First Floor - Archaeology of boats

Castellano/Valenciano

LA EVOLUCIÓN DE LA ARQUITECTURA NAVAL MEDITERRANEA
entre los siglos VI a.C i XII d.C

El barco es el elemento tecnológico sobre el que se sustenta toda la historia del comercio y los intercambios por vía marítima. La evolución y características de las embarcaciones ha estado condicionada por el contexto socioeconómico de cada momento histórico, dentro de un proceso evolutivo que en la arquitectura naval antigua, es lenta y sin revoluciones tecnológicas.

La concepción y construcción naval antigua, hasta la Alta Edad Media, en nada se parece a la actual. Antes del desarrollo de la arqueología náutica, se pensaba que la arquitectura naval había tenido un desarrollo lineal con una única tradición que tuvo su apogeo en el s. XIX con la introducción del hierro y el acero. Esta construcción naval en madera, nace de una concepción transversal del casco de la embarcación, en la que las cuadernas, unidas en la quilla son el elemento estructural más importante de la nave.

Para los constructores navales de la antigüedad, el barco tenía una concepción “longitudinal y a forro” por lo cual las medidas y las formas de la nave respondían a una visión “longitudinal” determinada por la carpintería axial (quilla, tracas de forro, carlinga, vagras, etc…) y “a forro” porque la función de estructura portante reposaba en el casco. Por ello, para la construcción de la nave se partía de la quilla como principal elemento de la carpintería axial, a la que se le iban añadiendo tracas de forro, creándose las líneas del casco, siendo las cuadernas añadidas con posterioridad.

Partiendo de una visión diacrónica de la lenta evolución de la arquitectura naval antigua, podríamos agrupar las embarcaciones en los siguientes períodos tipo:

Època Arcaica

En la antigüedad, encontramos que para una misma concepción longitudinal de las naves y una construcción a forro primero, hay dos métodos diferentes de acoplamiento de las tracas de forro, un por medio de cosidos y otro por lengüetas y mortajas. Los pecios griegos arcaicos del s. VI a.C estaban construidos por medio de la unión de las tracas por un cosido de fibras vegetales, complementándose con la presencia de cavillas horizontales que ayudaban a evitar movimientos de las tablas de forro durante la fase de construcción, así como en navegación. Las cuadernas, simples refuerzos del casco, estaban también cosidas presentado una serie de rebajes en su cara inferior, coincidentes con las líneas de unión de las tracas, destinados a evitar frotaciones en los cosidos. El pecio del Vieux-Port de Marsella, el Julio Verne 9 (finales del s. VI a.C.) es un ejemplo de este tipo de embarcaciones cosidas de origen focense.

El segundo sistema de acoplamiento de las tracas de forro es el conocido como lengüetas y mortajas, documentado arqueológicamente desde el s. XIV a.C. en los restos de Ulu Burun (Turquía) y que acabó siente el hegemónico desde el s. IV a C. hasta la Alta Edad Media. En este sistema, las tracas de forro se unen entre sí gracias a la presencia de mortajas (cajones) de las mismas dimensiones y equidistancia, realizados a lo largo del canto de todas las tracas, en los que se introducen lengüetas (espigas horizontales) que son fijadas con clavijas verticales, creándose una verdadera estructura interna de refuerzo del casco.

Este tipo de construcción debe tener su origen en la costa Sirio-Palestina como atestiguan los yacimientos de Ulu Burun (1310 a.C.) y Cabo Gelidonya (1200 a.C.) estando documentado también en los pecios fenicios de Mazarron (Murcia) (650 a.C.). El contexto geográfico y cultural de estos pecios, junto con la descripción de Catón sobre la técnica de ensamblaje por lengüetas y mortajas, llamada púnica (punicana coagmenta, De Agri. XXI, 18, 9) sugiere una filiación fenicia para este tipo de construcción naval.

De la confrontación de estas dos tradiciones de construcción naval, que coexisten por lo menos entre el s. VI a.C. y el s. IV a.C., acabará dominando a partir del s. IV a.C., la construcción por lengüetas y mortajas, con uniones más duraderas y sólidas, que permitían más tonelajes y líneas de agua de la nave más evolucionadas.

Època Helenística-republicana

El yacimiento que define el proceso histórico denominado Helenístico, es el pecio Kyrenia (Chipre 310-300 a.C.) que marca el inicio de una nueva tradición de arquitectura naval, con una construcción únicamente por lengüetas y mortajas, mucho más evolucionada. La quilla presenta un rebaje longitudinal (alefriz) a cada lado, donde se unen las tracas de aparadura, ahora de sección trapezoidal/poligonal, lo cual permite una mejor resistencia a los esfuerzos del eje axial de la nave en el quebranto y el arrufo, en comparación con los barcos del período Arcaico. Las cuadernas pasan a ser un refuerzo fundamental de la estructura del casco, disponiéndose de manera alternativa, varengas y semicuadernas, apareciendo finalmente los clavos metálicos como refuerzo a las uniones.

