit le plus grand centre commercial climatisé au monde. Crédit photo : Anakarnia (CC BY-SA 4.0).

Malheureusement, les propriétés thermiques des tapis, rideaux et autres éléments textiles ne sont pas considérés par les réglementations thermiques qui encadrent la construction et la rénovation des bâtiments. Ajoutez autant de rideaux et épaisseurs de tapis en feutre que vous voudrez ; la réglementation vous obligera quand même à installer du double ou triple vitrage, et à isoler les parois extérieures, quand bien même des textiles judicieusement utilisés pourraient offrir un confort thermique équivalent. ⁵

Quant à l’extérieur des bâtiments, l’installation de stores ou auvents est parfois tout simplement interdite. La British Blind and Shutter Association a ainsi dû batailler auprès des autorités locales afin d’obtenir le retrait d’un arrêté interdisant les bannes et auvents. ³⁰ Enfin, au cas où il vous viendrait des idées, il est interdit dans de nombreux pays de vivre dans une tente, y compris sur une propriété privée.

Merci à Louise Morin pour l’inspiration.

Merci à Jonas Görgen, Roel Roscam Abbing, et Marie Verdeil pour leurs retours sur une précédente version de cet article.

OECD Urban Studies. Global Monitoring of Policies for Decarbonising Buildings. A MULTI-LEVEL APPROACH. https://www.oecd.org/content/dam/oecd/en/publications/reports/2024/10/global-monitoring-of-policies-for-decarbonising-buildings_7351bda4/d662fdcb-en.pdf ↩︎
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Les techniques d’isolation contemporaines peuvent aussi générer des pathologies liées à l’humidité sur des bâtiments plus anciens, tels que les maisons en bois d’Europe du Nord, qui ne sont pas conçues pour être étanches à l’air. En ajoutant une isolation permanente, le manque de ventilation peut entraîner l’apparition de moisissures et dégrader la qualité de l’environnement à l’intérieur. ↩︎
Alrasheed, Mousa, and Monjur Mourshed. “Domestic overheating risks and mitigation strategies: The state-of-the-art and directions for future research.” Indoor and Built Environment 32.6 (2023): 1057-1077. Voir aussi : Tink, Victoria, et al. “Measuring and mitigating overheating risk in solid wall dwellings retrofitted with internal wall insulation.” Building and Environment 141 (2018): 247-261. ↩︎ ↩︎
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Il est assez ironique que les tissus domestiques aient disparu des intérieurs précisément au moment où une nouvelle invention devait rendre leur nettoyage beaucoup plus pratique et moins fastidieux : l’aspirateur permet de nettoyer les tapis sur place plutôt que d’avoir à le retirer pour l’épousseter à l’extérieur. ↩︎

Et si nous remplacions les armes à feu et les balles par des arcs et des flèches ?

Fri, 19 Apr 2024 00:00:00 +0000

Image : Des étudiantes de l’université de Chicago qui s’exercent au tir à l’arc. Photo : Emmet Bardon. [Université de Chicago, Centre de recherche sur les collections spéciales](http://photoarchive.lib.uchicago.edu/db.xqy?one=apf4-00009.xml).

Pourquoi les armes à feu et les balles ont-elles remplacé les arcs et les flèches ? Cette interrogation peut sembler dénuée de sens pour beaucoup tant la réponse est évidente : l’arme à feu a remplacé l’arc en raison de sa supériorité. Examinons cette idée de plus près.

Force et compétences

Les armes à feu de poing sont généralement évaluées ou comparées selon des caractéristiques de performance, telles que la létalité, la portée et la cadence de tir. En revanche, si l’on applique ces mêmes caractéristiques aux arcs, deux difficultés apparaissent rapidement. Premièrement, l’arc est une arme qui dépend de la force physique de l’archer. Plus l’archer est fort, plus l’arc est performant. Dans le cas d’une arme à feu, l’énergie provient directement de la charge propulsive de la munition. La force physique du tireur n’a donc plus d’importance.

La force nécessaire pour bander un arc est généralement mesurée en livres (lbs) et est exprimée comme le « poids de traction » de l’arc. De nos jours, la plupart des archers amateurs et chasseurs à l’arc utilisent des arcs dont le poids de traction se situe entre 30 et 70 livres. L’effort nécessaire pour bander un arc de ce type équivaut à soulever un poids de 15 à 35 kg. ¹ Des poids de traction similaires étaient largement répandus dans le passé proche et lointain, aussi bien pour la chasse que pour la guerre. Cependant, certains archers utilisaient des arcs avec des poids de traction beaucoup plus élevés. Par exemple, à l’apogée de l’arc long durant l’Angleterre médiévale, le poids de traction des arcs de guerre variait de 100 à 140 livres et atteignait même 200 livres pour certains archers. Les arcs composites avaient également des poids de traction plus élevés.²³⁴⁵⁶

La puissance de l’arc dépend de la force physique de l’archer.

Deuxièmement, la performance de l’arc repose grandement sur les compétences de l’archer.⁴⁶⁷ Que ce soit un arc ou une arme à feu, il est indispensable que le tireur affine sa précision. Cependant, l’archer doit d’abord apprendre à « appuyer sur la gâchette ». En effet, il ou elle doit réussir à exécuter parfaitement une séquence d’actions pour pouvoir tirer avec précision. La moindre variation de posture corporelle ou un relâchement brusque de la corde peut dévier la flèche de sa trajectoire prévue. En revanche, appuyer sur la gâchette d’une arme à feu demande moins d’entraînement. De même, il est beaucoup plus difficile de viser avec un arc qu’avec une arme à feu. À moins que la cible ne soit très proche, l’archer doit compenser la force de gravité et tirer la flèche en suivant une trajectoire en arc de cercle. C’est d’ailleurs pourquoi on parle de tir à l’arc.⁸ À l’inverse, la vitesse des balles étant bien supérieure à celles des flèches, le tireur peut simplement diriger son tir en ligne droite.

Différence entre arc de l’époque préindustrielle et arme à feu moderne

Pour des raisons qui deviendront par la suite évidentes, je compare l’arme à feu moderne à l’arc préindustriel, et non à l’arc moderne. Dans cette catégorie d’arc préindustriel, on retrouve les arcs monoblocs (fabriqués à partir d’une seule pièce de bois) ainsi que les arcs composites (constitués de différentes couches de matériaux, généralement du bois, de la corne et du tendon). Par ailleurs, je suppose que les arcs sont maniés par des archers robustes et compétents. Grâce à de nombreuses ressources écrites, preuves archéologiques ou autres expériences scientifiques menées avec des répliques d’armes préindustrielles, nous avons une idée plutôt précise des capacités des archers prémodernes et de leurs armes.

1. Létalité

La létalité d’une arme désigne sa capacité à engendrer la mort d’une personne ou des dommages corporels. Par définition, toutes les armes sont létales, mais certaines le sont plus que d’autres. Cette létalité est souvent définie en calculant la quantité de mouvement et l’énergie cinétique des balles. Ces deux notions de physique déterminent la capacité des balles à pénétrer une cible. Plus la vitesse et le poids du projectile sont élevés, plus la pénétration est importante. Les balles se déplacent très rapidement, contrairement aux flèches à cause de leurs poids. ⁹

Toutefois, si l’on calcule la quantité de mouvement et l’énergie cinétique des flèches, même l’arc le plus puissant semble nettement moins meurtrier qu’une arme à feu. Lorsqu’elle est tirée par un arc de guerre de 170 livres, l’énergie cinétique d’une flèche n’est que de 96 pieds-livres contre 117 pieds-livres pour une balle tirée par un petit pistolet de calibre 0.22 LR. Elle atteint 383 pieds-livres pour une munition tirée par un pistolet de calibre 9 mm, et se situe entre 1 300 à 2 800 pieds-livres pour un projectile tiré par un fusil.¹⁰ Bien que la disparité entre les niveaux de quantité de mouvement soit minime, les balles l’emportent dans les deux cas.

Les flèches surpassent largement les balles en termes d’efficacité énergétique. La forme d’une flèche, contrairement à celle d’une balle, a un impact sur la pénétration.

Néanmoins, les flèches surpassent largement les balles en termes d’efficacité énergétique. La forme d’une flèche, contrairement à celle d’une balle, a un impact sur la pénétration. En raison de sa forme allongée, la masse par section transversale d’une flèche (la densité sectionnelle) est beaucoup plus élevée que celle d’une balle. ¹¹¹²¹³ Par conséquent, une flèche nécessite beaucoup moins de quantité de mouvement et d’énergie cinétique pour pénétrer les tissus jusqu’à la même profondeur qu’une balle. Il n’est pas nécessaire d’avoir un arc de guerre de 170 livres pour tuer. Un arc de 45 livres suffit à éliminer presque n’importe quelle créature sur Terre. Les archers médiévaux qui maniaient l’arc long anglais utilisaient uniquement des poids de traction élevés car leurs flèches devaient percer les armures en acier épaisses, devenues courantes dans les années 1400.⁶⁴

Image. En raison de sa forme allongée, la masse par section transversale d’une flèche (la densité sectionnelle) est beaucoup plus élevée que celle d’une balle. Crédit image : [Tim Ormsby](https://www.facebook.com/photo/?fbid=10159086965037194&set=g.161983523940600).

Cependant, les balles causent davantage de dommages lorsqu’elles atteignent leur cible. Les flèches traversent les tissus en les tranchant et produisent des dommages similaires à ceux causés par une dague ou un couteau. Par conséquent, les blessures se limitent au tissu incisé par le contact direct avec la pointe de la flèche. Quant aux balles, elles pénètrent les tissus par la force brute et peuvent causer des dommages significatifs aux tissus et organes qui ne sont pas directement touchés par le projectile. Ce phénomène s’accentue avec l’augmentation du calibre et de la vitesse des balles, en particulier avec les fusils. ⁹¹¹¹²¹⁴¹⁵

De fait, si l’on se base uniquement sur les blessures occasionnées, on constate que les balles sont plus meurtrières que les flèches. Il est important de noter que si l’archer est assez précis pour atteindre des parties vitales du corps, une flèche peut être tout aussi létale. Contrairement à l’archer, le tireur n’a pas besoin d’être aussi précis dans son tir pour qu’il soit mortel. De plus, il peut être très difficile (voire impossible) de retirer les pointes de flèches du corps d’une victime, même au sein d’un établissement de soins moderne.¹¹ En effet, elles ont tendance à se coincer dans les os. En temps de guerre, elles étaient souvent barbelées, ce qui les rendaient extrêmement délicates à retirer.¹⁶

2. Portée

La portée distingue une arme à projectiles d’une arme de mêlée (utilisée au corps à corps). Celui qui possède l’arme avec la plus longue portée peut atteindre l’autre sans que ce dernier ne puisse riposter. Dans le cadre de la pratique de la chasse, la portée réduit la probabilité qu’un chasseur soit tué. La portée théorique d’une arme correspond à la distance maximale que peut atteindre un tir de projectile, tandis que la portée pratique indique à quelle distance un projectile peut être tiré avec suffisamment de précision et de puissance d’impact.

Pour cette raison, il était autrefois courant de mesurer une distance en tirant une flèche. En Angleterre, cette unité de mesure a même été standardisée à 204 yards (187 mètres).⁶ Même s’il s’agissait d’une norme, cette portée différait de celle obtenue par les archers les plus forts qui utilisaient des arcs avec des poids de traction beaucoup plus importants.² Selon certaines sources historiques datant du Moyen Âge, la portée théorique d’un arc long de guerre se situait entre 200 et 400 yards (183-366 mètres).⁴⁶ Le record du monde, établi en 2017 avec un arc long anglais, s’élève à 412,82 m.¹⁷ Les arcs équestres composites avaient des portées plus longues, entre 300 et 530 mètres.¹⁸ Le record du monde, établi en 2019, s’élève à 566,83 mètres.¹⁹²⁰

Contrairement à une balle, une flèche reste mortelle pendant toute la durée du tir.

Les armes à feu modernes possèdent une portée théorique beaucoup plus longue que les arcs de l’époque préindustrielle. Toutefois, leur portée pratique est comparable, du moins pour les pistolets et les armes à feu de poing (contrairement aux fusils). Par exemple, la portée théorique d’une arme de poing Beretta M9 (un pistolet de l’armée américaine) est de 1800 mètres, mais sa portée pratique n’est que de 50 mètres. L’armée américaine définit la portée pratique d’une arme à feu comme la portée théorique qu’un soldat moyen peut atteindre en visant une cible statique de la taille d’un torse avec une précision de 51 %. Je n’ai pas trouvé de données similaires pour les archers, cependant les informations disponibles suggèrent que l’arc peut avoir une portée de précision équivalente.

Par exemple, l’analyse d’une compétition de tir à l’arc organisée en 1916 dans le New Jersey (époque où les archers utilisaient encore des arcs monoblocs en bois) a révélé le talent de précision des cinq meilleurs archers, chacun tirant un total de 90 flèches à trois distances différentes : 40, 50, et 60 yards (37, 46 et 55 mètres). Le diamètre de la cible était de 121 cm (typique d’une cible d’entraînement), soit une dimension comparable à celle d’un torse humain. Le pourcentage de flèches ayant atteint la cible était de 98 % à 37 m, 96 % à 46 m et 88 % à 55 m.²¹²²

Image : Le chanteur, poète et archer anglais Ingo Simon tirant avec un arc composite turc. Via [Bow International](https://www.bow-international.com/features/long-distance-shooting-a-brief-history/).

