Technologie maritime

Dès la première période de colonisation, les Américains coloniaux ont profité des ressources en bois bon marché et disponibles pour construire des navires pour la pêche, le commerce et le commerce. La construction navale était particulièrement forte en Nouvelle-Angleterre, où, au moment de la Révolution, un nouveau navire était lancé chaque jour. Pendant la majeure partie du XVIIIe siècle, les navires ont été construits selon les pratiques de construction anglaises traditionnelles, avec peu d'innovations. La navigation était dominée par des transporteurs plus petits et à navigation lente, différenciés uniquement par le nombre de mâts, le plan de gréement et la taille de la coque. Pendant la Révolution, la construction de corsaires a fourni aux constructeurs navals une expérience dans la conception de navires plus rapides et plus élégants. La reprise économique post-révolutionnaire et la croissance explosive du commerce ont créé un besoin de moyens rapides et fiables d'expédition des marchandises. Dans les années 1790, une «manie de la vitesse» s'empara des constructeurs navals et déclencha une vague d'expérimentation des plans de voiles et de la conception de la coque.

Répondant au besoin de vitesse, de nombreux constructeurs ont modelé leurs navires sur le modèle du «Baltimore clipper», une conception Chesapeake de la fin du XVIIIe siècle qui maximisait la quantité de voile et traversait les eaux avec des extrémités pointues et une quille profonde. La quille profonde s'est avérée problématique, car de nombreux ports n'avaient que des ports peu profonds. La solution était la dérive, ou «dropkeel», qui pouvait être déplacée de haut en bas dans un boîtier étanche pour donner au navire une quille profonde pour une navigation rapide ou un faible tirant d'eau pour la navigation au port. La dérive avait été inventée dans les années 1770, mais des problèmes avec le boîtier étanche l'ont empêchée d'être utilisée en général jusqu'à ce qu'elle soit perfectionnée en 1814. La guerre de 1812 a de nouveau fourni aux constructeurs navals la possibilité de concevoir des navires rapides pour les corsaires. Après la guerre, des entreprises à haut risque telles que l'esclavage, la contrebande d'opium et le commerce du café et des fruits ont maintenu les constructeurs navals en concurrence pour construire des navires plus rapides avec de plus grandes capacités de chargement. Cette compétition a maintenu vivante la tradition de la construction de navires rapides et s'est avérée cruciale dans l'établissement des conceptions de base des grands navires clipper des années 1840.

Aides à la navigation

Au-delà des navires eux-mêmes, plusieurs innovations ont aidé à soutenir l'entreprise maritime au début de la période nationale. Le premier phare avait été construit dans le port de Boston en 1716, mais au moment de la Révolution, seuls quinze feux avaient été construits sur toute la côte. Au cours des quatre décennies suivantes, les efforts de construction de phares se sont intensifiés, s'étendant vers l'intérieur des terres jusqu'aux Grands Lacs en 1819 et vers le sud jusqu'à la côte du golfe dans les années 1820. Des expériences avec des mèches et des lentilles ont de plus en plus amplifié les lumières d'huile de baleine et ont finalement abouti à l'invention en 1840 de la puissante et efficace lentille de Fresnel.

Dans les années 1750, l'Anglais John Harrison a résolu le problème de la détermination de la longitude en développant un chronomètre de marine capable de garder une heure précise. Les horloges, cependant, restaient trop chères pour la plupart des marins, et la position d'un navire était le plus souvent déterminée par un ensemble complexe de calculs basés sur des observations astronomiques et des tableaux publiés. Le sextant, inventé en 1757, était largement utilisé en 1800 et fournissait aux marins des mesures astronomiques beaucoup plus précises que celles disponibles auparavant. Les tableaux utilisés pour calculer la longitude ont été publiés dans les almanachs marins britanniques à partir du milieu du XVIIIe siècle, mais étaient remplis d'erreurs. En 1800, Nathaniel Bowditch, un capitaine de navire de Salem, a corrigé les huit mille erreurs dans les tableaux britanniques et a publié les résultats en 1802 comme Le nouveau navigateur pratique américain. À peine six ans plus tôt, un autre capitaine de navire du Massachusetts, Edmund Blunt, a publié Le pilote de la côte américaine, qui contenait des instructions pour entrer dans les ports le long de la côte est. Les deux textes sont rapidement devenus les ouvrages techniques essentiels de la navigation américaine; leur publication, avec des mises à jour annuelles, s'est poursuivie jusqu'à nos jours.

Puissance de la vapeur

Le premier bateau à vapeur commercialement viable, le Clermont, a été construit par Robert Fulton en 1807 pour être utilisé sur la rivière Hudson. En 1815, Fulton avait quinze bateaux à vapeur en service, Nicholas Roosevelt avait lancé son bateau à vapeur Nouvelle Orléans de Pittsburgh à la Nouvelle-Orléans, et vingt bateaux à vapeur faisaient des voyages réguliers sur la rivière Ohio. Les bateaux à vapeur ont brûlé une énorme quantité de bois, qui a dû être stockée à bord, ajoutant ainsi au poids du bateau et occupant un espace précieux. En 1817, le Chancelier Livingston était équipé pour brûler le charbon comme combustible et, au milieu des années 1820, la plupart des bateaux à vapeur étaient équipés pour brûler à la fois du bois et du charbon. L'utilisation du charbon beaucoup plus compact signifiait une économie d'espace et de poids qui permettait aux concepteurs de bateaux à vapeur d'ajouter non seulement plus de passagers et de fret, mais également des équipements tels que des salles à manger et des cabines privées.

Les bateaux à vapeur ont été de grands succès commerciaux sur les eaux intérieures, mais ce n'est qu'après le passage au charbon que les bateaux à vapeur ont pu fournir des services pour concurrencer avec succès les paquets de voile. En 1819, le voilier Savannah
a été équipé d'une machine à vapeur et de roues à aubes et a été le premier navire à traverser l'Atlantique en partie à vapeur. Plus tard la même année, le Robert Fulton est devenu le premier navire à vapeur construit spécifiquement pour les voyages océaniques. Cependant, la vapeur n'était toujours pas fiable et la plupart des navires à vapeur en mer conservaient des mâts et des voiles. Le bateau à vapeur Président, construit en 1829, a été le premier à abandonner complètement les voiles, mais la plupart des navires à vapeur ont combiné la voile et la vapeur pendant les années 1880.

Des navires de guerre

La marine a également expérimenté la vapeur, engageant Robert Fulton pour construire le Démologues en 1814. Auparavant, les progrès de la technologie navale se limitaient en grande partie à des améliorations de conception qui équilibraient le poids des canons, l'intégrité structurelle et la vitesse. Une avancée avait été l'invention de la carronade, un petit canon qui pouvait lancer un tir de taille normale, mais avec une portée limitée. La carronade a été inventée dans les années 1770 et rapidement adoptée par les constructeurs navals, car elle permettait de regrouper la puissance de feu à la proue et à la poupe vulnérables du navire. Fulton Démologues était un bateau à aubes équipé de flancs en bois de cinq pieds pour la défense et de vingt canons pour l'attaque, mais il était si lourd qu'il ne pouvait faire que cinq nœuds à pleine vapeur. Surpoids, sous-alimenté et propulsé par des roues à aubes hors de l'eau vulnérables, le bateau à vapeur est resté non viable en tant qu'engin naval jusqu'à ce que les améliorations de la technologie des chaudières et le remplacement des roues à aubes par des hélices à vis dans les années 1840 ouvrent la voie au développement d'une marine à vapeur. .