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Génie mécanique au Moyen Âge: la catapulte, les horloges mécaniques et bien d'autres dont nous ne savions jamais rien

Génie mécanique au Moyen Âge: la catapulte, les horloges mécaniques et bien d'autres dont nous ne savions jamais rien



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Pour beaucoup, le Moyen Âge n'est pas considéré comme une période de grand développement technologique, en particulier dans le domaine de ingénierie mécanique. Il est généralement admis que la période se situe entre la chute de Rome en 476 après JC et la Renaissance de la 14ème siècle il est souvent considéré comme le marasme du progrès humain.

Il est souvent considéré comme une période de livres brûlants, de superstition et de guerre totale caractérisée par une régression de la compréhension humaine. Bien que ces temps aient été sans aucun doute violents, ce n'est pas une image exacte.

Les ingénieurs, architectes et inventeurs médiévaux ont continué à exercer leur métier. Malheureusement, ces hommes et ces femmes ont travaillé dans l'anonymat complet avec leurs noms maintenant perdus à travers les âges.

Les 19 exemples suivants de génie mécanique du Moyen Âge ne font pas exception.

1. La catapulte médiévale de Mangonel: l'artillerie du Moyen Âge

Lorsque la plupart d'entre nous ici le mot catapulte, ou même Mangonel, l'image d'une structure en bois à quatre roues avec une cuillère massive vient probablement à l'esprit. Il s'avère que ce n'est pas techniquement correct.

Les catapultes sont, en fait, n'importe quel nombre d'appareils balistiques utilisés pour lancer des objets sur de longues distances sans utiliser d'explosifs. Mangonel, en revanche, le réduit un peu.

Il y a aussi un débat sur la question de savoir si les Mangonels étaient des versions médiévales de l'Onagre romain ou des versions de trébuchets à propulsion humaine. Le premier a utilisé l'énergie stockée de la torsion seule, tandis que le dernier a probablement utilisé des équipes d'hommes pour augmenter un contrepoids tombant pour lancer le projectile.

Pourtant, d'autres historiens croient que le terme, Mangonel, pourrait être un terme collectif contemporain pour tout moteur de siège à projectiles, tout comme nous utilisons le terme catapulte aujourd'hui. Déroutant!

Quelle que soit la vérité, il est largement admis que les Mangonels étaient capables de lancer des projectiles à une trajectoire relativement basse, ce qui les rend plus adaptés aux batailles sur le terrain qu'aux sièges réels.

2. Treadwheel Crane a aidé à construire les magnifiques cathédrales d'Europe

La grue à roues de roulement était un appareil de levage et d'abaissement en bois, propulsé par l'homme, utilisé au Moyen Âge. Son utilisation peut même s'étendre jusqu'à la période romaine.

Il est souvent représenté utilisé dans l'assemblage de grands bâtiments comme des châteaux et des cathédrales. Le principe d'ingénierie est relativement simple avec une charge lourde étant hissée, ou abaissée, via l'utilisation d'une corde attachée à un système de poulie.

La corde est, à son tour, filée autour d'une broche qui est actionnée par un individu marchant dans une roue de roulement, permettant ainsi au poids d'être soulevé et abaissé avec une relative facilité. Certaines images indiquent également que la roue de roulement pourrait être remplacée par des guindeaux et des rayons et des manivelles ressemblant ostensiblement à la roue d'un navire.

L'une des premières références à l'appareil appelé Magna rota était dans la littérature française d'archives datant d'environ 1225 après JC. Il a ensuite été généralement utilisé dans les ports, les mines et, bien sûr, dans la construction de grands bâtiments.

3. La brouette n'a pas été un succès immédiat

L'humble brouette est le produit du moyen âge. Son concept est assez basique étant un petit véhicule propulsé à la main, généralement avec une roue mais pas toujours, conçu pour être poussé et manipulé par une seule personne.

Le terme brouette est dérivé de deux mots, le premier est évident mais le dernier "brouette" est censé dériver de "bearwe" ou du vieil anglais pour "porter des charges". Bien que certains documents indiquent des dispositifs similaires en Chine et en Grèce antique, ils sont apparus pour la première fois en Europe dans le 12e siècle.