Ainsi, il est difficile de comparer la portée des arcs et des armes à feu. La vitesse initiale des balles est très élevée (près de 3000 km/h), mais elle diminue rapidement tout au long de leur trajectoire. À l’inverse, une flèche se déplace relativement lentement (150-250 km/h) mais perd très peu de vitesse.²³ Les propriétés qui facilitent la pénétration d’une flèche dans une cible s’appliquent également à sa pénétration dans l’air. Par ailleurs, les flèches, contrairement aux balles, sont volantes. Elles figurent d’ailleurs parmi les premières applications de l’aéronautique, des milliers d’années avant l’invention de l’avion.⁹²⁴

Par conséquent, une flèche reste mortelle pendant toute la durée du tir, même à distance théorique. Sa létalité augmente davantage si elle est décochée selon une inclinaison à 45 degrés, comparé à un tir à moyenne portée.⁴⁶⁹²⁵ La flèche prend alors de la vitesse, et donc de la quantité de mouvement et de l’énergie cinétique, dans sa descente. En revanche, si une balle est tirée selon une trajectoire en arc de cercle pour atteindre sa portée théorique, sa vitesse sera tellement réduite qu’il est peu probable qu’elle soit mortelle lorsqu’elle touchera le sol.²⁶ Une balle a besoin de plus de quantité de mouvement et d’énergie cinétique pour pénétrer dans une cible, mais également d’une vitesse plus élevée pour compenser son manque d’aérodynamisme.

Bien que la portée de précision des arcs soit inférieure à celle des fusils (qui peuvent être performants jusqu’à une distance de plusieurs centaines de mètres ou plus), la portée maximale des arcs puissants équivaut à la portée pratique de certains fusils. Comme nous le découvrirons ultérieurement, les archers préindustriels s’exerçaient régulièrement à atteindre la portée maximale de leurs arcs, contrairement aux archers amateurs occidentaux d’aujourd’hui.²⁷

3. Cadence de tir

La cadence de tir détermine le nombre de projectiles qu’une arme peut tirer dans un intervalle de temps défini. Plus la cadence de tir est élevée, plus la probabilité qu’un des projectiles atteigne la cible est élevée.

Lorsqu’on visite un stand de tir à l’arc moderne, on a l’impression que les arcs ont une cadence de tir beaucoup plus lente que les armes à feu. Cependant, la pratique du tir à l’arc moderne est entièrement dédiée à une précision minutieuse, de l’ordre du millimètre. L’ajustement d’un tir est un processus plutôt lent, souvent accompagné de manipulations d’instruments et d’une observation à travers un viseur. Les arcs modernes peuvent, en quelque sorte, être assimilés au fusil sniper d’un tireur d’élite. Autrefois, les archers visaient de manière intuitive, avec les deux yeux ouverts et focalisés sur la cible. La visée intuitive demande plus de dextérité : elle repose sur la coordination entre l’œil et le corps, à l’instar d’un lancer de pierre. Toutefois, elle peut être tout aussi précise, et présente l’avantage évident de la rapidité.

Les archers anglais du Moyen Âge devaient être capables de tirer 10 à 12 flèches bien ciblées par minute, soit un tir toutes les 5 à 6 secondes.⁶⁹²⁸. Les meilleurs archers à arc long pouvaient décocher jusqu’à 30 flèches par minute, soit une toutes les deux secondes.²⁹ Cette cadence est comparable à celle des armes à feu semi-automatiques, comprise entre 12 et 15 tirs par minute.³⁰ Une cadence de tir soutenue comprend le temps nécessaire pour viser, recharger et prévenir la surchauffe et les dysfonctionnements de l’arme à feu. En ce qui concerne l’arc, tout dépend de la dextérité, de la force et de l’endurance de l’archer.

Avec les compétences et la force adéquates, les archers peuvent égaler voire surpasser la cadence de tir des armes semi-automatiques telles que les armes à feu de poing et les pistolets.

Les armes à feu peuvent tout de même dépasser la cadence de tir soutenue d’un arc pendant une courte période, sans prendre en compte le temps de refroidissement de l’arme. La plupart des armes semi-automatiques, qui déclenchent un tir à chaque pression de la détente, atteignent une cadence de tir rapide d’environ 45 balles par minute. Si aucune recharge de munitions n’est requise, la cadence de tir peut s’intensifier davantage. Un tireur moyen peut décharger une arme de poing semi-automatique à une cadence d’environ 2 à 3 balles par seconde en visant une seule cible immobile. Néanmoins, pendant un entraînement militaire, l’objectif est d’effectuer un tir précis toutes les 1 ou 2 secondes.³⁰

Les archers utilisant des arcs composites ont développé des techniques de tir qui peuvent rivaliser avec la cadence de tir rapide des armes semi-automatiques. Les archers à cheval décochaient leurs flèches en tirant avec le pouce, à la différence de la traction méditerranéenne utilisée par les archers à l’arc monobloc (et moderne). Ces cavaliers-archers positionnaient la flèche de l’autre côté de l’arc (à droite s’ils étaient droitiers) et la maintenaient contre la corde à l’aide d’un anneau autour du pouce. Grâce au tirage au pouce, il est possible d’encocher et de décocher sans interruption avec un seul et même mouvement. Certains Amérindiens pratiquaient le tirage par pincement, présentant des avantages similaires.³¹

Image : Un archer mandchou bandant son arc en composite avec relâchement avec le pouce. Source : Klopsteg, Paul Ernest. « Turkish archery and the composite bow: a review of an old chapter in the chronicles of archery and a modern interpretation. » (Le tir à l’arc turc et l’arc composite : critique d’un ancien chapitre dans l’histoire du tir à l’arc et une interprétation moderne) (1947).

Image : Le tirage au pouce Source : Klopsteg, Paul Ernest. « Turkish archery and the composite bow: a review of an old chapter in the chronicles of archery and a modern interpretation. » (Le tir à l’arc turc et l’arc composite : critique d’un ancien chapitre dans l’histoire du tir à l’arc et une interprétation moderne) (1947).

Pour réaliser des salves de tirs rapides, les archers maniant des arcs composites gardaient des flèches supplémentaires dans la main servant à bander l’arc. Cela leur permettait ainsi d’encocher plus rapidement que lorsqu’ils prélevaient des flèches dans leur carquois. La méthode de tir la plus rapide consistait à placer jusqu’à cinq flèches sur l’arc, les alignant parallèlement les unes aux autres, et les encochant l’une après l’autre. Lars Anderson, un archer danois ayant récemment ravivé l’intérêt pour le tir à l’arc asiatique en Occident, tire jusqu’à dix flèches bien ciblées en seulement 5 secondes, soit 2 par seconde. Il parvient également à décocher trois flèches en seulement 0,6 seconde après les avoir préalablement placées sur l’arc.³²

4. Approvisionnement en munitions

Avec les compétences et la force adéquates, les archers peuvent ainsi égaler voire surpasser la cadence de tir des armes semi-automatiques telles que les armes à feu de poing et les pistolets. En revanche, ils ne peuvent rivaliser avec les armes à feu automatiques (mitrailleuses), qui tirent des balles tant que le tireur appuie et maintient la détente enfoncée. La mitrailleuse, apparue dans les années 1860, peut tirer 30 balles en seulement deux secondes.³⁰

En outre, la plupart des archers épuiseront leur stock de munitions plus rapidement que les artilleurs. Les archers anglais équipés d’un arc long ne transportaient généralement qu’un maximum de 25 à 50 flèches, toutes utilisées après quelques minutes de tir à une cadence maximale. À l’inverse, les soldats américains sont équipés de sept chargeurs, totalisant un stock de 200 balles. ³⁰ Pendant leur campagne en France, les archers anglais étaient suivis par des dizaines de chariots de ravitaillement remplis de flèches supplémentaires.⁶

Les cavaliers-archers parthes se déplaçaient avec un convoi de plus de 1000 chameaux chargés de flèches supplémentaires.

Les cavaliers-archers emportaient donc un stock de munitions plus conséquent : entre 60 et 80 flèches, allant même jusqu’à 400. Ces flèches étaient stockées dans des carquois attachés sur le côté de la selle. Leur stratégie était également conçue pour maintenir l’ennemi en mouvement, facilitant ainsi la collecte et la réutilisation de leurs flèches. Ils pouvaient ainsi rapidement rejoindre le convoi de ravitaillement et retourner sur le champ de bataille. Les cavaliers-archers parthes, célèbres pour leurs nombreuses victoires contre l’armée romaine, se déplaçaient avec un convoi de plus de 1000 chameaux chargés de flèches supplémentaires.²⁵

5. Discrétion et maniabilité

Les performances d’une arme dépendent également de sa taille et de l’espace nécessaire à son utilisation. Les arcs préindustriels étaient incroyablement légers (environ 500 g), mais de taille plus imposante que les armes à feu modernes. L’archer avait donc besoin de plus d’espace pour décocher une flèche. Un pistolet ou un fusil peut être utilisé dans presque toutes les positions, tandis qu’un arc monobloc est plus performant lorsque l’archer se tient debout. Cette contrainte complique la dissimulation de l’archer, et rend l’arme peu pratique dans certains environnements. Son poids léger et sa taille en font également une arme de mêlée moins efficace. Les archers portaient habituellement une épée pour le combat au corps à corps.⁸ En comparaison, l’arme à feu moderne fonctionne aussi bien à distance qu’en combat rapproché.

Image : Un archer s’apprête à décocher une flèche tout en étant accroupi sur le sol. Photo de Rudolph Martin Anderson, 1916, Musée canadien de l’histoire. CC BY-SA 4.0.

Par ailleurs, l’arc composite est bien plus court que l’arc monobloc. Le relâchement avec le pouce permet à l’archer de tirer dans n’importe quelle direction, quelle que soit la position corporelle. Il existe également des exemples historiques de petits « arcs de poche » avec de faibles allonges, mortels seulement à courte portée. ³³ De plus, même si certains de ces arcs sont plus difficiles à dissimuler en raison de leur taille, ils compensent en partie ce désavantage en étant silencieux. À l’inverse, le bruit d’un coup de feu révèle immédiatement la position du tireur.

Le règne de l’infériorité : les premières armes à feu

Lorsque l’on compare les caractéristiques de performance des arcs de l’époque préindustrielle et des armes à feu modernes, il est tentant de conclure que les armes à feu ont remplacé les arcs en raison de leur supériorité technologique. La différence n’est cependant pas aussi flagrante que beaucoup l’auraient soupçonnée. Toutefois, même les archers les plus doués du Moyen-Âge ne pourraient pas rivaliser avec tous les types d’armes à feu modernes, particulièrement avec les fusils et les mitrailleuses.

De fait, les arcs sont devenus obsolètes des siècles avant l’apparition des armes à feu modernes. Sur le continent européen, les armes à feu (d’abord l’arquebuse, puis le mousquet) ont pris le statut d’arme portative dominante à partir des années 1500.⁹³⁴ Une meilleure performance technique ne pouvait pas en être la raison puisque les armes à feu préindustrielles étaient, sur presque tous les points, inférieures aux arcs. Ce n’est qu’entre les années 1850 et 1900 qu’elles ont égalé les arcs en termes de performances techniques, grâce aux méthodes de fabrication industrielles.⁹²⁵

Image : Des hommes tirant au mousquet. Crédit : Edd Scorpio, Wikimedia commons. CC BY-SA 3.0.

La létalité constituait le seul avantage des premières armes à feu. Comme c’est toujours le cas de nos jours, une balle fait plus de dégâts qu’une flèche.³⁵³⁶ Cependant, contrairement à aujourd’hui, toucher la cible représentait un véritable défi. Comparées aux arcs, les premières armes à feu étaient imprécises, de courte portée, et disposaient d’une faible cadence de tir. De ce fait, même les artilleurs chevronnés ne recevaient aucune formation à ce sujet avant le XX^esiècle.²⁸ Jusqu’en 1793, après environ 300 ans de bons et loyaux services sur le champ de bataille, une série de tests au Royaume-Uni a démontré que les mousquets étaient moins précis que les arcs.³⁵ Dans le même temps, Benjamin Franklin envisageait d’armer les soldats de la Guerre d’Indépendance américaine d’arcs plutôt que de mousquets, qu’il jugeait plus efficaces.⁴²⁵²⁸³⁷

Jusqu’en 1793, après environ 300 ans de bons et loyaux services sur le champ de bataille, une série de tests au Royaume-Uni a démontré que les mousquets étaient moins précis que les arcs.

La principale faiblesse des premières armes à feu, et la dernière a avoir été corrigée, fut leur faible cadence de tir. Le mousquetaire devait suivre une série d’étapes à réaliser avant chaque tir.³⁵ À cette époque, un homme devait charger le mousquet et faire feu, laissant la possibilité pour un archer habile de lui lancer une douzaine de flèches. Pendant la Guerre civile des États-Unis (1861-1865), la portée des fusils valait celle des arcs de guerre (200-300 mètres). La cadence de tir, quant à elle, était toujours aussi faible que trois balles par minute.⁹ Les armes à feu préindustrielles étaient tout aussi peu fiables, tandis que les arcs restaient une valeur sûre. À la fin des années 1700, près de 15 % des tirs de mousquets échouaient. Ce taux augmentait de 90 % en temps de vent et de pluie. De plus, un mousquet était aussi long qu’un arc et bien plus lourd (7-9 kg).³⁷

Image : Un mousquet néerlandais du XVII^esiècle. Source : [Rijksmuseum, image du domaine public](https://www.rijksmuseum.nl/nl/collectie/NG-NM-3546).

