8 Février 2023
Toroïdal, signifie littéralement "taillé en trois dimensions selon la forme d'anneau à structure fermée".
C'est bien ce que l'on constate en regardant une hélice toroïdale dont les pales forment des sortes d'anneaux. L'effet de ces anneaux dans l'eau détermine plusieurs effets majeurs.
Quand une hélice tourne dans l'eau, elle "avance" dans l'eau de la distance de son pitch? Ça, c'est la théorie. Dans la pratique, elle glisse, de l'eau s'échappe sur les côtés et des phénomènes de cavitation et de ventilation apparaissent.
Dans ces deux phénomènes, l'hélice n'agit plus sur un fluide stable (l'eau) mais sur un mélange air-eau aux propriétés physiques aléatoires.
La perte de rendement provient de là. Elle se voit en observant la traînée d'eau agitée en arrière du bateau. Moins il y en a, mieux fonctionne l'hélice, parvenant à passer la puissance dans le fluide sans le perturber.
Le rendement de hélices toroïdales Sharrow est nettement amélioré et réduit considérablement la quantité de fluide qui « s'échappe » sur les côtés d’une hélice qui limitent fortement les phénomènes de cavitation.
Les effets sensibles de ces hélices sont variés, mais tous positifs.
De plus, l'efficacité de l'hélice en marche arrière et le grip en virage seraient fortement améliorée.
A bord d'un hors bord ou d'un inbord rapide, le niveau de bruit est élevé et du à plusieurs facteurs. Le bruit de la mécanique et du moteur à explosion, celui de la transmission et celui de la propulsion, de l'hélice.
Les hélices conventionnelles produisent de la cavitation. Elles tournent parfois dans un mélange air-eau si pauvre en eau qu'elles se mettent à caviter, et n'accrochent plus qu'une faible quantité d'eau. Or, une hélice, quand elle ne cavite pas, profite de l'assourdissement qu'offre l'eau en amortissant les ondes sonores.
En cavitation, les hélices tournent dans un mélange air-eau peu propice à la diminution du bruit.
Les hélices toroïdales limitent très fortement (elles ne caviteraient pas du tout) ce phénomène et assurent une diminution du bruit perçu de manière très sensible.
Ces hélices sont également utilisées sur des drones, des applications ou la notion de bruit revêt une forte importance.
Un laboratoire du Massachussett Institute of technology (MIT) a rendu publique une étude de bruit portant sur une hélice de drone. Le bruit perçu serait très nettement inférieur dans la zone des 1 à 1,5 kHz que perçoit l'oreille humaine.
Mais l'oreille humaine n'est pas la seule à souffrir de ces nuisances. La pollution sonore sous-marine met à rude épreuve les organismes marins : ultra-sons des sonars, bruits des moteurs, des hélices, des systèmes, des pompes, constituent des nuisances sérieuses pour la faune marine.