Cela s'avérerait incroyablement utile pour la construction de bâtiments, les opérations minières et l'agriculture. Malgré cela, il ne semble pas avoir été largement adopté avant le 15ème siècle.

4. Un gouvernail de direction monté sur la poupe a aidé à explorer le monde

Les gouvernails Pintle et Gudgeon étaient une réponse à la taille toujours croissante des navires tout au long du Moyen Âge. Avant leur développement, les rames étaient montées sur les flancs des navires qui à leur tour évoluaient en quart de gouvernail.

Ces types de gouvernails étaient encore utilisés à la fin du Moyen Âge.

Bien que les gouvernails montés à l'arrière existaient depuis l'époque romaine, certaines des premières représentations d'une installation de pintle et de goujon ont été trouvées dans un12e siècle sculpture de l'église.

Comme beaucoup de sauts technologiques, le gouvernail de direction et le gouvernail de direction n'étaient pas le produit d'un seul génie inventif, mais la combinaison d'une série d'avancées plutôt que d'un grand saut.

Les gouvernails montés à l'arrière étaient déjà connus à l'époque. De même que le principe des charnières en fer et des poteaux arrière droits communs aux Cogs (navires d'Europe du Nord) de l'époque. Ce n'était qu'une question de temps pour que tous ces éléments soient combinés en un seul appareil.

Le plein potentiel de la technologie n'a pas été réalisé jusqu'à l'introduction de navires entièrement gréés dans le 14ème siècle. Il deviendrait un pré-requis pour ce que l'on appelle plus tard l'ère de la découverte, permettant aux Européens d'explorer les sept mers du monde.

5. Le moulin à marée était alimenté par la mer

Le moulin à marée est une forme de moulin à eau alimenté par les forces de marée. Un barrage et une écluse sont généralement construits à travers une entrée de marée ou un estuaire fluvial afin de constituer un réservoir.

Lorsque la marée est suffisamment basse, l'eau est libérée du réservoir pour faire tourner la roue à eau. Le réservoir est ensuite rempli lorsque la marée monte à nouveau.

Des études récentes ont montré que les premiers exemples de ces moulins datent du 6ème siècle après JC en Irlande, mais ils peuvent avoir été utilisés à Londres romain.

Une fois qu'un tel moulin est un moulin à marée à roues verticales situé à Kiloteran près de Waterford, EIRE. Le plus ancien moulin enregistré a été enregistré dans le Doomsday Book of 1086 à Douvres, port.

6. L'échappement à liquide définit le décor des horloges

Dans 8e siècle Chine, le concept de l'échappement a été conçu par un moine bouddhiste, Yi Xing, dans 723 après JC. Il a réussi à concevoir un mécanisme d'échappement pour une sphère armillaire à eau et un entraînement d'horloge.

Ses travaux seront plus tard développés par les horlogers de la dynastie Song dans des tours d'horloge astronomiques avant que la technologie ne stagne et régresse. Ce n'étaient pas des échappements mécaniques techniquement vrais car ils reposaient sur l'écoulement de liquide à travers un orifice pour travailler et mesurer le temps.

Malgré cela, le concept de l'échappement se répandra plus tard en Europe le long de la route de la soie et conduira au développement des premières horloges mécaniques.

7. Les astrolabes étaient les premiers ordinateurs

Les astrolabes sont des inclinomètres élaborés et des premiers ordinateurs, utilisés par les astronomes et les navigateurs pour calculer la position inclinée d'un corps céleste choisi de jour comme de nuit.

Il y a un débat sur l'inventeur original de l'appareil. Gamme crédité d'Apollonius de Perga entre 220 et 150 avant JC et Hypatie plus tard à Alexandrie dans le 5ème siècle après JC.

Malgré cela, ils ont atteint leur apogée en nombre et en sophistication au Moyen Âge dans l'Empire byzantin et le monde islamique.

Astrolabes, tels que nous les connaissons aujourd'hui. ont été pleinement développés dans le monde islamique médiéval. Les astronomes musulmans ont ajouté des échelles angulaires à l'appareil ainsi que des cercles pour indiquer les azimuts à l'horizon.