Image : Un manuel de la New Model Army, armée de la Première Révolution anglaise, illustrant une partie des étapes requises pour charger et faire feu avec les premiers mousquets. [Image relevant du domaine public](https://en.wikipedia.org/wiki/Musket#/media/File:Manual_of_the_Musketeer,_17th_Century.jpg).

L’arme à feu présentait également des inconvénients stratégiques. Tout d’abord, si la trajectoire rectiligne des balles facilitait la visée, elle contrevenait également au volume de tirs qui se trouvait encore plus limité.⁴⁶ Les archers pouvaient se tenir en formation et tirer depuis différents rangs en même temps : les archers des lignes arrières tiraient au-dessus des lignes avants. Cette technique, appelée « tir de volée », est utilisée depuis l’Antiquité.²⁵ En revanche, seulement deux rangs de mousquetaires pouvaient tirer simultanément (un rang à genoux et l’autre debout derrière lui). Du reste, les mousquetaires ne pouvaient viser que les premiers rangs d’une force ennemie. De plus, ils ne pouvaient pas lancer leurs projectiles au-dessus d’un mur de château.

Ensuite, les archers pouvaient tuer indirectement (et causer beaucoup de dégâts) avec leurs flèches enflammées. Il s’agissait de projectiles légèrement plus longs qui contenaient des matières combustibles. Certaines d’entre elles étaient à utilisation immédiate tandis que d’autres demandaient une certaine préparation sur le terrain.⁴³⁸ Leurs répercussions pouvaient être dévastatrices en des temps où les bâtiments et les bateaux étaient faits de matières inflammables. Les forces défensives pouvaient mettre le feu aux convois d’approvisionnement ou aux engins de siège des armées attaquantes.⁶ Les archers à cheval enflammaient également les hautes herbes des grandes plaines pour repousser les troupes adverses.³⁴ En soi, parce qu’ils lançaient des flèches enflammées, les arcs étaient, eux aussi, des « armes à feu ».

L’arbalète

L’arme à feu ne fut pas la première à remplacer l’arc. Sur le continent européen, l’arbalète est devenue l’arme de guerre dominante dès les années 1200. Puis, dans les années 1500, les premières armes à feu ont remplacé en grande partie les arbalètes.⁴⁶ Apparue au cours de l’Antiquité, l’arbalète est une arme tributaire de l’énergie humaine, tout comme l’arc. Cependant, son fonctionnement ressemble fortement à celui d’une arme à feu. Le projectile est verrouillé dans son emplacement et le tireur doit simplement viser pour effectuer un tir précis. L’arbalétrier met l’arme sous tension à l’aide de différents mécanismes tels qu’un étrier, un treuil à double manivelle ou encore un système de poulies.

Image : arbalète avec des munitions. Allemagne, XVI^e-XVII^esiècles. Bois, cuir, acier ; ensemble : 37,2 cm (14 5/8 in.). Source : [Internet Archive](https://archive.org/details/clevelandart-1916.1758-crossbow-bolt).

L’arbalète est souvent considérée comme techniquement supérieure à l’arc. Le fait qu’elle ait en grande partie remplacé l’arc en Europe ne fait que confirmer cette idée. Cependant, une comparaison de leurs caractéristiques de performance démontre que ce sont deux armes tout aussi valables, chacune avec ses propres avantages et inconvénients. Le carreau d’arbalète était plus puissant qu’une flèche, incarnant ainsi l’outil parfait pour transpercer les armures.³⁹ De plus, l’arme permettait à l’arbalétrier de moins bouger son coude et donc de porter une armure plus lourde qui aurait interféré avec l’utilisation d’un arc.⁸ Cependant, l’arbalète était bien plus lourde et sa cadence de tir était aussi faible que celle d’une arme à feu. De plus, les arbalètes n’étaient pas non plus adaptées aux tirs de missile en arc de cercle.

Lorsque l’on compare la performance de l’arbalète et celle de la première arme à feu, on observe un fait étrange : l’arbalète est manifestement la meilleure des deux. Elle partage la même cadence de tir que les premières armes à feu, mais elle possède tout de même une précision, une portée et une fiabilité proches de celles d’un arc. L’arbalète est également plutôt silencieuse et ne produit aucune fumée (contrairement à toutes les premières armes à feu). Pourtant, l’arbalète a fini par être remplacée par l’arme à feu, et non l’inverse. Par conséquent, et contrairement à l’opinion générale, l’arc et l’arbalète n’ont pas été remplacés par des armes supérieures en termes de performance technique, et c’est plutôt le contraire qui s’est produit. Entre 1400 et 1900, les armées européennes ont donc remplacé leurs armes de première catégorie par des armes de qualité moindre.

Tuer : aucune compétence ni effort requis

Si l’on tient compte uniquement des caractéristiques de performance, on peut remarquer que l’évolution des armes portables en Europe n’a pas vraiment de sens. Les différences en termes de techniques de production ne semblent pas l’expliquer pour autant. La production des balles était moins chère que celle des flèches, mais la fabrication des arcs automatiques était plus économique que celle des armes à feu. Le passage de l’arc à l’arbalète puis à l’arme à feu semble plus logique si on les compare en termes d’apprentissage. L’arbalétrier avait seulement besoin de bien viser et pouvait tirer tout droit et non en courbe, ce qui rendait l’arbalète plus facile d’utilisation que l’arc. L’arbalète sollicitait également moins les muscles que l’arc, tout en restant une arme tributaire de l’énergie humaine. L’arme à feu s’est émancipée de cette dépendance.

Au lieu d’être des armes techniquement supérieures, les armes à feu ne nécessitaient aucune compétence ou effort musculaire pour tuer quelqu’un à distance.

Au lieu d’être des armes techniquement supérieures, les armes à feu ne nécessitaient aucune compétence ou effort musculaire pour tuer quelqu’un à distance. La plupart des armées européennes ont remplacé les arcs par des arbalètes puis par des armes à feu pour la raison suivante : la rapidité de l’apprentissage. Les arbalétriers et les mousquetaires étaient peu formés, voire pas du tout, tandis que des années de pratique étaient nécessaires pour former un archer suffisamment habile et compétent pour être efficace sur un champ de bataille.⁴⁶⁷⁸⁴⁰⁴¹ L’arbalète et l’arme à feu ont ainsi élargi le nombre de personnes susceptibles de devenir soldats dans une population donnée. Ce fut une bonne nouvelle pour les personnes au pouvoir parce qu’elles pouvaient désormais former une grande armée plus rapidement.

La pratique du tir à l’arc

Il est aisé d’oublier l’importance de la facilité d’apprentissage de nos jours, car les armes à feu sont particulièrement simples d’utilisation. En effet, il n’est même pas nécessaire de bien viser avec une mitrailleuse. En revanche, former et entretenir une armée d’archers demande beaucoup d’efforts. L’entraînement au tir à l’arc faisait partie du quotidien sur les champs de bataille où l’arc était l’arme de prédilection. L’exemple de l’Angleterre est particulièrement parlant. L’arbalète n’y fut retirée du service militaire qu’en 1595, soit près de 400 ans après que la plupart des armées européennes aient remplacé les arcs par les arbalètes, donc un siècle après l’apparition des premières armes à feu.

Image : Entraînement de tir à l’arc au lycée, 1962. Source : The Newark Public Library. [Internet Archive](https://archive.org/details/NewarkSchools1962).

La couronne d’Angleterre obligeait toute la population masculine du pays à pratiquer le tir à l’arc. Les lois sont entrées en vigueur dans les années 1250 et sont devenues de plus en plus strictes au cours des siècles suivants.⁴⁶⁴²⁴³⁸ Tous les hommes entre 17 et 60 ans devaient posséder un arc et devaient s’entraîner les dimanches et les jours de fête. Les parents devaient fournir un arc et des flèches à leurs garçons d’ici l’âge de sept ans. Pour éviter toute distraction des entraînements de tir à l’arc, les autres sports comme le football, le tennis et le handball étaient interdits.

L’entraînement au tir à l’arc faisait partie du quotidien sur les champs de bataille où l’arc était l’arme de prédilection.

La principale forme d’entraînement au tir à l’arc consistait à tirer sur des buttes. Il s’agissait de monticules de terre, de pierre et de tourbe situés sur des terres communales pouvant mesurer jusqu’à 200 mètres de long. Ces terrains d’entraînement (aussi connus sous le nom de blasons) pouvaient se trouver en pleine campagne, dans les villes et villages, ou sur des terres adjacentes des châteaux ou des forts.⁴⁶⁴⁴ La pratique du tir à l’arc comprenait également le tir au piquet ou au clout : l’art de tirer une flèche à l’aide d’un grand arc dans une cible placée à une distance maximale. Cela permettait d’entraîner les archers au tir de volée. Il existait une autre forme d’entraînement qui consistait à tirer sur un papegault accroché en haut d’un mât. Cette technique entraînait les archers aux sièges et aux batailles navales, lors desquels ils étaient amenés à tirer sur des cibles en hauteur dans le gréement des navires ennemis.

Dans les cultures dont les armées étaient majoritairement composées d’archers à cheval les entraînements étaient différents, utilisant notamment des tactiques plus mobiles sur le champ de bataille.²⁵ L’entraînement militaire le plus typique avec des arcs composites se présentait sous forme de jeux, dans lesquels les archers galopaient à cheval sur des chemins spécialement tracés pour l’occasion, tirant sur les côtés, en arrière et dans les airs sur des cibles consécutives de part et d’autre de la piste. Un manuel équestre militaire ottoman sur le tir à l’arc du XVII^esiècle décrit notamment près de 20 exercices combinant l’arc et l’épée.⁴ Beaucoup de peuples nomades ont appris à leurs enfants à monter à cheval et à tirer à l’arc dès leur plus jeune âge.³⁷

Image : Un enfant archer mongol. Crédit : [Nasanbat Nasaa](https://www.facebook.com/groups/123478431067128/user/100000273387588/). Via [Traditional Manchu Archery](https://www.facebook.com/groups/fedoro).

Image : Un archer mongol à cheval. Crédit : [Nasanbat Nasaa](https://www.facebook.com/groups/123478431067128/user/100000273387588/). Via [Traditional Manchu Archery](https://www.facebook.com/groups/fedoro).

Pendant de nombreux siècles, le tir à l’arc était considéré comme un devoir religieux et une marque de statut social dans l’Islam, de la Turquie à l’Inde. Puis, il s’est développé sous forme d’un art martial et d’une pratique rituelle qui favorisait l’ordre social et le développement spirituel en Chine, au Japon, en Mongolie et en Corée.⁴⁵⁴⁶ L’accent n’était pas seulement mis sur la précision et la portée, mais aussi sur la rapidité du tir, l’endurance, et sur le fait de tirer dans des positions inconfortables. Par exemple, une pratique particulière au Japon consistait à tirer des flèches sur une cible située sur un toit bas, d’une distance d’environ 120 mètres, tout en étant à genoux. Un autre défi consistait, quant à lui, à tirer sur une même cible de manière répétée pendant une longue durée. En 1686, un archer a tiré 13 053 flèches en 24 heures (9 par minute), dont 8 133 ont atteint à la cible (plus de 5 flèches par minute).⁴

Les arcs modernes ont supprimé le savoir-faire, ainsi qu’une grande partie du plaisir, propre au tir à l’arc en tant que sport.⁴⁷ En effet, un arc recurve contemporain à viseur est précis même dans les mains d’un parfait débutant. Lors de tirs sur des distances relativement grandes, des instruments aident l’archer à propulser la flèche avec la trajectoire balistique appropriée. Souvent, les doigts ne touchent même pas la corde d’arc. En effet, un déclenchement mécanique se trouve entre la corde et les doigts et il suffit à l’archer d’appuyer sur la gâchette. L’arc recurve olympique possède des stabilisateurs pour une meilleure visée. L’arc à poulies, le plus utilisé pour la chasse, comporte un système de cames permettant à la corde de se dérouler, réduisant ainsi la force dont l’archer a besoin pour tenir son arc en pleine allonge.

