Cette thèse est une contribution à un projet dont l'objet est de construire un outil d'analyse fiable de la conduite en compétition de match-racing. Le comportement dynamique du voilier résulte de l'équilibre entre de nombreuses actions qu'il faut prendre en compte dans leur ensemble pour ne pas arriver à des conclusions erronées sur la performance et le comportement. Nous avons construit un simulateur dont la structure modulaire permettra d'intégrer les modèles de toutes les actions en présence au fur et à mesure que la connaissance progresse dans les différents domaines concernés. Des modèles empiriques éprouvés sont utilisés pour la partie aérodynamique. L'interaction aérodynamique est représentée par l'addition de deux modèles simples, une singularité de type tourbillon et un sillage plan auto préservé. Ces modèles sont globaux et relativement rudimentaire mais des investigations plus poussées semblent aujourd'hui aventureuses tant les paramètres de réglage des voiles sont nombreux et complexes. Nous avons privilégié l'étude des efforts hydrodynamiques stationnaires. Des campagnes d'essais ont été menées en adaptant des techniques expérimentales existantes. L'objectif était de quantifier l'influence des paramètres d'attitude, de vitesse et de position. La méthode des plans d'expériences a été mise en oeuvre pour structurer la démarche et pour construire des modèles simples et rapides compatibles avec la simulation en temps réel. La rigueur de cette méthode permet en outre de réaliser une analyse de l'erreur de mesure et de comparer différentes modélisations. Des exemples de simulation illustrent en fin de document les possibilités offertes par la version actuelle du simulateur

Selon l’image reçue des Vikings, ce peuple incarne l'esprit d’une immense solidarité primitive ayant su résister rudement au joug du christianisme et à la domination du Latin en Europe occidentale. Cette image n’est pas sans ses contradictions et, s’il est vrai que l’écriture était encore inconnue en Scandinavie durant les premiers siècles de l’expansion viking, on sait maintenant que le commerce et la colonisation, autant que les célèbres raids, motivèrent l’irruption des peuples scandinaves sur la scène médiévale. Quant aux navires de ces marchands, colonisateurs, pêcheurs et guerriers, ils apparaissent, un peu à l’image des Vikings eux-mêmes, sur le grand tableau de l’histoire nautique sous l’enseigne d’une originalité et d’une technicité sans parallèle. Comment les Vikings construisaient-ils leurs navires, en leur donnant une symétrie, un équilibre et une finesse si achevés? Les premiers ethnologues qui se sont intéressés à cette question ont privilégié les idées issues d'une tradition acquise par des générations de constructeurs, et d'astuces simples pour équilibrer tribord et bâbord. Puis, ils se sont rapidement tournés vers les techniques inhérentes à la construction à clin : utilisation de planches fendues et non sciées et de rivets abondants témoignant d’une sidérurgie acquise depuis peu. Le problème que présentent ces navires, est que leur construction artisanale demeure conforme à l’image reçue des Vikings, mais que leur conception architecturale, réalisée selon des connaissances théoriques très exactes, brise la notion d’une Scandinavie médiévale illettrée et coupée des grands centres du savoir. Ce travail s’intéresse précisément à la conception architecturale des navires scandinaves du VIIIe au XIe siècle pour montrer comment ils s’insèrent dans un haut savoir européen dès leur apparition. Il explore ensuite les liens qui unissent ce savoir théorique aux aspects véritablement originaux des navires vikings, en l’occurrence leur construction à clin et leur homogénéité sur une grande région à travers plus de cinq siècles. Au terme de cette recherche, l'analyse réalisée sur le maître-couple de trois épaves vikings, une épave antique et une épave scandinave pré-viking, a permis de mettre en évidence plusieurs indices de l'utilisation du système de conception géométrique apparaissant pour la première fois dans les traités d'architecture navale de la Renaissance, et ce, sur chacune de ces épaves. Les résultats obtenus démontrent qu'il est possible d'employer un système transversal de conception pour des navires vraisemblablement construits bordé premier et assemblés à clin. / According to the popular image of the Vikings, this people embodied a spirit of immense solidarity that resisted the yoke of Christianity and the dominance of Latin in Western Europe. This image is not without its contradictions, and while it is true that writing was unknown in Scandinavia during the early centuries of the Viking expansion, we now know that trade and colonization, as much as their famous raids, motivated the irruption of the Scandinavian people on the medieval stage. However, there is an important area where the contradictions between the image of the Vikings and archaeological data still remain intact : the Vikings ships. These ships were designed for traders, settlers, fishermen and warriors. Like the Vikings themselves, their ships reflect a genius of unparallelled originality and high performance. How did the Vikings build their ships, conferring them with such impressive symmetry, balance and finesse? The first ethnologists who studied this issue favoured ideal notions of traditions compiled over generations of builders, along with simple tips for balancing portside and starboard. Following this reductive cultural representation, they then quickly turned to the essential elements of clinker built construction: use of split planks and a great number of iron rivets, evidence of a new metallurgy. The problem with these ships is that, while their construction is made using traditional methods fitting to the popular image of the Vikings, their architectural design, deriving from very refined knowledge, contradicts the idea of an illiterate medieval Scandinavia cut off from the main centres of learning. This work focuses on the architectural design of Scandinavian ships from the eighth to the eleventh century, to show their place in high European knowledge. It then seeks to understand the links between the theoretical and practical aspects of Vikings ships : the clinker built construction and a great homogeneity over more than five centuries. Analysis of the master frames of five wrecks – three Viking ships, one Ancient wreck and a pre-Viking Scandinavian vessel – has found positive indicators of the use of geometric design principles that were formerly thought to be original in Renaissance shipbuilding treatises. Each wreck showed signs of the application of these design principles. The results show moreover that it was possible to use a transverse system of hull design for ships that were built shell-first in the clinker style.

