Salle à tracer de l'arsenal de Brest

Situation géographique

La salle à tracer de l’arsenal de Brest se situe en fond de Penfeld, dans l’atelier des Bâtiments en fer. Les portes d’accès les plus proches sont la Porte de la Brasserie et celle de l’Arrière Garde. Elle occupe l’étage de l’aile sud de l’atelier. Ses dimensions sont impressionnantes pour le visiteur soit une longueur de 300m et une largeur de 30m. Le sol est composé de deux couches de poutre en pin d’Orégon perpendiculaire une à l’autre formant un parquet rigide et parfaitement plan. Deux couches de peinture (vert eau) permettent une bonne visibilité des tracés.

La multitude des tracés obligeait à repeindre le sol en fonction des nouvelles constructions de navires, faisant disparaître les anciens tracés. Pour éviter cela il fut décider de couvrir le parquet par des plaques de contreplaqué, démontable et facilement stockable, les tracés étant sauvegardés.

La salle est divisée en deux parties, la salle à tracer proprement dite et une zone de stockage des gabarits et moules en bois, représentant un volume très important. Un charpentage y est juxtaposé pour leurs fabrications.

Les hommes

Ce sont des ouvriers charpentiers tôliers qui accèdent à la salle. Ils sont matelotés avec un ancien qui leur transmettra leur savoir. Ils changent de spécialité et deviennent Traceur Coque. C’est l’accès a une profession dite « noble » et une consécration pour plusieurs d’entre eux.

Ils sont souvent passés par l’école des apprentis, « les arpètes » et sont sortis au bout de deux ou trois ans vers les chantiers de l’arsenal, chantier N, BF, chantier R.

Les qualités requises sont une bonne connaissance du navire, il est vrai que le langage marine est bien particulier, on y parle de bordés, de varangues, lisses, tonture, bouge, livet et bien d’autres encore ! Ces mots sont familiers aux traceurs. Autre qualité indispensable bien avant l’avènement de l’ordinateur, c’est la vue dans l’espace, savoir imaginer les formes, maîtriser les rotations et changement de plans. Il faut avoir vu un ancien montrer à un plus jeune, le déplacement de points dans l’espace et cela sur le parquet au beau milieu un entrelacs de tracés !!

Le travail au 1/10ème met à rude épreuve la vue, il faut sans cesse utiliser les loupes pour reporter les points, elle finit par se brouiller et les pauses sont les bienvenues ! Quand au travail en vraie grandeur, la position est d’être a genoux sur le parquet. La parade consiste à coudre sur les bleus de travail, des poches aux niveaux des genoux dans lesquelles on y glisse des plaques de feutre pour adoucir le contact avec le plancher. Ce n’est pas la position la plus agréable à tenir de longues heures !

Leur rôle :

• Le travail du traceur consiste à donner toutes les informations pour le débit, le formage, l’assemblage des éléments de structure du navire.
• L’ensemble de ce travail est réalisé, à partir des plans du bureau d’étude, suivant le découpage en bloc, ensemble, sous ensemble, en fonction des moyens industriels de l’atelier, de la cale et du chantier N
• L’ensemble de ces pièces sera essentiellement débité dans des tôles et profilés.

Le traçage

Deux échelles sont retenues :

La vraie grandeur, la surface de la salle à tracer est suffisante pour le traçage complet du navire à l’échelle 1.

Le 1/10ème permet un gain de place non négligeable mais le travail nécessite une grande précision. Une erreur de 5/10ème se traduira à l’atelier par un écart de 5mm !! Le travail se fait sur des tables spécialement dimensionnées au navire (deux épaisseurs de contre-plaqué de 20mm assemblés et recouverts de formica) et à l’utilisation du matériel de traçage (règle, latte, plomb). La précision des tracés ne sera obtenue que grâce à l’appoint de loupe et casque loupe.

Le balancement des formes (réglage des formes du navire)

Bien avant le balancement des formes à la salle à tracer, un avant projet a vu le jour à la demande du client qui définit ses besoins (type, tonnage, caractéristiques, armement, équipage …..). Une maquette sera réalisée et testée au bassin des carènes. Elle y subit tous les essais nécessaires dans des conditions proches de la réalité (tangage, roulis, ….).