Le canon

Les Anglais finirent par abandonner le tir à l’arc, mais seulement après de nombreux débats.⁶²⁵³⁷ Cependant, l’arme à feu portative n’était pas l’unique raison du remplacement de l’arc anglais, pourtant si polyvalent. Il est devenu obsolète avec l’apparition d’une nouvelle arme d’artillerie : le canon. Les grands groupes d’archers se tenant debout proches les uns des autres devinrent une cible facile à atteindre lorsque l’artillerie est devenue plus mobile et efficace.⁴⁴³ L’arc composite (et l’arbalète) résistaient beaucoup plus longtemps à l’arme à feu et au canon.³⁵⁴⁵⁴⁸⁴⁹ En Chine, le tir à l’arc ne disparut de la formation militaire qu’en 1901, au moment où les armes à feu atteignirent enfin le niveau de performance des arcs.⁵⁰

En Chine, le tir à l’arc ne disparut de la formation militaire qu’en 1901, au moment où les armes à feu atteignirent enfin le niveau de performance des arcs

Depuis le temps des Grecs et des Romains, les missiles ont peu de fois trouvé leur place lors des guerres européennes. Il s’agissait souvent de batailles au corps à corps : les hommes se battaient à l’aide d’épées, de lances, de haches, de piques, de hallebardes et de marteaux. Lorsque les arcs, et plus tard les armes à feu, ont fait leur apparition sur le champ de bataille, les hommes ont continué à se tenir en rangs pour se tirer les uns sur les autres.²⁵ Les guerriers à cheval portaient des épées et des lances, et non des arcs et des flèches. En revanche, à l’Est, les guerres s’articulaient autour d’un très grand nombre d’archers à cheval mobiles qui ne participaient jamais aux mêlées. Ces archers arrivaient au galop sur leur ennemi, lançant vers lui une salve de flèches à longue portée avant de rebrousser chemin et de disparaître au loin. Ces attaques éclairs aussi dispersées étaient difficiles à arrêter avec des canons.²⁵⁴⁹

Guerre en Europe : échanges de tirs d’hommes en rangs. L’image dépeint la bataille d’Azincourt (1415). Source : Antoine Leduc, Sylvie Leluc et Olivier Renaudeau (dir.), D’Azincourt à Marignan. Chevaliers et bombardes, 1415-1515, Paris, Gallimard / Musée de l’armée, 2015, p. 18-19, ISBN 978-2-07-014949-0

Image : Archers mongols à cheval. Crédit : [Nasanbat Nasaa](https://www.facebook.com/groups/123478431067128/user/100000273387588/). Via [Traditional Manchu Archery](https://www.facebook.com/groups/fedoro).

De plus, les armes à feu ou les arbalètes n’intéressaient pas les archers en selle, car leurs tactiques de combat dépendaient de la cadence de tir. Ces armes les auraient contraints à revoir complètement leurs stratégies, qui s’étaient montrées très efficaces, même contre la cavalerie européenne équipée des premières armes à feu.⁴⁹ Les archers cavaliers amérindiens ont ainsi tué des colons européens jusqu’au XIX^esiècle. Dans les mains des cavaliers, l’arc n’a connu la défaite que face au fusil à répétition.

Une violence viable ?

Prôner le retour de l’arc et de la flèche au détriment de l’arme à feu semble absurde et irréaliste. Mais est-ce vraiment le cas ? Réutiliser l’arc nous serait profitable. Cette hypothèse s’inscrit dans la même logique que les stratégies à faible consommation d’énergie, telles que le remplacement des voitures par les vélos. Le vélo et l’arc sont tous deux des technologies très efficaces, faisant appel à la force physique de l’homme, qui seraient bénéfiques pour la santé humaine et l’environnement.

Tout d’abord, revenir à l’arc et à la flèche serait un geste pacificateur. Si former de plus grandes armées et mener des guerres plus vastes était possible avec les armes à feu, alors revenir aux arcs et aux flèches (et à d’autres missiles historiques, tels que les trébuchets, les catapultes et les balistes) rendrait les conflits moins importants. Le nombre de personnes d’une population donnée pouvant devenir de bons soldats diminuerait (à moins que la pratique du tir à l’arc ne réintègre les habitudes de la vie quotidienne). De la même manière, une société remplaçant les voitures par des vélos rendrait les distances de parcours plus courtes et favoriserait un mode de vie plus local (à moins que les gens ne s’entraînent à faire une douzaine de kilomètres par jour à vélo).

Le nombre de personnes d’une population donnée pouvant devenir de bons soldats diminuerait en revenant à l’arc et à la flèche.

Ensuite, les guerres auraient moins d’impact sur l’environnement si l’on réhabilitait les arcs et les flèches. Nous n’évaluons pas souvent des armes en termes d’efficacité énergétique et de durabilité. Cependant, la production d’armes à feu et de balles dépend d’une chaîne d’approvisionnement mondiale complexe, incluant des infrastructures, des usines, des mines et des combustibles fossiles. Comme toute autre technologie moderne, ces armes posent donc un problème à long terme, en plus de la souffrance humaine qu’elles causent.

D’un autre côté, les arcs et les flèches peuvent être fabriqués à la main, à partir de matériaux locaux naturels et artificiels (Voir “Les armes mortelles qui poussaient sur les arbres ”). En outre, la production artisanale possède un effet pacificateur supplémentaire. En effet, les premières armes à feu étaient faites manuellement, comme les arcs, et dans les deux cas, l’approvisionnement en armes était limité à la quantité que pouvaient produire les artisans. Avec des méthodes de fabrication industrielle, ces limites ont disparu, facilitant ainsi la formation de grandes armées et multipliant les combats.

Image : Entraînement de tir à l’arc en extérieur au Palm Beach Junior College, années 1950. Source : Archives du Palm Beach State College - Harold C. Manor Library - campus Lake Worth. [Trouvé sur Internet Archive](https://archive.org/details/17-archery-outdoors-women).

Troisièmement, les méthodes de fabrication low-tech représentent une source d’autosuffisance militaire, c’est-à-dire la capacité des pays (ou de toute autre entité politique) de se procurer ou de produire localement en grande quantité du matériel militaire performant, des matières premières et de l’équipement. Ces ressources peuvent être nécessaires pour la survie de l’entité ou pour la poursuite de ses objectifs en termes d’affaires étrangères.³⁴ La production de munitions modernes dépend par exemple des réserves d’antimoine principalement trouvées en Chine. C’est cet élément qui permet aux balles modernes d’atteindre des vitesses si élevées.⁵¹⁵²

Il est possible de concevoir des armes à feu localement à l’aide de méthodes low-tech, mais elles ne seraient pas aussi performantes. Prenons comme exemple le Sten : pistolet-mitrailleur britannique emblématique de la Seconde Guerre mondiale. Sa production ne nécessite que peu d’usinage et de soudures, ce qui permet même sa fabrication dans des ateliers de cyclisme. Il est toutefois connu pour son manque de fiabilité et sa portée limitée à 100 mètres, une distance aisément surpassée par un archer suffisamment adroit.⁵³

Image : Un pistolet-mitrailleur Sten. Source : Museum Rotterdam, via [Wikimedia Commons](https://en.wikipedia.org/wiki/Sten#/media/File:Stengun_verzet.jpg). CC BY 3.0\.

Enfin, remplacer les armes à feu par des arcs réduirait les dégâts causés en zone civile, comme lors de tueries de masse, d’accidents ou de suicides. Théoriquement, il est possible de commettre une tuerie de masse avec un arc et des flèches. Cependant, l’archer devrait passer des années à s’entraîner, tandis qu’avec une arme à feu, il suffit d’appuyer sur la gâchette. De plus, les arcs au repos ne représentent qu’un danger moindre. Contrairement aux armes à feu et aux arbalètes, les arcs ne peuvent pas être transportés et rangés avec une flèche encochée.¹¹ Enfin, l’arc se prête difficilement aux tentatives de suicide : il faudrait l’armer avec ses orteils tout en parvenant à se viser.¹¹

Le domaine militaire, un exemple technologique

Même en reconnaissant que revenir aux arcs serait avantageux, l’idée paraît sûrement irréaliste. C’est tout à fait possible, mais dans ce cas, la transition vers une société plus durable l’est également. Les modes de vie low-tech ne sont pas compatibles avec les armes ultramodernes, et ce pour plusieurs raisons.

Premièrement, les technologies militaires sont l’un des moteurs du progrès technologique. Un grand nombre de produits néfastes pour l’environnement ont d’abord été développés à des fins militaires. Deuxièmement, la chaîne de production mondiale d’armes à feu modernes est à l’épicentre de tous les enjeux environnementaux et de croissance économique. Il n’est pas envisageable de la maintenir en activité dans l’unique but de produire des armes, tout en renonçant aux autres objectifs. Troisièmement, le système capitaliste requiert des dépenses militaires croissantes pour évacuer le surplus de capital accumulé. L’économie mondiale ne cesse d’investir de larges sommes dans l’armement, les conflits et la répression : le marché des armes de pointes est florissant.⁵⁴⁵⁵ ⁵⁶

Image : Entraînement de tir à l’arc au lycée, 1962. Source : The Newark Public Library. [Internet Archive](https://archive.org/details/NewarkSchools1964).

C’est pourquoi la question des armes devrait être au cœur des débats sur l’établissement d’une société durable. Comment pouvons-nous prétendre vouloir une société plus juste, durable et moins technologique si nous sommes incapables de concevoir des guerres low-tech ? La transition vers une industrie de l’armement low-tech paraît irréalisable, car elle nécessiterait une coopération mondiale, mais le même problème se pose pour la réduction des émissions liées aux combustibles fossiles. De plus, cette transition impliquerait une « désinvention » des choses, mais encore une fois, le même problème se pose pour de nombreux produits nocifs du quotidien.

Dans les faits, le domaine militaire est l’un des rares dans lesquels nous avons convenu de ne pas recourir à certaines technologies. L’humanité a interdit l’usage de nombreux types d’équipements, comme les armes biologiques ou chimiques, les armes à laser aveuglantes et les balles empoisonnées. En revanche, aucun pays n’est parvenu à interdire les SUV, malgré la menace qu’ils représentent pour les autres conducteurs et pour l’environnement. Aussi absurde que cela puisse paraître, le domaine militaire est un exemple à suivre en termes de gouvernance technologique.