Esta tradición de arquitectura naval es la que encontramos también en época romano republicana, con la presencia de barcos con forro de plomo hasta la línea de flotación, que tenía una función de fungicida, protección y lastre (tras la época romana, el forro metálico del casco no será redescubierto hasta el s. XVIII), con baos encajados en cintas de carena y de manera excepcional, un doble casco como en el caso del pecio Madrague de Giens (sobre 70 a.C.) de cuarenta metros de eslora. La carlinga del mástil se asentaba directamente sobre las varengas, mediante una serie de encajes perpendiculares a su forma, como por ejemplo observamos en el pecio de Cavaliere.

Època Imperial

En época imperial, para mejorar la eficiencia del eje axial (quilla y tracas de aparadura) en las tensiones en navegación, se construyeron naves de fondo plano que modificaban la anterior tradición de arquitectura naval. Durante el alto Imperio se producen también otros cambios que permiten diferenciar la construcción de este período del anterior, son: varían los ángulos de los alefrizes a lo largo de la quilla, y desaparecen las tracas de aparadura de sección poligonal que creaban un ángulo de salida característico, las varengas ahora se unen en la quilla por medio de clavos o clavijas (carpintería transversal unida al eje axial), se sustituye el forro de plomo por impregnaciones y la carlinga se sustenta por dos sobrequillas laterales, tal como aparecía en el pecio con materiales béticos de Saint-Gervais. Este diseño que podríamos denominar arquetípico, se mantendrá sin variaciones hasta el tardo imperio con la última evidencia en el pecio Dramont E del s. V.

Època Altomedieval

En la alta Edad Media, un conjunto de factores conducen de manera gradual y sin revoluciones a un cambio en la tradición arquitectónica naval, que pasa de una construcción a casco primero a la construcción a esqueleto, que es la que ha llegado hasta los nuestros días. El pecio bizantino de Yassi Ada I (Turquía s. VII d.C.) es testigo de esta evolución. Las tracas de forro de la parte baja del casco, están unidas con lengüetas, ahora muy distanciadas y sin clavijas de fijación y al contrario, en las partes altas, por encima de la línea de flotación, las tracas se unen directamente a las cuadernas, siendo este caso un ejemplo de construcción mixta. También en Turquía, en el s. XI d.C. encontramos el ejemplo de una construcción por esqueleto. Se trata del pecio de Serçe Limani en el que ya se documenta una verdadera estructura creada por la quilla y las cuadernas, a la que se unen a través de clavos metálicos, tracas de forro que no tienen función de estructura. A partir de este momento, se inicia una nueva línea de construcción naval en madera, que seguirá un proceso de evolución y mejora, llegándose en s. XVIII a su cenit, con la construcción de los grandes veleros comerciales y militares.

Època moderna y Contemporànea

Entre la Alta Edad Media y la época Contemporánea las técnicas utilizadas en la construcción naval mantienen unos mismos patrones generales, en los que la estructura de la nave estará formada por la quilla y las cuadernas, de manera que el forro solo tendrá la función de dar la estanquidad a la nave. Se difunde y se hace imprescindible la técnica del calafateado para optimizar esta estanquidad. Consiste en ir metiendo piezas de estopa impregnada con brea entre las grietas que quedan entre las tracas de forro para conseguir una completa impermeabilidad del forro de la embarcación.

La concepción de la nave ahora es transversal, es decir, el diseño del barco se basa en las secciones que forman las cuadernas, desde la maestra -la de mayores dimensiones, que marca la máxima manga del barco- hasta las que crean las formas de la proa y popa.
En época musulmana, alrededor del siglo VII, se documenta en la iconografía por primera vez la vela triangular -denominada latina- que será omnipresente en el Mediterráneo hasta nuestros días. La iconografía hallada en las cerámicas bajo medievales nos hablan de embarcaciones de un tonelaje importante, a veces con dos palos, siempre con las velas latinas muy infladas, como la representada en una cerámica mallorquina que muestra una nave hispanomusulmana (Museo Nazional de san Mateo de Pisa).

A lo largo de los siglos XIII y XIV destacará la construcción de dos tipo de embarcaciones: las galeras y las cocas. Las galeras, normalmente con una única fila de remeros, podían estar provistas de uno o dos palos. Desarrollaron funciones básicamente militares pero también comerciales, tal y como hacían los venecianos.

El siglo XVI es la época de las carabelas, las naos y las carracas muy utilizadas sobre todo en las navegaciones atlánticas. Usan velas cuadradas, muy buenas para los vientos unidireccionales, aunque en las naves mediterráneas, de características muy semejantes a las anteriores, predominan las velas latinas.

