Bâtir des ponts entre ingénierie et archéologie

Des élèves-ingénieurs de l’École Centrale de Lyon mènent actuellement leur projet d’étude en partenariat avec le musée Lugdunum - Musée et Théâtres romains, à Lyon Fourvière, le musée Gallo-Romain Saint-Romain-en-Gal Vienne, le Lycée la Martinière Duchère, le Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS), UMR CNRS 5513, et l’association InterCycles autour de la reconstitution d’une scie hydraulique antique. De nombreux acteurs du monde de l'artisanat, de la culture, de la formation sont également impliqués dans ce projet.

Des machines antiques romaines pour scier la pierre

Projet d'élèves scie hydraulique École Centrale de Lyon 2

Les élèves-ingénieurs de 1ère année et des élèves de terminale SI du Lycée la Martinière Duchère présenteront à l’occasion des journées Gallo-Romaines au musée de Saint-Romain-en-Gal, les 2 et 3 juin prochains, une reconstitution à échelle réelle d’une scie animée par une roue hydraulique de trois mètres de diamètre. Ce projet a été initié et coordonné par l’association InterCycles.

Cette scie servait à fabriquer des placages de pierre destinés à embellir les murs et les sols des édifices publics de prestige, voire de certaines villas privées. Ce type de scie constitue une machine complexe de haute technicité qui fait date dans l’histoire de la technologie. Outre la roue hydraulique, le mécanisme d’entrainement se compose de roues dentées, de bielles, de manivelles et de tiges de poussée, et permet d’actionner plusieurs lames de sciage.

Projet d'élèves scie hydraulique École Centrale de Lyon 3

Cette maquette a été fabriquée à partir des descriptions de textes anciens, des connaissances archéologiques et en s’appuyant sur le savoir-faire des artisans des métiers d’art. Elle sera également exposée au Musée Lugdunum lors des journées nationales de l’archéologie 2018, du 15 au 17 juin, puis lors de la fête de la science, du 6 au 14 octobre 2018. À cette occasion, le musée présentera également un dispositif de sciage de pierre, réalisé par les élèves du LTDS de l’École Centrale de Lyon. Ce dispositif à échelle réduite, équipé de capteurs de force, a permis d’étudier et de démontrer la faisabilité du sciage sur des échantillons de pierre fournis par le musée Lugdunum.

Des instruments antiques romains pour mesurer le temps

Un autre projet d’élèves-ingénieurs de l’École Centrale de Lyon a été consacré à la mesure du temps dans l’Antiquité. Ils présenteront deux maquettes didactiques d’instruments destinés à cette mesure lors des journées nationales de l’archéologie 2018. La première représente une clepsydre, une sorte de sablier à eau, qui permettait une mesure de courte durée (à l’échelle d’une dizaine de minutes). La seconde reconstitue un cadran solaire, qui permettait une mesure de plus longue durée (à l’échelle d’une journée).

Ces dispositifs enrichissent les présentations du musée qui propose déjà au visiteur un calendrier découvert à Coligny, remarquable par ses inscriptions en langue gauloise. Il est constitué d’une plaque de bronze du IIe siècle, et permet une mesure du temps à une échelle de cinq ans.

Les travaux sont réalisés dans le cadre des projets d’étude de 1ère année encadrés par Bertrand Houx, professeur agrégé en sciences industrielles de l’ingénieur et ingénierie mécanique et par Joël Perret-Liaudet, maître de conférences en mécanique et chercheur au LTDS. Dans ce cadre, ils collaborent sur des thèmes variés depuis plusieurs années avec Hugues Savay-Guerraz, directeur de Lugdunum, musée et théâtres romains. Parmi les études réalisées : la simulation de l’acoustique des théâtres romains, la reconstitution d’une chaudière en plomb, la réalisation d’une maquette didactique illustrant le fonctionnement de siphons, ouvrages remarquables équipant les aqueducs antiques lyonnais, ou encore la fabrication d’une machine hydraulique, illustrant le fonctionnement de la pompe antique découverte à Lyon. Ces deux réalisations, pompe hydraulique et maquette du siphon, ont été présentées lors de l’exposition AQUA à Lugdunum.