La puissance d’un arc dépend également de la taille de l’archer et du style de tir, des facteurs déterminants aussi son allonge. Plus l’archer tire sur la corde, plus les branches de l’arme emmagasinent de l’énergie. On mesure généralement la puissance de l’arc pour une allonge de 28 pouces, mais un même arc sera plus puissant entre les mains d’un archer de grande taille. Il en va de même pour le style de tir. De nos jours, la majorité des archers tendent la corde jusqu’à leur menton, alors qu’historiquement, ils la tiraient jusqu’à leur oreille, leur épaule ou au-delà. L’allonge et la puissance étaient donc supérieures. ↩︎
Randall, Karl Chandler. Origins and Comparative Performance of the Composite Bow. Diss. University of South Africa, 2016. https://core.ac.uk/download/pdf/79170491.pdf ↩︎ ↩︎
Pontzer, Herman, et al. « Mechanics of archery among Hadza hunter-gatherers. » Journal of Archaeological Science : Reports 16 (2017) : 57-64. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2352409X17303309 ↩︎
Loades, Mike. War Bows: Longbow, crossbow, composite bow and Japanese yumi. Bloomsbury Publishing, 2019. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Un arc de puissance inférieure à la moyenne indiquait généralement l’emploi de flèches empoisonnées. ↩︎
Roth, Erik. With a Bended Bow: Archery in Mediaeval and Renaissance Europe. The History Press, 2011. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Nieminen, Timo A. “The Asian war bow.” arXiv preprint arXiv:1101.1677 (2011). https://arxiv.org/pdf/1101.1677.pdf ↩︎ ↩︎
Dougherty, Martin J. The Medieval Warrior: Weapons, Technology and Fighting Techniques: AD 1000-1500. Lyons Press, 2011. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Denny, Mark. Their arrows will darken the sun: the evolution and science of ballistics. JHU Press, 2011. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
https://military-history.fandom.com/wiki/Muzzle_energy ↩︎
Karger, Bernd, et al. « Experimental arrow wounds: ballistics and traumatology. » Journal of Trauma and Acute Care Surgery 45.3 (1998) : 495-501. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Madhok, Brijesh M., Dipesh D. Dutta Roy, et Sashidhar Yeluri. « Penetrating arrow injuries in Western India. » Injury 36.9 (2005) : 1045-1050. ↩︎ ↩︎
Ashby, Ed. « Momentum, kinetic energy, and arrow penetration (and what they mean for the bowhunter). » (2005) : 1564244295094. https://www.arcieridelbernabo.it/wp-content/uploads/7-Ashby-Momentum-Kinetic-Energy-and-Arrow-Penetration.pdf ↩︎
MacPhee, Nichole, et al. « A comparison of penetration and damage caused by different types of arrowheads on loose and tight fit clothing. » Science & Justice 58.2 (2018) : 109-120. ↩︎
Le type de balle ou de pointe de flèche affecte aussi la gravité des blessures. Certaines balles sont conçues pour s’élargir ou éclater à l’impact afin de causer plus de dégâts et d’augmenter la probabilité d’endommager un organe vital.⁹ De même, les grandes pointes de flèches métalliques et bien affûtées provoquent des hémorragies.¹¹ En revanche, les pointes field (utilisées pour le tir sur cible) n’entraînent des saignements que lors de l’extraction de la flèche : la plaie, relativement petite, étant obstruée par la hampe.¹¹ ↩︎
L’extraction des flèches est une des rares procédures médicales que l’on maîtrisait mieux autrefois : de nos jours, très peu de chirurgiens ont eu l’occasion de traiter ce type de plaie. Le risque de blessure est important, y compris pour le chirurgien qui opère.¹¹ Un instrument médical, la cyasthisque de Dioclès (spoon of Diocles), permettait autrefois d’extraire les flèches sans provoquer de lésions supplémentaires. Une fois la plaie élargie, on glissait l’instrument le long de la hampe de la flèche pour localiser la pointe. Les bords de la cyasthisque se fixaient sur la pointe, et permettaient de l’extraire. Cornelius Celsus, qui a conçu cet instrument, a également réservé un chapitre de son traité médical De medicina à l’extraction des flèches. Il y présente deux méthodes : ôter la flèche depuis son point d’entrée (à l’aide de la cyasthisque) en la tirant, ou en la poussant à travers le corps après incision des tissus mous au point de sortie. La seconde méthode, préconisée par Celsus, impliquait d’attacher la pointe de la flèche à un cheval, un bâton ou encore une arbalète pour l’extraire. Sushruta, un chirurgien indien, fait état de méthodes similaires quatre millénaires avant Celsus. Voir : Karger, Bernd, Hubert Sudhues, et Bernd Brinkmann. « Arrow wounds: major stimulus in the history of surgery » World journal of surgery 25.12 (2001): 1550-1555 & Karger, Bernd, et al. « Experimental arrow wounds: ballistics and traumatology. » Journal of Trauma and Acute Care Surgery 45.3 (1998) : 495-501. ↩︎
https://www.bow-international.com/features/long-distance-shooting-a-brief-history/ ↩︎
Chan, Hok-lam. « ’The Distance of a Bowshot’: Some Remarks on Measurement in the Altaic World. » Journal of Song-Yuan Studies 25 (1995) : 29-46. ↩︎
https://www.bow-international.com/features/long-distance-shooting-a-brief-history/ ↩︎
Ces distances correspondent à des arcs « normaux ». Les cultures utilisant l’arc composite pratiquent aussi souvent le « tir à longue portée » à l’aide d’arcs spéciaux et de flèches très légères qui peuvent être envoyées à plus de 1000 mètres. ↩︎
Bettinger, Robert L. « Effects of the bow on social organization in Western North America. » Evolutionary Anthropology: Issues, News, and Reviews 22.3 (2013) : 118-123. ↩︎
D’autres exemples témoignent de la précision des archers du passé, même si l’une ne fait mention que d’une distance de tir très courte de 10 mètres : les archers turcs pouvaient entourer une cible de la taille d’une pièce de monnaie avec cinq ou six flèches, de sorte qu’elles touchent toutes l’extérieur de la cible sans l’endommager.³⁵ Par ailleurs, une étude anthropologique des années 1920 rapporte que les meilleurs archers amérindiens parvenaient à toucher une minuscule cible (de la taille d’une pièce de 50 centimes) « fréquemment » à une distance entre 25 et 35 mètres. Enfin au début du XX^e siècle, Ishi, le dernier des Yahi (peuple amérindien de Californie) a atteint d’une flèche la tête d’un écureuil à environ 40 mètres.²⁸ ↩︎
Les flèches conservent généralement 75 à 80 % de leur vitesse initiale à l’impact, et 60 à 65 % de leur énergie cinétique. Source : Gorman, Stuart. The Technological Development of the Bow and Crossbow in Later Middle Ages. Diss. Trinity College Dublin, 2016. Fait référence à : Strickland, Matthew J., et Robert Hardy. The great warbow: from Hastings to the Mary Rose. Sutton, 2005. ↩︎
Le bâton de jet est un autre exemple d’aéronautique préhistorique : https://www.throwsticks.com/history-science ↩︎
Hurley, Vic. Arrows against steel: the history of the bow and how it forever changed warfare. Cerberus Books, 2011. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
La balle peut tout de même faire des dégâts, mais elle a peu de chances de pénétrer la cible. Tirer (presque) à la verticale est plus dangereux. ↩︎
En Asie, les archers tirent encore sur de longues distances. Par exemple, la distance de cible moyenne est de 145 mètres en Corée, et de 160 à 190 mètres en Turquie. ↩︎
Townsend, Joan B. « Firearms against native arms: a study in comparative efficiencies with an Alaskan example. » Arctic Anthropology (1983) : 1-33. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Redmond, Gerald. « Longbow: A Social and Military History. » (1977): 121-124. ↩︎
Wallace, E. Gregory. « Assault weapon myths. » S. Ill. ULJ 43 (2018): 193. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
La prise primaire consiste à saisir l’extrémité de la flèche entre le bout du pouce tendu et la première et la deuxième articulation de l’index plié. Les flèches alors utilisées disposaient d’une extrémité plus large au lieu d’encoches. ↩︎
Lars Anderson est une figure controversée dans le milieu de l’archerie et ses exploits sont contestés. Vous trouverez sans doute des articles et vidéos rédigés ou publiés par des archers qui réfutent ses propos ou rejettent ses techniques. Cependant, bien que je soutienne les approches critiques, j’ai également remarqué que les archers traditionnels et modernes sont toujours en désaccord. De plus, le talent d’Anderson a été officiellement reconnu pour sa précision, si ce n’est pour sa cadence de tir : il est entré dans le livre Guinness des records après avoir tiré 7 flèches consécutives à travers une serrure.https://www.odditycentral.com/news/archer-shoots-seven-arrows-through-10mm-keyhole-sets-world-record.html. Enfin l’archerie montée est toujours pratiquée par des archers talentueux dans de nombreuses régions où l’arc composite avait autrefois une importance majeure. Ces archers semblent aussi doués que Lars Anderson. Voir par exemple cette vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=utNOiSfyOD8 ↩︎
Voir page 139 de The Bowyer’s Bible, Volume 4 et pages 250, 283 et 284 dans War Bows, par Mike Loads.⁴ ↩︎
Esper, Thomas. « Military Self-Sufficiency and Weapons Technology in Muscovite Russia. » Slavic Review 28.2 (1969) : 185-208. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Lanan, Nathan. « The Ottoman Gunpowder Empire and the Composite Bow. » The Gettysburg Historical Journal 9.1 (2010) : 4. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Historiquement, les flèches n’avaient pas à être mortelles pour être efficaces. Premièrement, même si la flèche (ou les premières armes à feu) ne tuait pas sur le coup, beaucoup de victimes succombaient de l’infection de leurs plaies.²⁸ Deuxièmement, une telle blessure est handicapante, même si la plaie n’est pas mortelle ou grave. Troisièmement, chaque flèche n’avait pas besoin de tuer. Les chocs contre l’armure des ennemis les épuisaient. Mike Loads, auteur de nombreux ouvrages sur l’archerie ancienne, parlait des flèches comme des « poings bardés d’acier et à la portée considérable ».⁴ ↩︎
Davies, Jonathan. « ’A COMBERSOME TYING WEAPON IN A THRONG OF MEN’: THE DECLINE OF THE LONGBOW IN ELIZABETHAN ENGLAND. » Journal of the Society for Army Historical Research 80.321 (2002) : 16-31. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
De nombreux types de flèches incendiaires existaient. Pour les flèches à « cage », une mèche de laine, de chanvre ou d’étoupe est imprégnée d’un mélange inflammable avant d’être introduite dans la pointe en forme de cage. Ces flèches pouvaient être fabriquées sur le terrain, dès que le besoin s’en faisait sentir. Les archers transportaient des pointes à cage amovibles, des mèches et des matériaux combustibles pour convertir en un instant les flèches en flèches incendiaires. En revanche, les flèches à sac devaient être fabriquées à l’avance, mais elles étaient plus fiables : elles s’éteignaient moins souvent en vol. Pour fabriquer ces flèches, on insérait une longue pointe dans un boudin rempli de substances inflammables, que l’on entourait d’un sac en lin. Voir ⁴ et ⁶. ↩︎
Même si l’arbalète disposait d’une bien meilleure puissance que les arcs (jusqu’à 1000 livres), cet écart était en partie compensé par leur efficacité inférieure (environ 40 % de moins qu’un arc), et par leur allonge plus courte : les flèches sont beaucoup plus longues que les carreaux d’arbalète. ↩︎
Des études anthropologiques ont démontré que les performances des archers à la chasse atteignent leur maximum étonnamment tard, après leur apogée physique. Source : Edinborough, Kevan Stephen Anthony. Evolution of bow-arrow technology. University of London, University College London (United Kingdom), 2005. ↩︎
Grund, Brigid Sky. « Behavioral ecology, technology, and the organization of labor: How a shift from spear thrower to self bow exacerbates social disparities. » American Anthropologist 119.1 (2017) : 104-119. ↩︎
https://www.longbow-archers.com/historylistdates.html ↩︎
Phillips, Gervase. « Longbow and hackbutt: weapons technology and technology transfer in early modern England. » Technology and Culture 40.3 (1999) : 576-593. ↩︎ ↩︎
https://web.archive.org/web/20060905114227/http://www.eng-h.gov.uk/mpp/mcd/butts.htm MONUMENTS PROTECTION PROGRAMME, MONUMENT CLASS DESCRIPTION, ARCHERY BUTTS, JANUARY 1990 ↩︎
Grayson, Charles E., Mary French, et Michael John O’Brien. Traditional archery from six continents: the Charles E. Grayson collection. University of Missouri Press, 2007. ↩︎ ↩︎ ↩︎
https://web.archive.org/web/20151012222623/http://www.atarn.org/training/chinese_archery_bckgrnd.htm ↩︎
Ceci est un thème récurrent dans The Bowyer’s Bible. Hamm, Jim. « The Traditional Bowyer’s Bible, Volume One / Two / Three / Four. » (1992-2008). ↩︎
Bien que l’Empire ottoman soit un des pionniers de l’emploi de la poudre à canon pour l’artillerie et l’infanterie, les archers montés ont largement perduré jusqu’aux années 1550, environ aussi longtemps que les Anglais ont conservé leurs archers.³⁵ La Russie moscovite a continué d’employer des archers montés pour défendre ses frontières du Sud-est contre les Tartares jusqu’à la fin du XVII^esiècle.³⁴ Au Moyen-Orient, l’archerie n’a entamé son déclin qu’au tournant du XIX^e siècle, tandis que l’Asie de l’Est n’a effectué sa transition vers les armes à feu qu’au début du XX^e siècle.⁴⁵ En Chine, la discipline est retirée des entraînements militaires en 1901, à la période où les performances des armes à feu ont enfin égalé celles des arcs.⁵⁰ Les arcs ont donc coexisté en Chine avec les armes à feu pendant presque un millénaire. ↩︎
May, Timothy. « Nomadic Warfare before Firearms. » Oxford Research Encyclopedia of Asian History. 2018. https://oxfordre.com/asianhistory/asianhistory/abstract/10.1093/acrefore/9780190277727.001.0001/acrefore-9780190277727-e-4 ↩︎ ↩︎ ↩︎
Selby, Stephen. Chinese archery. Vol. 1. Hong Kong University Press, 2000. ↩︎ ↩︎
Leckie, Cameron. « Lasers or longbows?: a paradox of military technology. » Australian Defence Force Journal 182 (2010) : 44-56. ↩︎
Les États-Unis dépendent fortement de la Chine et de la Russie pour leur approvisionnement en munitions. Le Congrès souhaite y remédier. Defense News, 22 juin 2022. https://www.defensenews.com/congress/budget/2022/06/08/the-us-is-heavily-reliant-on-china-and-russia-for-its-ammo-supply-chain-congress-wants-to-fix-that/ ↩︎
Thompson, Leroy. The sten gun. Bloomsbury Publishing, 2012. ↩︎
Robinson, William I. The global police state. London : Pluto Press, 2020. ↩︎
Phillips, Peter. Giants: The global power elite. Seven Stories Press, 2018. ↩︎
Gregory, Anthony. « Rise of the warrior cop: The militarization of america’s police forces. » (2014) : 271-275. ↩︎

Les réseaux de force motrice hydraulique

Sat, 30 Sep 2023 00:00:00 +0000

Illustration : Un accumulateur hydraulique. Image : [Les Chatfield](https://www.flickr.com/photos/61132483@N00/7184633723).

L’utilisation des moteurs à eau était largement répandue en Europe et en Amérique dans la seconde moitié du dix-neuvième siècle. Reliées à un robinet, ces petites turbines hydrauliques pouvaient faire fonctionner n’importe quelle machine aujourd’hui alimentée à l’électricité. Comme nous l’avons montré dans un précédent article, faire fonctionner ces moteurs à l’eau courante n’était pas une solution particulièrement durable. Du fait des niveaux de pression à la fois faibles et irréguliers dans les réseaux d’adduction, ces moteurs consommaient d’énormes quantités d’eau potable.

Tandis qu’aux Etats-Unis les moteurs à eau tombèrent en désuétude au début du vingtième siècle, les Européens trouvèrent une solution pour réduire leur importante consommation d’eau, perfectionnant ainsi la technique de transmission d’énergie par voie hydraulique. Ils déployèrent des « réseaux de force motrice hydraulique », dédiés à la distribution d’eau sous pression pour des usages de force mécanique exclusivement, et les convertirent à des régimes de pression beaucoup plus élevés et constants, rendus possibles par l’invention de l’accumulateur hydraulique.

La quasi-totalité de ces réseaux demeurèrent en service jusque dans les années 1960 et 1970. Comparée à l’électricité, la transmission de l’énergie hydraulique comme force motrice s’avère très efficace, quand elle est utilisée pour alimenter des machines puissantes mais fonctionnant de manière intermittente, lesquelles peuvent être réparties sur une aire géographique de la taille d’une ville entière.