Los siglos XVII y XVIII son los del esplendor de los grandes veleros. Como la materia prima utilizada en la construcción de las naves continuaba siendo la madera, con refuerzos metálicos, la única manera de poder hacer embarcaciones más grandes era mediante la duplicidad de los elementos que forman la estructura de la nave. Lo que era la quilla, ahora pasa a estar formada por un conjunto enorme de piezas de madera que crean un eje axial de la nave de medidas colosales. Las cuadernas se forman igualmente con muchas piezas y el forro interno se hace omnipresente. Igualmente se multiplican las posibilidades de carga y el que antes eran unos puntales de medidas reducidas (2 m.) apoyados sobre los baos para sustentar la cubierta, ahora se multiplican generando varias cubiertas: dos, tres o cuatro.
El siglo XIX con la utilización del hierro y el vapor modifica completamente una tradición de construcción naval en madera que dará paso a la construcción que conocemos hoy día.

Los primeros vapores propulsados por rueda de paletas, eran aún de madera y normalmente continuaban llevando velas, pero con la llegada a mediados del siglo XIX del hierro y las hélices, la fisonomía de los barcos cambia radicalmente, creándose un tipo característico de embarcación en los siglos XIX y XX.

English

English text here

THE EVOLUTION OF MEDITERRANEAN NAVAL ARCHITECTURE
between the 6th century BC and 12th century AD

The ship is the 'technology' on which the whole history of commerce and trade by sea is founded. Social and economic circumstances throughout history influenced the evolution and characteristics of naval architecture. It has been a natural, slow process without revolutionary technological changes.

Until the late Middle Ages naval design and construction bore no resemblance to that of today. Before the development of nautical archaeology, it was thought it had had a continuous, single linear evolution which reached its height in the 19th century with the introduction of iron and steel. The original construction of ships in wood was of a cross hull design, in which the frame or ribs, joined at the keel, were the most important structural element of the vessel.

For shipbuilders in ancient times, a boat's design was based on "longitude and lining". The longitude or length was dictated by the fore-and-aft line - made up by the axial carpentery (keel, strakes or planks laid next to the keel, masthead, girders, etc). The shape was formed by the "lining" because a vessel's function was dependent on the shape of the hull. Therefore, a ship's construction started with the keel as the main element of the axial carpentry, to which lining planks (strakes) were added creating the shape of the hull. The ribs or frames were added later.

An overview of the slow evolution of ancient naval architecture groups vessels in the following historical periods:

Ancient Times

In ancient times, for vessels of the same basic construction method and longitudinal "lining-first" design, there were two different methods of coupling the lining planks. One was by means of stitching (lacing) and the other by tenons and mortises.

Ancient Greek wrecks from the 6th century BC show that ships were constructed by introducing horizontal pegs held in place by a mesh of vegetable fibres. The pegs helped prevent movement of the lining planks during construction as well when sailing. The ribs, simple reinforcements of the hull, were also laced in place. They had a series of indentations on the outside which co-incided with the joints of the planks and were designed to prevent the stitches being rubbed. The wreck in the Old Port of Marseille of the Jules Verne 9 (late 6th century) is an example of this type of laced vessel of Phoenician origin.

The second system used to couple the liner planks is that known as tenons and mortises. It is documented archaeologically from the 14th century BC in the wreck of the Ulu Burun (Turkey) and became the dominant method from the 4th century BC until the Late Middle Ages. In this system the liner planks were joined together by identically sized grooves or mortises made equidistant along the edge of all the strakes - the continuous planking from stem to stern - into which were introduced tenons or vertical pins, creating proper internal reinforcement of the hull.

This type of construction must have had its origins on the Syrian-Palestinian coast, as evidenced by discoveries in Ulu Burun (1310 BC) and Cape Gelidonya (1200 BC). It is also documented in the Phoenician wrecks of Mazarron (Murcia) (650 BC). The geographical and cultural context of these wrecks, along with Cato's description of the assembly technique for tenons and mortises, called the Punic technique (punicana coagmenta, De Agri. XXI, 18,9), suggests a Phoenician pedigree for this type of shipbuilding.

These two traditions of shipbuilding co-existed until at least the period between the 6th and 4th centuries BC. But from the 4th century BC onwards, the tenon and mortise construction came to dominate as the joints were stronger and more durable, allowing the more advanced vessels to carry greater tonnage and to have deeper water lines.