Ces appareils deviendraient largement utilisés dans le monde musulman, principalement pour la navigation et une méthode de localisation de La Mecque. Les astrolabes inspireront plus tard le développement et la conception d'horloges astronomiques mécaniques.

8. La boussole sèche du marin a aidé à explorer le monde

Les premiers compas ont été conçus pendant la dynastie Han et ont été fabriqués à partir de pierre de taille. On pense cependant que ces premiers compas ont été utilisés à des fins de divination plutôt que pour la navigation.

Leur utilisation pratique pour la navigation a été réalisée plus tard pendant la dynastie Song dans le 11e siècle après JC.La boussole sèche est apparue plus tard en Europe et dans le monde islamique pendant la 14e siècle après JC.

Cette forme de boussole consiste en une aiguille librement pivotée sur une épingle, avec un couvercle en verre et une rose des vents. Les modèles ultérieurs ont été montés sur des cardans pour réduire les aiguilles échouées lors du tangage et du roulement des navires.

Cependant, un pilote italien, Flavio Fioja, est traditionnellement reconnu pour avoir perfectionné la boussole sèche du marin dans le 14ème siècle. Il serait largement adopté et aurait un impact énorme sur la navigation à l'époque.

La boussole sèche a ensuite été remplacée par la boussole magnétique moderne remplie de liquide dans le 20ième siècle.dry comp

9. Le type mobile a été inventé en Chine

Le premier système de type mobile connu a été conçu par Bi Sheng en Chine vers 1040AD. Son type utilisait un système de carreaux de céramique disposés sur un cadre en fer.

Bi Sheng développera également des blocs de bois de type mobile mais l'abandonna au profit de versions en céramique. En effet, le grain du bois affectait souvent la qualité d'impression.

Comme les presses à imprimer plus tard, il a été noté que l'efficacité de cette méthode prenait tout son sens lors de l'impression de centaines ou de milliers d'exemplaires, pas nécessairement quelques-uns.

Il serait finalement remplacé par un type mobile en métal. Fait intéressant, le plus ancien livre d'impression métallique mobile existant au monde, Jikji, a été imprimé en Corée pendant la dynastie Goryeo autour de 1377 après JC.

10. Des horloges mécaniques ont été construites pour les moines

Bien que les dispositifs de chronométrage existaient depuis des millénaires auparavant, les premières véritables horloges mécaniques ont fait leur apparition en Europe autour de 1300. Le développement de l'échappement à côté est largement reconnu comme le catalyseur de l'invention des premières horloges.

L'échappement de bord était le premier échappement entièrement mécanique qui est apparu dans Europe du XIIIe siècle. Il a, en grande partie, changé le chronométrage des méthodes continues (comme l'écoulement de l'eau ou du sable) à des processus oscillatoires répétitifs, comme les pendules ultérieurs.

Les premières horloges mécaniques ont commencé à être utilisées dans les monastères pour sonner une cloche pour l'appel des moines à la prière ou pour effectuer d'autres tâches comme la collecte de l'eau.

Aujourd'hui, l'une des plus anciennes horloges survivantes se trouve dans la cathédrale de Salisbury, en Angleterre d'environ 1386. Il y en a aussi un autre à Rouen, en France qui date d'environ 1389.

11. Les lunettes sont devenues populaires auprès de Wealthy Elite

Des lunettes, des lunettes ou simplement des lunettes, sont d'abord enregistrées par Roger Bacon en 1262 et les premières lunettes qui auraient été fabriquées dans le nord de l'Italie à cette époque.

Ceci est soutenu par des références aux lunettes dans un sermon donné par le frère dominicain Giordana da Pisa à la fin le 13ème siècle. Il écrit: "Il n'y a pas encore vingt ans qu'on a trouvé l'art de fabriquer des lunettes, qui font une bonne vision ...".

Le collègue de Giordana, Alessandro di Spina de Florence, a ensuite commencé à fabriquer des lunettes et par 1301 Les guildes vénitiennes ont commencé à réglementer leur vente.