De cette maquette sortira un plan des formes et sont tableau des ordonnées, vingt couples de calculs répartis également entre la PPAR et PPAV (perpendiculaires au niveau de la flottaison). C’est ce plan qui permet de lancer le réglage des formes définitives.

C’est un travail qui requiert une grande attention, une grande précision. C’est aussi un grand honneur de se voir attribuer une telle tâche !!

Le réglage des formes consiste donc à :

- couper le bâtiment par des plans parallèles au maître couple : le Vertical

- couper le bâtiment par des plans horizontaux : l’Horizontal

- couper le bâtiment par des plans perpendiculaires au maître couple et aux plans horizontaux : le Longitudinal

Les diverses courbes obtenues sont mises en correspondance parfaite dans les trois projections.

Tracé du quadrillage au 1/10ème (le même principe est appliqué en Vraie Grandeur) :

Tracé du vertical

Le vertical est divisé en deux, le vertical AV et le vertical AR, évitant ainsi de chevaucher les différents tracés.

Puis on trace l’axe navire ; les lignes horizontales en 11 lignes réparties également entre le fond de carène et la flottaison (0H à la 10H) ; les sections longitudinales. Les ¾ de la ½ largeur sont divisés en 5 sections (1S à 5S)

Tracé du longitudinal et horizontal

Ces 2 vues sont tracées sur la même table et la distance entre chaque couple de calcul est réduite au 1/50ème, pour deux raisons, un gain de place et un réglage plus fin. On appelle cela le raccourci.

Une très grande attention doit être portée au traçage de ce quadrillage. Un quadrillage métrique peut y être ajouté pour le report des points.

Le quadrillage peut à ce moment être gravé à l’aide d’une pointe tungstène très fine.

Les consignes

Le report des points du tableau des ordonnées se fait avec un critérium à mine dure et affuté en biseau. Les règles graduées sont de très bonne qualité et les loupes indispensables (grossissement 10 fois).

Les lattes sont maintenues en plaçant les plombs a partir du milieu de la courbe et en allant vers les extrémités afin de permettre à la latte de s’étaler correctement sans flottement. Un plomb sera placé a chaque point défini. Le lattage est considéré correct lorsque l’on soulève un de ces plombs la latte conservant sa position.

Les cas particuliers de raccordement de courbe avec une droite ou de courbe présentant un S sont traités avec le plus grand soin.

Exécution

La première opération consiste à latter le couple 10 (milieu) et l’horizontale 10 (flottaison), ces deux courbes sont primordiales et doivent rester au plus près des points fournis par le tableau des ordonnées. Puis latter et régler la courbe des aboutissements (pieds de couples) ainsi que la courbe donnant la limite supérieure des formes le livet en abord (jonction entre le pont supérieur et le bordé). Cette opération doit être exécutée dans les trois vues.

• Latter les couples de calculs sur le vertical en s’attachant à conserver plus particulièrement la 10ème horizontale précédemment tracée. Placer des « médailles » sur les points qui filent.
• Reporter tous les points du vertical sur l’horizontal puis latter toutes les horizontales et régler ces deux vues.
• Reporter les points des sections verticales et intersections des couples avec les horizontales sur le longitudinal. et régler dans les trois vues.
• Dans le cas ou dans certaines régions il apparaît des incertitudes, il est souhaitable d’ajouter une ligne d’eau ou section verticale supplémentaire.

Toute l’habileté du traceur consiste à régler ces courbes dans les trois vues, par un balancement subtil d’une à l’autre. Le but étant de faire disparaître toutes les « médailles » c'est-à-dire les points qui filent, mais quels points lâcher ou tenir ? Tracer, prendre des options, retracer, revenir sur les options, les nerfs des traceurs sont mis à rude épreuve ! Mais quelle satisfaction du devoir accompli, le balancement terminé dans les trois vues !

Pour vérifier la conformité du plan des formes, il est recommandé de tracer un couple supplémentaire entre deux couples de calculs. Dans certaines régions paraissant douteuse on peut tracer sur le vertical des sections complémentaires que l’on vient développer sur le raccourci. De même le réglage de la charpente AV et AR, crosses de gouvernails, sorties d’arbres, chaises d’arbres, écubiers…sont difficiles a réaliser sur le raccourci, on peut être amené à réaliser un réglage partiel au 1/10ème dans les trois dimensions.