Hellenic Republican period

The wreck of the Kyrenia (Cyprus 310-300 BC) is representative of the historic method called Hellenistic. It marks the beginning of a new tradition of naval architecture of much more evolved construction using only tenons and mortises. The keel has a longitudinal recess or rabbet on each side, where the Garboard strakes (the first range of planks or plates laid on a ship's bottom next to the keel) were joined. Now of trapezoidal/polygonal section, the method gave the axis of the ship better resistance to heaving and pitching than the boats of the Archaic period. The ribs became a major structural reinforcement of the hull, with alternate floor plates and half-frames. Metal nails appeared eventually as reinforcement of the joints.

This tradition of naval architecture is found in the Roman republican era. Vessels were lead-lined to the waterline, which provided both fungicidal protection and ballast. (After the Roman period, metal plating of the hull was not rediscovered until the 18th century). Beams were embedded in buoyancy belts and occasionally had a double hull, as discovered in the Madrague de Giens, a 40m long double-hulled wreck from the Hellenistic Republican era (about 70 BC). The frame of the mast was fixed directly to the floor plates through a series of perpendicular sockets, as observed in the wreck of the Cavaliere.

Imperial era

In Imperial times, to improve the axial efficiency (keel and Garboard strakes) in the stress of navigation, flat-bottomed craft were built, modifying the tradition of naval architecture. During the high Imperial period other changes were also made that distinguish the construction of this period from the previous. These included: varying the angles of the groove along the length of the keel; eliminating the polygonal Garboard strakes which created a characteristic angle; joining the floor plates at the keel by means of nails or pegs (transversal woodwork joined at the main axis); substitution of a lead liner for impregnations and the ribs were supported by two lateral keelsons as in the wreck of the Saint-Gervais, which was carrying materials from Roman southern Spain . This design could be called archetypal. It remained unchanged until the late Imperial period as shown by the latest evidence from the wreck Dramont E (5th century AD).

Early medieval period

In the early Middle Ages, a number of factors led to a gradual and smooth change in naval architectural tradition. The skeleton began to be built first rather than the hull. This is the method which has come down to the present day. The Byzantine wreck of Yassi Ada I (Turkey 7th century AD) is witness to this evolution. The strakes lining the bottom of the hull are joined with tenons, now far apart and without lugs and conversely, in the upper parts above the waterline, the strakes are attached directly to the frames. This is an example of mixed construction.

Also in Turkey, in the 11th century AD, an example of construction by frames has been found. This is the wreck Serçe Limani in which the main structure is created by the keel and frames, to which the lining strakes are joined with metal, but have no structural function. From this moment on a new type of wooden naval construction began which evolved and improved, arriving at its zenith in the 18th century with the construction of the great commercial and military sailing ships.

Modern and contemporary

Between the early Middle Ages and modern times the techniques used in shipbuilding maintain the same general pattern, in which the structure of the craft is formed by the keel and frames, so that the lining only has the function of giving tightness to the ship. Caulking became a widespread and essential technique for optimum sealing. It consisted in putting pieces of tow impregnated with tar in the cracks between the strakes lining to completely waterproof the lining of the vessel.

The design of the ship now is transverse, i.e. boat design is based on the sections forming the frame - from the largest or master, which marked the greatest breadth of the ship, until those that created the forms of the bow and stern.

In the Moorish period, around the 7th century, a triangular or lateen sail is documented for the first time. This is prevalent in the Mediterranean up to the present day. Iconography found in early medieval pottery shows us vessels of great tonnage, sometimes with two masts, always with very inflated lateen sails, such as on the hispano-moorish vessel pictured on Majorcan pottery in the National Museum of St. Matthew of Pisa.

Throughout the 13th and 14th centuries two types of vessel - the galleys and the cocas - were important. The galleys, normally with only one row of oarsmen, had one or two masts. They usually had a military function but were also used commercially, such as those built by the Venetians.

The 16th century is the age of the caravelas, the clippers and the carracks - widely used especially in Atlantic crossings. They carried square sails, excellent for unidirectional winds, although in Mediterranean ships of very similar characteristics, the lateen sail predominated.

The 17th and 18th centuries brought the splendour of the tall ships. As the raw material used in the construction of the ships remained wood, with metal reinforcements, the only way to make larger boats was by duplication of the elements that formed the structure of the ship. What was the keel now becomes a huge construction consisting of wood pieces that form a central axis of a ship of gigantic measurements. The frames are also made of many pieces and the internal liner is always present. The cargo areas also increased. Originally small sized (2m) stanchions or props leaning on the beams held up a single deck, now they increased in number to make several decks - two, three or even four.

In the 19th century the use of iron and steam completely changed the tradition of wooden naval construction and gave way to the methods we know today.

The first steam-powered paddle wheel ships were still made of wood and normally carried sails but, with the arrival in the mid-19th century of iron and propellers, the appearance of the vessels changed dramatically, creating the distinctive type of vessel of the 19th and 20th centuries.

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License