Ils ont également été mentionnés par Marco Polo qui a noté que les lunettes étaient largement utilisées par les riches classes supérieures de l'époque. L'une de leurs premières apparitions était dans le portrait Apôtre des lunettes par Conrad von Soest dans environ 1403.

Ils finiraient par améliorer considérablement la vie des personnes malvoyantes du monde entier.

12. Le sablier a révolutionné le chronométrage

Les premiers enregistrements du sablier apparaissent en Europe dans le 8ème siècle après JC. Il a été conçu par un moine franc appelé Liutprand qui a servi à la cathédrale de Chartres en France. Mais il peut en fait avoir ses origines dans l'antiquité.

Ce ne serait pas avant le 14ème siècle que le sablier deviendrait monnaie courante, la représentation la plus ancienne étant dans le 1338 fresque Allégorie du bon gouvernement par Ambrogio Lorenzetti.

Le sablier serait bientôt reconnu comme un moyen fiable de mesurer le temps en mer et, lorsqu'il est utilisé en conjonction avec la boussole magnétique, prépare le terrain pour l'ère de la découverte. Magellan n'en aurait pas moins de 18 par navire pendant son expédition.

Du 15ème siècle à partir de là, ils seraient utilisés dans un large éventail d'applications, de l'église à l'industrie.

13. La charrue lourde / tournante / à versoir a augmenté l'efficacité agricole

Bien que les charrues sous une forme ou une autre existent depuis l'Antiquité, ce n'est qu'au Moyen Âge que les charrues sont devenues «lourdes». Des charrues lourdes ou tournantes ou à versoir ont été développées pour aider les exploitations agricoles dans les zones moins fertiles où le sol devait être «retourné» pour amener les nutriments à la surface.

Ces charrues, lorsqu'elles étaient traînées dans un champ, nettoyaient des bandes rectangulaires de terre végétale, les soulevaient et les retournaient de chaque côté de la charrue. Ce processus a conduit aux champs de crêtes et de sillons caractéristiques du Moyen Âge.

Certains de ces champs sont encore visibles aujourd'hui.

Ces charrues réduisaient considérablement le temps nécessaire aux agriculteurs pour préparer leurs champs. Cela a donc permis aux agriculteurs de travailler sur de plus grandes parcelles de terre tout en produisant simultanément des canaux d'eau entre les crêtes améliorant le drainage du sol.

14. L'arbalète Arbalest: le canon à main du Moyen Âge

L'Arbalest était une amélioration médiévale sur la technologie d'arbalète bien établie qui était une vue commune des champs de bataille de12e siècle L'Europe . Les arbalètes étaient beaucoup plus grandes que les arbalètes précédentes, mais étaient beaucoup plus puissantes en utilisant la résistance à la traction élevée de l'acier comme bras «d'arc».

Le terme, Arbalest, vient probablement du français médiéval qui à son tour est dérivé du romainarcuballista (arcus 'arc' et baliste «moteur de lancement de missiles»).

C'étaient des armes incroyablement puissantes avec les plus puissantes capables de céder jusqu'à 5000 livres (22 kN) de force et maintenir une précision d'environ 300 mètres.

En raison de l'augmentation massive de la résistance à la traction, l'Arbalest devait être «armé» à l'aide d'un guindeau. C'était un processus lent mais un Arbalester expérimenté pouvait perdre environ deux boulons par minute.

15. Roue tournante

Le Spinning Wheel, le précurseur du Spinning Jenny et Frame of the Industrial Revolution, a été inventé pour la première fois en Inde autour de 500 après JC. Il s'agissait, comme son nom l'indique, d'un appareil permettant de filer du fil ou du fil à partir de fibres naturelles ou synthétiques.

Il s'est ensuite propagé en Chine, au Moyen-Orient et en Europe d'environ 1280AD. Rend effectivement obsolète la technique antérieure de filage à la main avec une broche de base.

Après cette période, ils sont devenus l'équipement standard pour transformer la fibre en fil. Par le 17ème siècle, ils pourraient être trouvés dans les maisons menant à l'industrie artisanale qui a contribué à déclencher la révolution industrielle.