“L’usage de l’eau est un sujet étonnamment peu considéré dans les publications d’ingénierie. Cantonnée à une image romantique ou populaire, la force motrice hydraulique n’a jamais conquis l’intérêt du grand public, contrairement à la machine à vapeur, la locomotive ou même le moteur à combustion interne.” Ian McNeil, Hydraulic Power, 1972

Les bases théoriques de la transmission de l’énergie hydraulique furent établies en 1647 par le jeune prodige français Blaise Pascal. Il découvrit, par le biais d’expériences scientifiques, que l’eau – contrairement à l’air – est un fluide quasi incompressible et transmet la pression de manière uniforme dans toutes les directions.

Les conséquences pratiques de ce qui deviendra plus tard le Principe de Pascal, aussi appelé “paradoxe hydrostatique”, furent démontrées par sa “machine à multiplier les forces”, schématiquement illustrée ci-dessous. Elle consiste en 2 cylindres, reliés entre eux par un tuyau. L’ensemble du dispositif est rempli d’eau et scellé hermétiquement. Le premier cylindre contient un piston de faible diamètre, tandis que le second cylindre contient un piston de diamètre 100 fois supérieur.

Machine à multiplier les forces.

Pascal parvint à démontrer qu’en plaçant un poids sur le petit piston, la force exercée permettrait de soulever un poids 100 fois plus lourd disposé sur le grand piston. En d’autres termes, selon le principe de Pascal, une force peut être appliquée à une petite aire pour exercer une force plus importante sur une plus grande surface : une machine exploitant ce principe pour multiplier une force de la sorte est appelée presse hydraulique. Le rapport entre les forces exercées respectivement sur le petit et le grand piston s’appelle l’avantage mécanique du levier hydraulique – dans l’exemple précédent, il est de 100 pour 1. Autrement dit, il est possible de générer une force résultante de 100 kg en appliquant une force initiale de seulement 1 kg.

Une Machine à Multiplier les Forces

La multiplication des forces était tout sauf une nouveauté au début du dix-septième siècle. Des systèmes plus simples, tels que les poulies, engrenages, cabestans, treuils et grues à tympan (aussi appelées « roues de carrier ») – autant de variantes du bras de levier, vieux de 7000 ans – étaient capable de générer une importante force résultante à partir d’un effort initial moindre. Les Romains, par exemple, construisaient des grues dont l’avantage mécanique pouvait atteindre 70 pour 1, ce qui signifie qu’un seul homme exerçant une force d’environ 25 kg pouvait soulever 1,75 tonnes.

Toutefois, la version hydraulique du mécanisme de levier présente un avantage considérable par rapport aux mécanismes qui l’ont précédée : les pertes d’énergie par friction sont minimes, et indépendantes de l’avantage mécanique. Par conséquent, le rapport de multiplication potentiel est presque infiniment plus grand, et les 2 pistons peuvent être éloignés d’une distance considérable – jusqu’à 25 km environ, comme nous le verrons plus loin.

En hydraulique, les pertes d’énergie par friction sont indépendantes de l’avantage mécanique, le rapport de multiplication des forces est donc potentiellement quasi infini

L’augmentation du rapport de multiplication peut être effectuée soit en augmentant le rapport de taille entre la surface des deux pistons, soit en exerçant une force plus importante sur le plus petit piston. Tout comme dans les dispositifs plus anciens évoqués ci-dessus, l’accroissement de l’avantage mécanique s’accompagne toujours d’une diminution de la vitesse.

Si une force hydraulique faible est convertie en une force plus grande, sa vitesse de fonctionnement sera réduite de manière inversement proportionnelle, dans la mesure où la distance parcourue est proportionnelle à la force. Par exemple, en descendant le petit piston de 10 centimètres vers le bas, on n’élèverait l’autre piston qu’au 1/100ème de cette distance.

Pascal barrel experiment.

Par conséquent, au sein d’un système en circuit fermé, le poids le plus lourd ne pourrait être déplacé vers le haut que sur une distance très courte, relative à la longueur du bras du piston. Cette limite intrinsèque disparaît toutefois si l’on introduit de l’eau supplémentaire au sein du système et que le petit piston, au lieu de ne descendre qu’une seule fois, réalise plusieurs cycles de montée-descente – c’est-à-dire quand il fonctionne comme une pompe. Dans ce cas, le grand piston continuera de monter.

La Presse Hydraulique

Les matériaux disponibles à l’époque n’étant pas assez robustes pour résister à une telle pression, Pascal ne put faire qu’indirectement la démonstration de son principe. Il faudra attendre un siècle et demi pour que la multiplication hydraulique des forces soit réellement mise en pratique. La première utilisation qui en tira profit n’était pas un engin de levage, mais presque le contraire : il s’agit de la presse hydraulique, générant une force dite de compression.

La traditionnelle presse à vis, en usage à cette époque, avait connu peu d’évolutions depuis son invention par les Romains, qui l’utilisaient alors pour presser les olives et le raisin. Elle nécessitait, pour fonctionner, des efforts conséquents avec d’importantes pertes d’énergie par friction (+80 %), et ne pouvait exercer de pression supérieure à 25 tonnes. (La vis, qui convertit le mouvement de rotation en un mouvement linéaire vertical, consiste tout simplement en un plan incliné “enroulé” en spirale autour d’un cylindre).

À gauche : La presse à vis. Crédit d’image : [Bruce K. Satterfield](http://emp.byui.edu/SATTERFIELDB/Olive%20Tree/olive%20tree%20horticulture.htm) À droite : La presse hydraulique.

On doit l’invention de la presse hydraulique, en 1796, à un serrurier et charpentier anglais, Joseph Bramah. Son fonctionnement est entièrement basé sur les travaux théoriques de Pascal. Actionnée par une pompe manuelle, la presse hydraulique de Bramah permit d’augmenter considérablement la force pouvant être développée par un humain.

Avec les matériaux disponibles à l’époque, Bramah parvint à obtenir un ratio de 1000 pour 1, ce qui signifie qu’un poids effectif de 60 tonnes pouvait être actionné par un effort initial de 60 kg seulement sur le bras de la pompe. Le rendement de cette presse hydraulique était supérieur à 90%.

Les Ports et Chantier Navals

Bien qu’ils fussent particulièrement adaptés aux opérations de levage, les systèmes hydrauliques firent peu de progrès dans ce domaine pendant la première moitié du dix-neuvième siècle. Cela tient en grande partie aux difficultés rencontrées pour convertir le mouvement linéaire des béliers et vérins hydrauliques en mouvement rotatif des tympans de grue. Si pendant la première moitié du dix-neuvième siècle, la manutention du fret dans les ports, les chantiers navals et les gares était encore réalisée au moyen de divers engins de levage manuels, la nécessité de disposer de grues de plus en plus grandes et surtout plus puissantes se faisait sentir.

A partir des années 1930, l’acier commença à entrer dans la construction navale, de manière concomitante à l’augmentation de la taille des navires. Les systèmes traditionnels de levage n’étaient plus adaptés au regard des charges à soulever. La grue à vapeur, apparue dans les années 1850, fut la solution qui s’imposa alors dans la plupart des pays. Toutefois, une alternative intéressante fit son apparition dans les ports et chantiers navals britanniques : la grue hydraulique.

Pendant la première moitié du dix-neuvième siècle, la manutention du fret dans les ports, les chantiers navals et les gares était encore réalisée au moyen de grues et engins de levage manuels.

C’est au cours des années 1840 que l’ingénieur anglais William Armstrong commença à concevoir et utiliser des grues hydrauliques relativement puissantes. Conscient que les systèmes hydrauliques sont plus adaptés aux mouvements lents et réguliers, Armstrong mis au point une technique permettant de soulever une charge en une seule course de piston ou vérin, démultipliant suffisamment le mouvement par un jeu de poulies.

Hydraulic crane.

Ses efforts furent cependant mis à l’épreuve par les caractéristiques des réseaux d’adduction d’eau de l’époque, source d’énergie pour ces machines, dont la pression était à la fois faible et variable. La puissance mécanique maximale fournie par une machine hydraulique est en effet déterminée par la pression et le débit d’eau. La hauteur maximale d’un château d’eau étant limitée, il en va de même pour la pression au sein du réseau de distribution qui lui est associé. Un château d’eau d’une hauteur de 50 m (165 pieds) peut ainsi délivrer une pression de 70 psi (4,8 bars environ).

Il en découle que le seul moyen d’accroître la puissance mécanique d’une grue hydraulique alimentée par un réseau d’adduction est d’augmenter le débit d’eau. L’inconvénient est alors double : ceci entraîne d’une part une consommation accrue d’eau potable, et induit d’autre part une augmentation de la taille et du coût des conduites, valves, vérins et autres composants du réseau. En outre, en période de forte consommation d’eau potable de la part des autres usagers, le niveau d’eau du réservoir ou château d’eau diminue, de même que la pression hydraulique au sein du réseau et, in fine, la puissance délivrée en sortie par la machine.

L’Accumulateur Hydraulique

En 1851, Armstrong mit au point une solution alternative qui résolut ces différents problèmes : l’accumulateur hydraulique. Bien qu’étant beaucoup plus compact qu’un château d’eau, ce dispositif pouvait générer une pression hydraulique de 700 psi (48 bars) ou plus – dix fois supérieure à celle du réseau d’eau potable. Cela permettait de fournir une puissance supérieure d’un ordre de grandeur (c’est-à-dire de la multiplier par un facteur 10) sans augmenter la consommation d’eau potable ni surdimensionner la taille des composants.

L’accumulateur hydraulique d’Armstrong consistait en un cylindre vertical dans lequel un vérin ou un piston plongeur exerçait une pression sur l’eau. Ce piston était lesté d’un contrepoids, lequel prenait généralement la forme d’un réservoir de lestage cylindrique entourant le cylindre central (image de gauche, ci-dessous). Ce réservoir était ballasté avec des granulats (pierres concassées), de la ferraille ou tout autre matériau de lestage.

Hydraulic accumulators. À gauche : Un accumulateur hydraulique dans le Port de Bristol. Wikipedia Commons. À droite : Accumulateur hydraulique, Walsh Bay, Sydney. Source : [NSW HSC Online](http://hsc.csu.edu.au/engineering_studies/application/lift/3377/hydraulics.htm)

Il fallait, pour obtenir une pression de 700 psi, l’équivalent de 100 tonnes de ballast, appliquées sur un piston d’environ 45 cm de diamètre et d’une course verticale (distance maximale parcourue dans le cylindre) de 6 à 7 mètres. Un autre type d’accumulateur hydraulique fonctionnait avec un ballast briqueté (image ci-dessus, à droite) ou un empilement de brames d’acier (plaques rectangulaires), disposées sur un plateau. Les accumulateurs hydrauliques pouvaient être installés soit en extérieur, soit au sein d’un bâtiment conçu à cet effet.

Un accumulateur hydraulique pouvait fournir une puissance dix fois plus élevée que celle d’un château d’eau, et maintenir une pression uniforme dans l’ensemble du réseau.

Le fonctionnement d’un accumulateur hydraulique repose sur un mécanisme analogue à celui d’un château d’eau. En partie basse du cylindre central se trouvent une arrivée et une sortie d’eau. L’eau du port pouvait être directement introduite dans l’accumulateur par une pompe à vapeur, soulevant ainsi le piston, pour être ensuite envoyée sous pression dans les conduites via la valve de sortie, abaissant alors le piston.

L’énergie était stockée temporairement lors de l’ascension du vérin, puis récupérée lors de sa descente. Le débit de pompage de la machine à vapeur était régulé en fonction du niveau d’eau dans l’accumulateur, soit automatiquement par un système de liaisons mécaniques, soit avec l’aide d’un opérateur.

Hydraulic accumulator.

Contrairement à un château d’eau, un accumulateur hydraulique permettait de maintenir une pression uniforme dans l’ensemble du réseau quelque soit le volume d’eau contenu dans son cylindre, car la pression y est générée par le poids du ballast et par non le poids de l’eau elle-même – pour le dire autrement, l’accumulateur hydraulique génère une pression au moyen d’un poids extérieur plutôt que par la seule énergie gravitaire (liée à la différence de hauteur).

Avec un rendement de charge/décharge supérieur à 98 %, et aucune autodécharge, l’accumulateur hydraulique était un dispositif extrêmement efficace sur le plan énergétique.

Des Machines Industrielles Alimentées par la Force Motrice

Son introduction eut deux effets majeurs. Premièrement, elle élargit considérablement l’éventail des opérations susceptibles d’être réalisées par des machines à énergie hydrauliques. Les moteurs à eau connectés au réseau d’eau potable se limitaient alors à de petits appareils domestiques ou des outils d’atelier. Mais Armstrong et d’autres ingénieurs adaptèrent l’usage de l’eau sous haute pression à tout un large spectre d’opérations industrielles nécessitant des puissances importantes, telles que le forgeage, le poinçonnage, l’emboutissage, le bordage, le cisaillage et le rivetage (ancêtre de la soudure).

Riveteuse hydraulique.

Dans les ports, l’eau sous haute pression servait non seulement à actionner les grues et engins de levage destinés à la manutention de marchandises sur les quais et dans les entrepôts, mais aussi les portes d’écluses, les ponts tournants, ascenseurs à bateaux et cales sèches. Dans les gares de triage, la distribution de force motrice était utilisée pour déplacer le fret et les wagons (au moyen de treuils cabestan hydrauliques) ainsi que pour actionner les plaques tournantes, les monte-charges et engins de transbordement. Toutes ces applications de l’énergie hydraulique auraient été impossibles avec la pression généralement faible et irrégulière au sein des canalisations d’eau courante de l’époque.

