Les voiliers neuf sont équipés, dans leur grande majorité, d'une hélice fixe à 3 pales.

Ce compromis leur offre une bonne propulsion en avant, mais souffre de nombreux désavantages. Comment fonctionne une hélice de voilier et quyels sont ces inconvénients ?

Comment marche une hélice ?

Une hélice se comporte dans l'eau comme se comporte une vis à bois dans un chevron.

Lorsqu'un mouvement de rotation lui est appliqué, elle tourne et s'enfonce dans son support.

Dans le cas de l'hélice, elle ne s'enfonce pas, mais accroche l'eau et propulse le bateau en avant.

En marche arrière les choses se compliquent.

Avez-vous déjà essayé de visser une vis à bois dans un chevron dans le sens du dévissage ?

Impossible ! C'est l'une des explications de la perte d'efficacité de la propulsion en marche arrière des hélices fixes.

Pour venir à bout de cet inconvénient dès le début des années 1970, des dizaines de modèles d'hélices à pas variable, capables de changer d'orientation selon le sens de marche, sont apparus sur le marché.

Débrayée ou embrayée l'hélice quand on est à la voile ?

Comment procéder avec une hélice fixe quand on navigue sous voiles ?

Il y a là peu de certitudes, mais des approches philosophiques.

Laisser tourner l'hélice, moteur débrayé, sollicite l'inverseur sur un grand nombre d'heures. Il faudra le vidanger en conséquence et surveiller le presse-étoupe. Ca vibre !

Attention, aux navires rapides, les inverseurs ne sont souvent pas prévus pour encaisser 20 nœuds ! Les catamarans légers rapides sont toujours équipés d'hélices repliables.

Bloquer l'hélice en marche arrière, l'inverseur ne tourne plus ni le presse-étoupe, mais la trainée s'accentue...

Les gros inconvénients des hélices fixes sur les voiliers

La traînée

Lors de la marche sous voiles, une hélice fixe immobile se comporte comme une sorte de parachute, tout à fait comparable, en dehors de sa taille, à ceux utilisés pour le freinage de cette navette spatiale américaine, à l'atterrissage.

C'est un véritable frein, actif en permanence.

Un frein qui amenuise les performances du voilier. Coté chiffres, on parle de 15 % de perte de vitesse par augmentation de traînée pour le voilier.

Les vibrations

Toujours sous voiles, ce parachute rigide, tiré à 7 nœuds sous la surface de l'eau, n'est pas profilé. Il génère de brutales turbulences lors de son passage en force dans l'eau. Ces turbulences se transmettent à l'arbre d'hélice ou à celui du saildrive.

On sent tout le système vibrer.

Les études les plus récentes prouvent qu'une hélice laissée libre procure moins de traînée qu'une autre bloquée.

En rouge, sur le graphique ci-contre la traînée, sous voiles, d'une hélice trois pales fixe verrouillée et en bleu la même libre.

Mais côté vibrations, c'est bien en bloquant l'hélice embrayée en marche arrière qu'on les limite le mieux.

Pour cette raison, certains croiseurs hauturiers comme les Amel Maramu étaient équipés d'un frein d'arbre pour disposer de réglages intermédiaires entre le blocage et la liberté.

Une mauvaise marche arrière

En marche arrière, le comportement de voilier est causé par son hélice et par la position de son/ses safrans.

L'hélice fixe, en arrière se comporte mal. Son pas n'est pas adapté à la marche arrière et une très forte déperdition d'énergie naît de ce fait. C'est ce qui explique la différence de vitesse réalisée entre la marche avant et la marche arrière.

=> DOSSIER SPECIAL : Hélices Bateaux