Définition des couples de constructions

On commence à placer sur le raccourci la position des couples de calculs, puis à l’aide d’une règle graduée ou une latte biseautée on relève tous les points d’intersections des lignes d’eau et des sections verticales. On reporte l’ensemble de ces points sur le vertical pour tracer les couples du navire. On ajoutera le tracé des lisses des joints de bordé

Dès que tous les tracés sont réalisés on les grave sur le formica à l’aide d’une pointe tungstène très fine ; C’est une opération qui termine le réglage des formes au 1/10.

Traçage du vertical en VG (sur le plancher de la salle à tracer)

On commence par tracer le quadrillage de la même manière qu’au 1/10ème, l’axe navire, les lignes horizontales, les sections verticales, le quadrillage métrique. L’outillage utilisé est la corde a piano, les perpendiculaires sont tracés avec la méthode (3, 4 et 5).

Puis on reporte l’ensemble des points du vertical au 1/10 sur ce quadrillage.

On latte et grave les tracés à l’aide de lattes flexibles en bois ou matières plastiques. Toujours le même principe la latte devant conserver sa position dès qu’on relève un plomb.

Seul le couple maître sera tracé sur les deux demis verticaux. Les tracés des couples représenteront le HM (le hors membrures), c'est-à-dire que les épaisseurs de bordé seront rejetées en abord. Le IM (l’intérieur membrure) représente la forme intérieure des membrures.

Les inscriptions sont nombreuses et idéalement placées pour permettre une lecture sans avoir à se déplacer en cours de travail. On y inscrit ainsi les lignes d’eau, le quadrillage métriques, les numéros de couples, les joints, les lisses, les ponts.

A l’issue du traçage de l’ensemble de ces éléments, on établit le Devis de Tracé du navire. C’est un document très important, on y retrouve :

A - Divisions de tracé (couples de calculs)

• les demi-ouvertures des lignes d’eau
• les hauteurs des sections verticales
• les hauteurs et demi-ouvertures des pieds de couples
• les hauteurs et demi-ouvertures de la limite supérieure (livet en abord)
• les hauteurs et demi-ouvertures des lignes de contact de la muraille

B - Couples de constructions

• le tableau des mailles
• le quadrillage du vertical
• les demi-ouvertures des lignes d’eau
• les hauteurs des sections verticales
• les hauteurs et demi-ouvertures des pieds de couples
• les hauteurs et demi-ouvertures des contacts HM
• les hauteurs et demi-ouvertures des ponts
• la position des éléments principaux de raidissage des ponts
• la définition des hauteurs d’entreponts
• les hauteurs et demi-ouvertures des pieds de lisses
• les hauteurs et demi-ouvertures des têtes de lisses
• les hauteurs et demi-ouvertures des joints de bordé
• le tracé de l’étrave, de la poupe, de la crosse d’étambot, du gouvernail
• le tracé des sorties d’arbres et chaises d’arbres
• le tracé des écubiers
• le tracé des quilles de roulis
• les tracés particuliers, bulbe, propulseur, stabilisateurs, appendices ….

La rédaction de ce document clôture ainsi toute l’opération de réglage des formes du navire, on peut passer à l’étape suivante qui consiste à donner à l’atelier, tous les éléments nécessaire à la construction du navire.

Ce devis servira toute la vie du navire, dans un premier temps pour la construction puis des réparations ou avaries éventuelles, modifications, carénage…

Fourniture à l’atelier

La salle à tracer est en étroite collaboration avec les différents groupes de l’atelier, du chantier et le bureau d’étude. A l’atelier des BF on y trouve le bureau de coordination, la préparation et le planning.

Suite au découpage en blocs, ensembles, sous ensembles (pont, cloisons, bordé), la salle à tracer va établir différents documents :

- La feuille signalétique : nomenclature détaillée des pièces élémentaires entrant dans l’ensemble préfabriqué. Cet état indique pour chaque pièce ou séries de pièces, le matériau d’origine, les indications particulières d’usinage, les moyens d’usinage, de traçage (lattes , croquis, cotes, agencements, gabarits), le formage, le premier poste d’usinage, l’orientation après la dernière phase d’atelier, le poste éventuel de préfabrication partielle ou totale, la destination finale.

- Le plan repéré : Ce plan comporte le repère de chaque pièce, les indications de sur-longueurs à couper sur table ou à bord, les signes de soudures.