Une fois encore, il suffit de regarder l’évolution des techniques de levage pour prendre la mesure du rôle crucial joué par l’énergie hydraulique dans le contexte de l’époque. En 1586, un obélisque de 344 tonnes fut déplacé d’une place de Rome vers une autre place. Domenic Fontana, ancien maçon puis architecte et maître d’œuvre au Vatican, en supervisa le transfert. Il décida, pour assurer cette mission, de soulever l’obélisque et de le poser horizontalement sur un traîneau pour le transporter au centre de la place Saint-Pierre, où il devait être nouvellement érigé. L’opération mobilisa 40 cabestans, actionnés par quelques 75 chevaux et 400 hommes. En 1878, John Dixon érigea un autre obélisque – l’Aiguille de Cléopâtre, d’une masse de 209 tonnes – au moyen de quatre crics hydrauliques de levage, actionnés par quatre hommes.

Les Réseaux de Force Motrice Hydraulique

Deuxièmement, l’accumulateur hydraulique rendit possible le transfert efficace d’énergie sur de longues distances. Dans une canalisation de 30 cm, la perte de charge dans le réseau s’élève à 10 psi par mile (environ 0,4 bar / km), une valeur indépendante de la pression. Par conséquent, en transportant de l’eau à une pression de 70 psi sur une distance de 7 miles (12 km), toute l’énergie initiale est dissipée en sortie. Mais en distribuant de l’eau sur cette même distance à une pression initiale de 700 psi, il résulte une pression de 630 psi à l’arrivée ; le rendement s’élève alors à 90 %.

Le rendement élevé de l’eau sous haute pression comme vecteur énergétique entraîna la construction d’au moins une douzaine de réseaux publics de distribution de force motrice dotés d’accumulateurs – dont la moitié en Grande-Bretagne. Grâce à l’action de machines à vapeur centralisées, l’eau y était pompée vers des accumulateurs hydrauliques, qui distribuaient ensuite l’eau sous haute pression sur un territoire plus ou moins vaste. Un ou plusieurs accumulateurs étaient installés dans chaque station du réseau, tandis que d’autres étaient répartis à des points stratégiques le long des canalisations, comme « sous-stations ».

L’idée d’un réseau de force motrice hydraulique – analogue à celle d’un réseau électrique, qui émergea quelques temps après – avait déjà été esquissée dès 1812 dans un brevet déposé par Joseph Bramah, l’inventeur de la presse hydraulique.

Des années 1870 aux années 1890, des réseaux d’eau motrice sous pression furent ainsi déployés dans les principales villes industrielles de Grande-Bretagne : Kingston upon Hull, London, Liverpool, Birmingham, Grimsby, Manchester et Glasgow. Les compagnies portuaires et ferroviaires furent pionnières dans le développement cette technologie, et en demeurèrent les principales utilisatrices pendant plusieurs décennies.

Illustrations d’un accumulateur, d’une grue et d’un élévateur hydrauliques.

La force motrice hydraulique était en outre utilisée dans des procédés industriels de fabrication, pour actionner les ascenseurs d’immeubles publics, privés et commerciaux, mais aussi différents appareils domestiques et outils d’ateliers artisanaux. Quiconque avait la chance d’être situé à proximité d’une canalisation souterraine pouvait ainsi se raccorder au réseau public. Les consommations d’eau étaient relevées, au même titre que l’eau potable ou l’électricité aujourd’hui.

L’idée d’un réseau force motrice hydraulique – analogue à celle d’un réseau électrique, qui émergea quelques temps après – avait déjà été évoquée dès 1812 dans un brevet déposé par Joseph Bramah, l’inventeur de la presse hydraulique. Mais Bramah, qui avait également imaginé le principe de l’accumulateur et de la grue hydrauliques, était trop en avance sur son temps. Il fallut attendre près de 60 ans pour que ses idées soient mises en pratique par Armstrong et ses contemporains.

La Compagnie d’Énergie Hydraulique de Londres

C’est à Londres que fut construit le plus vaste réseau de force motrice hydraulique, exploité par la “London Hydraulic Company”. À l’apogée de l’entreprise en 1917, pas moins de cinq centrales interconnectées assuraient le pompage d’eau sous haute pression vers une douzaine d’accumulateurs hydrauliques et près de 300 km de conduites souterraines, alimentant en énergie plus de 8 000 machines réparties dans presque toute la ville. Dans les théâtres et autres équipements culturels de Londres, l’eau motrice était utilisée pour déplacer les décors, les consoles d’orgues, les rideaux coupe-feu et les plateaux de scène. La machinerie hydraulique du Tower Bridge était également actionnée par de l’eau sous pression, pompée dans six accumulateurs par des moteurs à vapeur, permettant la levée des bascules.

Illustration : plan du réseau de canalisations et stations de la London Hydraulic Power Company, 1895.

Les bornes à incendie bénéficiaient elles aussi du système haute pression, et plusieurs centaines d’entre elles étaient raccordées au réseau de la London Hydraulic Power Company. Ces dispositifs anti-incendie permettaient par ailleurs d’augmenter la pression au sein des canalisations domestiques en y injectant de petites quantités d’eau sous haute pression, au moyen de pompes à jet. En effet, l’eau comprimée fournie par le service d’eau motrice n’était pas disponible en quantité suffisante pour avoir un réel impact contre les incendies majeurs, tandis que l’eau potable domestique était abondamment disponible, mais à une pression trop faible pour atteindre les derniers étages des immeubles.

À Londres, cinq centrales interconnectées assuraient le pompage d’eau sous haute pression vers une douzaine d’accumulateurs hydrauliques et près de 300 km de conduites souterraines, alimentant en énergie plus de 8 000 machines réparties dans presque toute la ville

Une autre application notable de l’eau sous haute pression à Londres fut le Silent Dustman, un système d’aspiration à énergie hydraulique commercialisé en 1910. Plusieurs grands hôtels en furent intégralement “équipés” : de l’eau courante était utilisée par une pompe à jet pour générer du vide dans un conduit principal, sur lequel venait se brancher le système d’aspiration. Le long de ce conduit, un certain nombre de buses permettaient de brancher des tuyaux souples. La poussière était ainsi aspirée vers le tube principal puis évacuée vers les égouts. Ce système, au fonctionnement à la fois silencieux et efficace, demeura en service jusqu’en 1937.

Une des stations du réseau de Londres. Noter la tour sur la droite, où sont installés les accumulateurs hydrauliques.

Malgré cela, à Londres, la force motrice hydraulique ne semble pas avoir eu d’impact réellement probant sur la vie quotidienne des habitants. Dans The Hydraulic Age (1980), Brinley Pugh avance que cela est “potentiellement lié au fait que la main d’œuvre domestique était à l’époque abondante et bon marché. Avec les conditions actuelles, l’histoire aurait été différente, dans la mesure où les potentialités offertes par l’énergie hydraulique étaient alors équivalentes à celles de l’électricité aujourd’hui.”

Dans la plupart des réseaux, l’eau était distribuée à une pression de 700 à 800 psi (48 à 55 bar), à l’exception de Manchester et Glasgow où l’eau était comprimée à 1120 psi. Ces deux villes rencontraient en effet une forte demande en énergie à destination de presses hydrauliques, utilisées pour la mise en balle du coton, une opération qui nécessitait une pression plus élevée.

Les Réseaux de Force Motrice en dehors du Royaume-Uni

Les réseaux britanniques firent des émules en inspirant la création de réseaux similaires ailleurs dans le monde : à Anvers en Belgique, Buenos Aires en Argentine, Melbourne et Sydney en Australie. Si les réseaux australiens étaient directement inspirés de ceux déployés au Royaume-Uni (avec 80 km de canalisations, celui de Melbourne fut le second plus grand jamais construit), le système argentin servait au pompage des eaux usées, tandis que le réseau d’Anvers était quant à lui conçu pour la production combinée – on parle aujourd’hui de “cogénération” – d’énergie mécanique et d’électricité. Cette dernière technique visait à palier les importantes pertes en ligne du transport d’électricité à cette époque.

"Zuiderpershuis" : une ancienne station de pompage hydraulique à Anvers. Les accumulateurs hydrauliques étaient installés dans les deux tours.

Dans The Hydraulic Age, Brinley Pugh écrit que :

“Concernant la transmission d’énergie, les premières centrales électriques furent confrontées aux mêmes problèmes que les centrales hydrauliques ; le “voltage” de leurs lignes y était l’équivalent de la “pression de service” des conduites d’eau et, par analogie, la chute de tension liée à la résistance électrique des câbles correspondaient à la chute de pression causée par la friction du fluide à l’intérieur des tuyaux. Les premières centrales électriques publiques fournissaient un courant continu : la tension de production était alors à peine plus élevée (de l’ordre de la perte en ligne dans les câbles) que celle délivrée en sortie dans les locaux des usagers, laquelle, pour des raisons de sécurité, devait être inférieure à 250 volts. Du fait de cette contrainte, l’aire de distribution et la quantité d’énergie qui pouvait être fournie demeuraient restreintes.”

Le réseau d’Anvers était conçu pour la cogénération d’énergie mécanique et d’électricité.

La ville d’Anvers utilisait depuis 1865 un réseau d’eau motrice pour alimenter les grues, ponts et écluses de son port. Il vint s’y ajouter en 1893 un second réseau, qui distribuait de l’eau sous haute pression à des sous-stations électriques disséminées dans toute la ville (au nombre de douze d’après la carte – toutefois, seules trois d’entres elles furent effectivement construites). Des turbines hydrauliques y généraient de l’électricité, ensuite distribuée dans un rayon de 500 m via des lignes électriques enterrées – distance maximale à laquelle le courant basse tension pouvait alors être distribué avec un bon rendement.

Grues hydrauliques dans le port d’Anvers. Image : Low-tech Magazine.

Le système anversois, utilisé pour l’éclairage public, réalisait ainsi à grande échelle ce que les moteurs à eau couplés à des dynamos assuraient à une petite échelle via le réseau d’eau courante (voir le précédent article. Environ 66 % de l’énergie hydraulique était convertie en électricité. À son apogée, le réseau atteignit 23 km de longueur totale, pour une puissance de 1200 CV. Il faut par ailleurs mentionner qu’à Londres, un certain nombre d’habitants utilisaient de petits générateurs domestiques pour produire de l’électricité directement à partir du réseau d’eau courante.

Force Motrice Hydraulique versus Electricité

Le développement fulgurant de la transmission d’électricité haute tension au tournant du siècle rendit immédiatement obsolète des systèmes comme celui d’Anvers. La partie du réseau dédiée à la production d’électricité disparut en 1900. En effet, comprimer de l’eau pour in fine générer de l’électricité induit une quadruple conversion énergétique – et par conséquent des pertes – qui s’avèrent inutiles dès lors que la production et le transport d’électricité deviennent efficaces.

La construction de nouveaux réseaux urbains de distribution de force motrice fut par ailleurs interrompue avant la fin du siècle par le déploiement rapide de réseaux électriques désormais efficaces. “Si le développement de ces systèmes avait démarré quelques années plus tôt, leur succès aurait pu être nettement plus important” écrit Ian McNeil dans son ouvrage Hydraulic Power (1972). “Quelques années plus tard, et ils n’auraient probablement jamais vu le jour.”

Néanmoins, la quasi-totalité des réseaux urbains de distribution d’eau motrice qui furent construits entre 1870 et 1890 restèrent en fonctionnement jusque dans les années 1960 voire 1970, utilisant sur la fin des moteurs électriques plutôt que des machines à vapeur pour le pompage. Le réseau exploité par la London Hydraulic Company fut le dernier à fonctionner : son exploitation perdura jusqu’en 1977. La plupart de ces réseaux publics continuèrent leur expansion au cours des premières décennies du 20eme siècle, et connurent leur âge d’or à la fin des années 1920. Le déplacement des usines vers l’extérieur des villes, à partir des années 1960 et 1970, porta le coup de grâce à leur inéluctable déclin.

Si l’électricité est le vecteur le plus pratique et efficace pour transporter et distribuer l’énergie, comment expliquer que la plupart des réseaux de force motrice hydraulique demeurèrent en service pendant près d’un siècle après son apparition ?

Ceci soulève deux questions. D’une part, pourquoi l’eau motrice n’est-elle pas devenue le vecteur universel de distribution de l’énergie comme l’avaient imaginé Joseph Bramah et William Armstrong ? D’autre part, si l’électricité est le vecteur le plus pratique et efficace pour transporter et distribuer l’énergie, comment expliquer que la plupart des réseaux de force motrice hydraulique demeurèrent en service pendant près d’un siècle après son apparition ?

Les Avantages de l’Énergie Électrique

En tant que vecteur de transmission d’énergie, la force hydraulique présente 3 principaux inconvénients par rapport à l’électricité. Tout d’abord, l’électricité peut être transportée efficacement sur des distances beaucoup plus grandes. La transmission hydraulique était (et demeure) au moins aussi efficace que la transmission électrique pour des distances comprises entre 15 et 25 km. Au-delà, l’électricité se démarque nettement par son meilleur rendement.