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Depuis les années 1980, des épaves de grands navires construits à clin de la fin du Moyen-Age ont été découvertes sur les littoraux des mers septentrionales et occidentales. Elles ont régulièrement suscité individuellement un intérêt de la communauté scientifique en regard de leur architecture, puisque la fin du Moyen-Age correspond historiquement à l’apparition puis à la diffusion et à l’adaptation de la construction navale à franc-bord d’origine méditerranéenne en Europe du Nord et de l’Ouest. Pourtant, la comparaison des différentes épaves entre elles pour étudier les développements de la construction navale à clin de cette période est très récente et généralement rattachée à l’analyse des épaves nouvellement trouvées.Cette thèse étudie l’ensemble des navires de plus de 20 m de long susceptibles, par leur architecture, d’avoir évolué en haute mer sur les routes du commerce lointain. En regard du contexte technique et historique, cette étude est limitée géographiquement aux mers nordiques et chronologiquement au Moyen-Age tardif et au début de la période moderne.Le navire résulte à la fois des technique de construction navale et de la demande de ses commanditaires. Durant la période d’étude envisagée dans la thèse, les marchands, qui sont également les affréteurs, constituent les principaux armateurs avec les gens de mer, marins et capitaines, qui régulièrement sont propriétaires en totalité ou en partie des grands bâtiments.De ce fait, le contexte historique, affectant les activités de commerce et de transport, contribue à expliquer les développements de la construction navale. De plus, l’analyse technique des épaves permet de comprendre comment les charpentiers de marine ont pu répondre à la demande de ces propriétaires. Pour cela, la reconstitution des épaves, comme celle de l’Aber Wrac’h 1(France), est essentielle, car les données relatives à la construction, la conception et la forme des navires fournissent des éléments de comparaison scientifique fiables en regard des typologies chronologiques et régionales et permettent de replacer le navire dans son contexte historique et socio-économique. / Since the 1980s, several wrecks of large clinker ships adting from the late Middle Ages were found on the coasts of Northern and Atlantic seas. The scientific community was regularly interested in the architecture of each site as the late Middle Ages historically corresponds to the appearance, dissemination and adaptation of the carvel shipbuilding from the Mediterranean in Northern and Western Europe. Yet the comparison of the different wrecks themselves to study the development of the clinker shipbuilding of this period is recent and usually linked to the analysis of newly found wrecks.This thesis explores all vessels over a length of 20 meters, which were able, according to their architecture, to sail on open seas for long-distance trade. Due to the technical and historical context, this study is limited geographically to the nordic seas and chronologically to the Late Middle Ages and early modern period.The ship results from the shipbuilding technology and the demand of its owners. During the late Middle Ages, the merchant class, which was the principal user, was also the main shipowner with the seafarers, sailors and captains, who regularly owned all or part of large vessels.Therefore, the historical context, affecting trade and transport activities, helps to explain the developments in shipbuilding. Therefore, technical analysis of wrecks allows understanding how the shipwrights and carpenters could meet the demand of those owners. Hence, there construction of the wreck, such as Aber Wrac’h 1 (France), is essential because the data about the building, design and shape of the vessels provide reliable scientific information for comparison in terms of chronological and regional typologies and help to place the ship in its historical, environmental and socio-economic context.