- Les feuillards : (lame acier de 50mm de largeur, d’épaisseur 0.5mm et de plusieurs mètres de longueurs) sur lesquels figurent : les dimensions des éléments longitudinaux et transversaux n’entrant pas dans une phase de formage. On y trouve principalement la description des raidisseurs de pont et cloisons (les limites des éléments, la position des sur-longueurs, des évidements, des anguillers, des dégagements d’air, d’éléments intermédiaires), les inscriptions diverses tel que les couples, la 0h, l’axe navire seront indiquées. Ces feuillards servent aussi au retraçage du panneau de pont après assemblage des différentes virures du panneau, en donnant le perpignage et les demi-largeurs aux couples et écarts. En bout de feuillard on inscrit, le nom du traceur, le n° de préfabriqué, le sous ensemble, les repères concernés. Ces feuillards sont faciles à stocker (enroulement) et à transporter.

- Les retombes en carton ou bois : Pour donner des indications d’angle ou de forme on réalise un tracé sur carton ou bois, avec un point repère en correspondance au feuillard. Il peut s’agir de coupe en sifflet, d’aboutissement divers, voir parfois à la description complète de petits éléments.

- Les tôles de bordé : Pour la description des tôles de bordé, on dénombre 2 types, les tôles développables qui sont traitées par la méthode de calcul et les tôles non développables qui sont traitées par la confection d’un moule en bois.

- Les tôles développables : Il y a plusieurs méthodes, mais une des plus simple est celle par calcul. Le travail se fait directement sur le vertical. On trace les cordes des couples milieu et extrêmes, puis des perpendiculaires à la corde milieu, à l’axe (rep b) et en abord (rep a et c). A partir de ces deux trapèzes ainsi créés il est possible de développer la tôle à partir du couple milieu. La méthode par calcul permet aussi de déterminer le devers des couples, c'est-à-dire leurs traces réelles.Toujours sur le vertical on relève : l’allongement des repères a, b c, le développé des couples à l’aide d’une latte en bois de l’épaisseur de la tôle de bordé (pour récupérer la fibre neutre). Une méthode pour contrôler le bon développement sera de faire apparaître les diagonales de la tôle. La même méthode peut être appliquée à partir du vertical au 1/10ème. L’ensemble de ces données sera reporté sur une feuille de développement ou sur deux feuillards exploitables par l’atelier pour le tracé direct sur la tôle. La salle à tracer fournit un jeu de gabarit en bois, pour donner la forme transversale, longitudinale et le gauche. Cela s’appelle un jeu de gabarit à voyants (environ 5 gabarits pat tôle). A l’aide de planche en sapin, on prend la forme transversale sur le vertical, un moyen simple consiste à déposer et répartir des pointes avec la tête dans le tracé gravé du plancher. Puis y déposer la planche sur ces pointes et frapper légèrement pour la marquer. Il suffit de la retourner, retracer la courbe grâce aux marques laissées par les têtes des pointes et découper. On répéter la même opération pour les autres gabarits. Lorsque l’ajustage à la forme est terminée, on y reporter les traces des joints de bordé ainsi que la trace du repère b (indiqué au dessus), c’est ce dernier qui permet de mettre en place les voyant, planche de bois de longueur maxi un mètre. Ils seront pointés sur chaque gabarit dans le plan du repère b. Sur ces voyants on y trace un point fixe c’est le repère a mettre droit.

Le traceur termine son travail en indiquant sur les gabarits toutes informations nécessaires à la traçabilité du jeu. Les équipes de formage ont ainsi tous éléments pour mener à bien l’opération de mise en forme :

• les gabarits pour la forme transversale
• les voyants pour « dégauchir la tôle »
• le point fixe pour la forme longitudinale.

- Les tôles non développables : Certaines parties du navires sont tourmentées et il devient impossible de développer les tôles suivant la méthode par calcul. Le traceur fabrique un moule en bois à l’échelle une (intérieur ou extérieur bordé). Ce moule devra répondre à plusieurs exigences ; facilité de fabrication et de manutention (plan de pose horizontal), facilité d’utilisation et de retraçage par les personnels de l’atelier. Sur le vertical on détermine et trace un plan horizontal le plus adapté pour la fabrication, puis on réalise les sections du moule de la même manière que les gabarits, on privilégie les couples de construction du navire. Montage du moule : la première opération consiste à réaliser le plan de pose à l’aide de planches en sapin, reliés par des tasseaux de bois, sur lesquelles vont s’appuyer les sections. On raidit les cotés par le montage de planche. Un vrai travail de charpentier marine ! De petites lattes de bois ou en aluminium matérialisent les joints de bordé.