Porte d’écluse hydraulique du Greenland Dock à London, construite dans les années 1880. Crédits photographiques : [Chris Allen](http://www.geograph.org.uk/photo/2569524)

Un second inconvénient lié à la transmission de force hydraulique réside dans le fait qu’un réseau de distribution complexe et étendu induit nécessairement des pertes d’énergie supplémentaires. Chaque courbe ou angle dans le tracé des canalisations augmente en effet l’énergie dissipée par friction. Plus le réseau est sinueux, moins il est efficace. De son côté, la transmission électrique n’est pas confrontée à ce problème, ou du moins dans une moindre mesure. Le phénomène de friction au sein des canalisations limite ainsi la quantité de machines qui peuvent être raccordées à un réseau d’eau motrice, tandis qu’une production d’électricité peut virtuellement être divisée en autant d’usagers (points de distribution) que nécessaire.

La troisième contrainte de l’eau motrice est la capacité limitée du réseau de distribution. L’eau sous pression ne peut être transportée qu’au sein de conduites relativement étroites et à une vitesse lente – proche de celle de la marche à pied – afin d’éviter des pertes par friction excessives. En effet, ces pertes augmentent au carré de la vitesse de déplacement de l’eau : pour des vitesses plus élevées le rendement du dispositif chute alors drastiquement, et ce même sur des distances relativement courtes. Ceci impose une limite au débit global dans les conduites, et par conséquent à la puissance maximale fournie par un circuit hydraulique sous pression.

Dans le cas de tuyaux de 10 à 12 cm de diamètre – une taille couramment observée dans la plupart des réseaux d’eau motrice sous pression de l’époque – un système de transmission hydraulique pouvait délivrer une puissance maximale continue de 115 à 205 CV (85 à 150 kW). Des lignes électriques d’une dimension comparable peuvent fournir une puissance de plusieurs ordres de grandeur (puissances de 10) supérieur à cela.

Les Avantages de la Force Motrice Hydraulique

Toutefois, aucune des contraintes évoquées ci-dessus ne s’appliquait aux réseaux dont il a ici été question. Premièrement, tous étaient des systèmes décentralisés, dont le parc de machines desservies était situé dans un rayon n’excédant jamais 15 - 25 km de la source d’énergie. Deuxièmement, les engins hydrauliques alors en usage dans les ports, gares de triages, usines et immeubles se caractérisaient par de faibles vitesses de manœuvre ainsi qu’une fréquence d’utilisation irrégulière, la faible vitesse de transmission de l’hydraulique ne posait donc pas de problème particulier.

Exception faite du système de génération d’électricité déployé à Anvers – et rapidement abandonné – aucun des réseaux de type Armstrong ne fournissait d’énergie à un grand parc de machines en fonctionnement continu. (Mentionnons tout de même les réseaux hydrauliques moyenne pression en Suisse. Troisièmement, les pertes par friction causées par les angles et courbes des conduites étaient limitées, car un tel réseau servait généralement à alimenter un nombre relativement réduit de (très puissantes) machines.

Pompe, accumulateur et presse hydrauliques. Source : Portefeuille économique des machines, de l'outillage et du matériel, décembre 1864, [Bibliothèque nationale de France](http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k5539152w/f79.pleinepage.langFR)

A la fin du dix-neuvième siècle, les limites intrinsèques à la transmission d’énergie hydraulique étaient désormais très bien connues. Ceci n’empêchera pas les ingénieurs de l’époque de se saisir des potentialités uniques offertes par cette technologie, qui sont toujours d’actualité. A titre d’exemple, citons les mots de Robert Zahner, promoteur en son temps d’une autre alternative à l’électricité, l’air comprimé. Dans son livre The Transmission of Power by Compressed Air (1890), il écrivait que :

“Le caractère virtuellement incompressible de l’eau rend la méthode hydraulique impropre au transport d’énergie en quantité constante. Elle peut être mise à profit uniquement dans les cas où la force motrice doit être accumulée et utilisée à intervalles, réguliers ou non, par exemple pour soulever des poids, réaliser des opérations de poinçonnement, de forgeage par compression ainsi que d’autres travaux de nature intermittente, qui requièrent l’application d’une grande force sur une courte distance ou surface.”

La distribution de la force motrice de l’eau est “merveilleusement adaptée aux machineries lourdes et aux engins dont les opérations requièrent la concentration de puissances élevées, des mouvements de va-et-vient linéaires, et un fonctionnement intermittent” écrit quant à lui Louis Hunter dans The Transmission of Power (1991). La principale qualité de l’accumulateur hydraulique est de permettre le fonctionnement de machines qui nécessitent une puissance grandement supérieure à celle que peut fournir la source d’énergie – selon le principe de Pascal de “multiplication des forces”.

A la fin du dix-neuvième siècle, les limites intrinsèques à la transmission d’énergie hydraulique étaient désormais très bien connues. Cela n’empêchera pas les ingénieurs de l’époque de se saisir des potentialités uniques offertes par cette technologie, toujours d’actualité

Lorsqu’une force ou un couple élevé sont nécessaires, les systèmes hydrauliques sont une solution beaucoup plus compacte et efficace énergétiquement que les mécanismes d’entraînement mécaniques ou électriques. En effet, les moteurs électriques comme les moteurs à combustion ont généralement besoin de composants mécaniques (boîtes de vitesse, chaînes, courroies) pour convertir leur vitesse de rotation élevée en une vitesse plus faible avec un couple plus important.

De même, les systèmes hydrauliques permettent de générer assez facilement un mouvement linéaire (translation) via le recours à des vérins hydrauliques tandis que l’énergie électrique doit recourir pour cela à de coûteux moteurs linéaires ou à des dispositifs mécaniques, de type transmission à pignon-crémaillère. C’est en ce sens que les énergies hydrauliques et électriques s’avèrent complémentaires : une des contraintes liées à la transmission hydraulique était la relative difficulté à convertir un mouvement linéaire en mouvement rotatif.

Hydraulic elevator.

Les turbines Pelton constituaient pour cela la solution la plus évidente. Leur vitesse de rotation élevée impliquait cependant l’ajout de mécanismes d’engrenages pour faire fonctionner des machines à faible vitesse. On disposait alors de systèmes hydrauliques de type vérin, capables de fournir une énergie rotative à des vitesses variables ou faibles, mais ces dispositifs offraient peu d’avantages comparés à des boîtes de vitesse mécaniques ou électriques.

Un troisième avantage conséquent de l’hydraulique est que l’énergie est toujours à disposition au sein des conduites et de l’accumulateur, mais ne subit aucune perte même quand la demande est nulle. Lorsqu’aucune des machines reliées au réseau n’était en fonctionnement, les accumulateurs hydrauliques maintenaient les conduites sous pression sans utiliser d’énergie supplémentaire. Ce dernier point constitue un avantage considérable dans le cas de machines utilisées de manière intermittente.

L’Hydraulique Aujourd’hui

L’énergie hydraulique est toujours utilisée de nos jours, en particulier pour des équipements d’industrie lourde qui impliquent des mouvements linéaires lents mais puissants, ainsi que dans des engins de travaux ou terrassement comme les pelleteuses. Mais les accumulateurs hydrauliques et réseaux publics de force motrice sous pression ont pour leur part disparu.

Le fluide sous pression n’est désormais plus de l’eau mais de l’huile, mélangée à des additifs. (L’huile végétale avait déjà été utilisée comme medium hydraulique au 19ème siècle). Contrairement à l’eau, l’huile ne gèle pas et n’est pas corrosive. Ceci augmente toutefois le coût de l’énergie hydraulique et ne permet évidemment plus le rejet du fluide dans les égouts, le port ou la mer en cas de maintenance ou de fuite.

C’est en partie du fait de la conversion à l’huile que furent développés des systèmes hydrauliques embarqués, circuits autonomes généralement composés d’une pompe, d’un accumulateur et d’un circuit de bouclage, prêts à être couplés à un moteur électrique ou diesel. Dans ce type de technologies les accumulateurs hydrauliques sont en principe beaucoup plus petits, utilisent un gaz pour compresser le fluide, et ne garantissent pas une pression constante au sein du circuit.

Les accumulateurs hydrauliques actuels (généralement à gaz comprimé, dits hydropneumatiques) n’ont désormais plus grand-chose à voir avec les accumulateurs "à poids" des réseaux d’eau motrice. Image : [HYD](http://www.hyd.com/tejas/products/products_frame.htm).

Si elle conserve une partie des avantages pratiques de l’hydraulique – à savoir de pouvoir transférer une grande quantité d’énergie et la restituer de manière précise, au moyen de composants très compacts – la version moderne de cette technologie élimine cependant un des principaux avantages propres aux réseaux de force motrice plus centralisés des dix-neuvième et vingtième siècles en termes d’efficacité. En effet, au sein d’un réseau municipal, déployé à l’échelle urbaine, une source relativement réduite d’énergie – en l’occurrence, une poignée d’accumulateurs hydrauliques – suffisait à assurer le fonctionnement d’un grand nombre de machines très puissantes. Les moteurs des stations de pompage n’avaient donc pas besoin d’être surdimensionnés pour couvrir les pics de charge.

Un avantage des réseaux de force motrice hydraulique était qu’une source d’énergie de relativement faible puissance suffisait à assurer le fonctionnement d’un grand nombre de machines très puissantes, distribuées dans toute une ville.

Brinley Pugh déplore ainsi cette évolution dans The Hydraulic Age (1980) :

“Il y a un siècle, seules quelques très grandes machines – les ponts à bascules et, ponctuellement, certaines presses hydrauliques – étaient équipées de leur propre système de pompage. On a vu ces derniers temps cette tendance s’étendre à des machines alimentées par la force motrice de toutes tailles et fonction, au point de devenir une pratique courante. Avec les systèmes hydrauliques embarqués, chaque composant sera bientôt actionné par son propre moteur et disposera de ses propres instruments de contrôle, filtres, etcetera, avec le contrôle périodique et la maintenance que cela implique.”

“Le moteur fonctionnera en continu tant que le circuit est en fonctionnement, quel que soit la pression dans la pompe qu’il alimente. Dans le cas où plusieurs unités sont installées, elles ne fonctionneront pas toutes à pleine puissance simultanément. Des économies substantielles d’énergie pourraient être réalisées en y substituant une usine de pompage centralisée alimentant plusieurs unités ; du fait de la diversification des machines, la puissance maximale requise à un instant donné sera toujours inférieure à la somme des puissances individuelles.”

“L’avantage d’une station centralisée par rapport à plusieurs unités plus modestes réside dans sa capacité à répondre à une demande variable. De petites stations autonomes doivent chacune disposer d’une capacité suffisante pour satisfaire la demande crête (maximale) dans leur aire de distribution, or ces pics de charge n’interviennent pas au même moment. A contrario, une centrale regroupant toutes les aires géographiques des sous-stations se contentera de répondre au pic de demande totale simultanée, lequel sera normalement inférieur à la somme des pics de puissance locaux.”

Des Alternatives à l’Électricité

Comme dans le cas d’autres techniques de transmission de l’énergie mécanique – tels que les systèmes de pompes avec tige à saccades et les courroies de transmission sans fin – c’est la meilleure efficacité de la transmission électrique sur de longues distances qui a en grande partie causé la disparition des réseaux urbains de distribution de force motrice. Toutes ces alternatives à l’électricité, aujourd’hui oubliées, mériteraient d’être réétudiées aux fins d’applications spécifiques, dans la perspective d’un système énergétique plus décentralisé et basé sur les énergies renouvelables. On peut ainsi imaginer que les accumulateurs hydrauliques à poids puissent être alimentés à l’énergie solaire, éolienne, voire musculaire (à pédale).

Image : J.W. Gibson.

Au tournant des années 1900, la supériorité de l’électricité pour la transmission d’énergie sur de très grandes distances faisait désormais consensus. Sur de moyennes distances, toutefois, quelques auteurs mettaient en doute sa pertinence. R. Kennedy écrivait par exemple dans Modern Engines and Power Generators (1905) :

“L’électricité offre, en matière de transmission d’énergie, un grand nombre d’avantages dans la plupart des cas. Les ingénieurs électriciens idéalisent cependant la chose. Ils sont en effet bien souvent prompts à oublier d’autres technologies, lesquelles disposent, dans bon nombre de cas, d’avantages considérables par rapport à l’électricité.”

W.C. Unwin, auteur au dix-neuvième siècle de l’ouvrage le plus complet de l’époque sur la transmission d’énergie (On the Development and Transmission of Power from Central Stations), exprima en 1894 des réserves similaires :

“Bien que la distribution d’électricité soit indéniablement amenée à jouer un rôle prochain dans le développement des réseaux de distribution de l’énergie, on observe ces temps-ci une tendance à ne considérer que l’option électrique, et à négliger d’autres moyens de transport de l’énergie qui ont été utilisés avec succès par le passé et seront, dans des conditions adéquates, toujours employés à l’avenir. Dans le cas de la transmission sur moyenne distance, on dispose de plusieurs alternatives crédibles, et la transmission électrique n’a pas, dans un tel cas et jusqu’à ce jour, établit sa supériorité d’aucune manière.”

Le prochain épisode de notre série sur la transmission d’énergie s’intéressera à l’air comprimé, qui est probablement l’alternative à l’électricité la plus crédible.

Kris De Decker

Cet article est dédié à Charles Steele. RIP.