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Hélices de voiliers 2/3 : Les hélices à pas variables

Traînée, vibration, mauvaise marche arrière, pour venir à bout des inconvénients d'une hélice fixe, des très nombreuses hélices à pas variables ont vu le jour.

Quels sont les avantages de ces dernières face aux hélices fixes ?

Hélices de voiliers 2/3 : Les hélices à pas variables

Qu'est-ce qu'une hélice à pas variable ?

Les hélices à pas variables sont conçues autour d'un moyeu sur lequel viennent s'articuler deux, trois ou quatre pales.

Elles sont pensées pour être capables d'inverser leur "sens de vissage" lors du passage d'avant en arrière.

La rotation des pales entre la position de marche avant et celle de marche arrière s'effectue en les appuyant sur la poussée hydrostatique. Ainsi, lorsque l'hélice est déployée en sens avant, lors du passage en arrière, un système d'engrenages va débrayer les pales de leur position avant puis les faire pivoter en position arrière. 

Sur les plus simples de ces hélices, les pales tournent de 180° selon que le navire avance ou recule.

Ci-dessus une Darglow Featherstream moyeu demonté

Sur les modèles les plus perfectionnés, le pas, c'est-à-dire l'angle formé entre l'axe de rotation et la pale se modifie automatiquement en fonction de la vitesse de l'eau sur la pale pour offrir le meilleur couple possible.

Ces hélices sont plus onéreuses que les fixe, mais ne nécessitent pas un encombrement plus élevé. On peut facilement changer un type pour l'autre.

L'hélice Max-prop, une des pionnières née en 1970

L'hélice Max-prop, une des pionnières née en 1970

Les effets avantageux d'une hélice à pas variable 

Une marche arrière plus franche

Dès lors que l'hélice se verrouille en arrière, c'est comme si on avait fixé une hélice spécialement conçue pour la marche arrière. Du coup, le bateau marche plus vite en arrière et tracte nettement plus fort.

 

Un freinage plus puissant

Avec une marche arrière plus franche, on gagne immédiatement un freinage plus efficace. Un avantage de taille.

 

Une traînée plus réduite avec la mise en drapeau

Ces hélices, lors de la marche sous voiles seules, sont capables de mettre leurs pales face à la marche.

C'est la mise en drapeau qui réduit considérablement traînée, vibrations, et optimise la vitesse sous voiles. Sur un monocoque, on gagne fréquemment un nœud par rapport à une hélice fixe.

A gauche une Max-Prop 4 pales en drapeau.

 

 

 

Un couple optimisé

Enfin, certains modèles comme la Brunton Autoprop (à gauche) sont pensés pour adapter leur pas en fonction non pas de la seule direction avant ou arrière, mais de la force transmise par l'arbre d'hélice. Ainsi, selon la vitesse de rotation de l'arbre d'hélice, elles s'ouvrent plus ou moins.

 

 

 

 

Du côté des inconvénients, il faut relever la latence nécessaire à la rotation des pales de la position avant à arrière. 

Une fois la transition effectuée, le freinage est nettement amélioré, mais, pendant les 3/4 premières secondes, il ne se passe rien. C'est un effet qu'il faut apprendre pour pourvoir l'anticiper tout particulièrement dans les coups de fouets des manœuvres de port.

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