Développement de la tôle : le traceur dépose le support (film plastique en terphane ou feuille de carton) sur le moule, le laisse épouser la forme et trace les joints, les écarts représentés par les sections extrêmes, les couples par les sections intérieures. On retire le support auquel on ajoute les sur-longueurs, Toutes les pièces confectionnées suivant un moule auront des sur-longueurs pour faciliter le travail des formeurs. Elles seront recoupées après retraçage définitif de la tôle. Le traceur inscrit toutes les indications nécessaires sur le support et le moule, il peut aussi donner des gabarits de préformage pour « dégrossir » la première phase de formage. On retrouve essentiellement la confection de moule pour les prise d’eau, les sorties d’arbres, l’étrave, l’étambot, le gouvernail…. La salle à tracer est équipée d’une vaste zone de stockage pour l’ensemble de moules et gabarits. Un dégagement et une plateforme permet un accès vers l’atelier.

- Les éléments transversaux et longitudinaux : La description des pièces se fait directement sur le vertical ou longitudinal. On dépose une plaque transparente (astralon ou terphane, très résistante aux déformations) sur la pièce à « calquer ». Avec un rouleau de scotch blanc on copie le tracé coté extérieur de la pièce. Tout le contour est ainsi réalisé, avec les passages de lisses, d’anguillers, de joints… Le scotch est écarté du tracé théorique de quelques millimètres en fonction de l’épaisseur de la pièce. Il faut tenir compte de la demi saignée de l’oxycoupage. A l’atelier la plaque est déposée sur une table noire au poste d’oxycoupage. L’œil de lecture suivra le contraste noir blanc pour le transmettre à l’aide d’un bras, au chalumeau découpeur. Cette méthode s’applique à tous éléments du bordé, aux barrots de ponts, renforts de cloisons, à l’ensemble des éléments comprenant des évidements, passage de lisse…. Le traceur y inscrit l’ensemble des données pour la traçabilité des pièces.

- Le papier noir : Il sert uniquement à la description de petites pièces. Il ne faut pas oublier de tenir compte de la demi saignée. A l’atelier le découpage est réalisé toujours sur le principe de contraste entre le noir et blanc.

- Le repère a mettre droit : C’est une méthode très simple pour le formage des lisses de bordé. Sur le longitudinal on trace une ligne droite sur le développement de la lisse puis on prend à chaque couple la distance entre cette droite et le pied de lisse. Ces points reportés sur le profilé brut en atelier représentent une courbe, c’est cette dernière que les formeurs vont « remettre droit » et ainsi donner la forme définitive de la lisse.

- Les berceaux de montage : Le chantier décide du type de montage des blocs. Le montage peut être en position navire, à l’envers, sur une cloison…. La salle à tracer fournit tous les éléments, du plus simple pour le calage d’un pont avec bouge (courbure transversale), à la description de sections transversales hors bordé pour des blocs montés en position navire. Des moules aciers peuvent être réalisés pour des montages particuliers comme pour les chaises d’arbres, assemblage du moyeu et des bras.

Le nom du navire et échelle de tirant d’eau : Avec la description de ces deux éléments nous arrivons au terme du traçage du navire. Ces pièces doivent pouvoir être lues correctement, il faut les décrire en projection sur le bordé, ce qui peut donner par allongement des lettres et chiffres déformés. Ces pièces sont tracées sur papier noir.

Conclusion

Plusieurs mois ou années s’écouleront encore avant le démontage et stockage du vertical. En fonction du type de navire ou série de navire.

Les moules et gabarits de formage seront remontés de l’atelier et stockés prés de la salle à tracer

Ainsi s’achève la phase traçage d’un navire, elle aura pris naissance par la dépose d’un parquet neuf, plusieurs équipes de traceurs vont l’arpenter pour tracer, reporter, graver, repérer, puis étaler les feuillards, décrire les pièces, confectionner gabarits et moules parfois directement sur le vertical.