16. Pompes à eau à chaîne

Les pompes à eau à chaîne sont historiquement connues pour être utilisées au Moyen-Orient, en Europe et en Chine depuis le Moyen Âge. Ils ont peut-être même existé dans l'ancienne Babylone et à Rome.

Il existe des preuves solides que des pompes fonctionnelles, certaines avec plus de 200 composants, ont été largement utilisées par les ingénieurs musulmans au Moyen Âge.

Les pompes à chaîne se composent d'une chaîne en boucle avec une série de disques circulaires pour capturer l'eau. La chaîne traverse des tubes légèrement plus grands que les disques et l'eau est entraînée par l'action ascendante des disques à l'intérieur du tube.

L'inventeur musulman, Al-Jazari, a poussé le principe un peu plus loin en concevant les premières pompes à chaîne saqiya. Ceux-ci étaient entraînés par l'hydroélectricité et les vilebrequins et avec une intermittence minimale.

17.Le Ribauldequin était le MiniGun du Moyen Âge

Le Ribauldequin ou Ribault était une tentative médiévale d'une pièce d'artillerie à tir rapide. C'était, en effet, une série de canons de fusil montés sur un chariot qui a été déployé pendant la XIVe et XVe siècles.

Comme l'arme consistait en une série de canons qui ressemblaient à des tuyaux, ils sont devenus des pistolets à orgue ou, plus précisément, des organes de mort. Les canons avaient un calibre beaucoup plus petit que les canons mais plus gros que les pistolets de poche contemporains de l'époque.

Les canons de l'arme ont été conçus pour être tirés en succession rapide. Certaines des plus grosses pièces ont été tirées à cheval avec jusqu'à trois ensembles d'armes à feu. Certains totalisaient environ 144 canons cela pourrait déclencher une volée dévastatrice contre l'infanterie et la cavalerie en toute impunité.

Ils s'avéreraient, à long terme, peu maniables et se retrouveraient souvent coincés dans la boue. Ribault a également mis beaucoup de temps à recharger entre les volées et finirait par tomber en disgrâce.

18. Trébuchet à contrepoids: l'obusier du Moyen Âge

Le contrepoids trébuchet est une merveille de génie mécanique du Moyen Âge. Il s'est avéré être l'une des armes d'artillerie les plus puissantes et les plus redoutables de la période médiévale, idéale pour la guerre de siège.

Il a évolué à partir du trébuchet de traction, à ne pas confondre avec Mangonel, et s'appuyait sur un poids important comme force motrice pour lancer son projectile sur de grandes distances.

Les vrais trébuchets diffèrent des autres dispositifs balistiques de l'époque en raison de leur trajectoire de projectile relativement élevée et de leur aptitude beaucoup plus grande à la guerre de siège,

Ils ont commencé à apparaître en Europe et dans le monde islamique dans le 12e siècle et en Chine autour du le 13ème siècle. Les premières descriptions d'entre eux proviennent de commentaires sur les conquêtes de Saladin à cette époque.

19. Le pont-levis a été oublié pendant des siècles

Le pont-levis, techniquement pont à bascule, est une forme d'ingénierie au Moyen Âge encore en usage aujourd'hui. Bien qu'initialement développée pour permettre aux châteaux de fermer leurs entrées aux attaquants, la technologie a été oubliée pendant des siècles.

Le terme s'applique généralement à diverses formes de ponts mobiles comme les ponts à bascule modernes, les ponts à levage vertical et les ponts pivotants. Ils étaient généralement en bois et pouvaient être élevés et abaissés à l'aide de chaînes ou de cordes attachées à un guindeau dans la guérite.

Les ponts-levis plus lourds ont été augmentés de contrepoids pour aider à lever et à abaisser le pont, comme cela est courant dans les ponts à bascule aujourd'hui.

Les ingénieurs redécouvriraient plus tard la technique utilisée pour construire des ponts mobiles modernes pour permettre aux navires de passer sous eux.

Alors voilà, le génie mécanique au Moyen Âge. Avons-nous manqué des exemples importants de la période? N'hésitez pas à ajouter vos suggestions ci-dessous.


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