Les bases de la propulsion : comment avance un bateau

La leçon en mots simples

1. Les parties d'une hélice
   • Le moyeu est le centre monté sur l'arbre, la tige qui transmet la rotation du moteur.
   • Sur une ligne d'arbre courante, une clavette et un écrou le fixent.
   • Chaque pale a un pied au moyeu, un bout extérieur, un bord d'attaque qui rencontre l'eau en premier et un bord de fuite où l'eau quitte la pale.
   • En marche avant, la face est le côté sous pression, tourné vers l’arrière, qui pousse l’eau vers l’arrière.
   • Le dos, tourné vers l'avant, est le côté à plus basse pression.
2. Diamètre et pas
   • Le diamètre est la largeur du cercle décrit par le bout des pales.
   • Le pas est l'avance théorique en un tour, sans recul.
   • Une hélice 15 × 11 a 15 pouces de diamètre et 11 pouces de pas ; le diamètre vient d'abord. Un pouce = 2,54 cm.
   • tr/min signifie tours par minute.
   • Régime de l'hélice = régime moteur ÷ rapport de réduction.
   • À 2 600 tr/min moteur avec une réduction de 2:1, l'hélice tourne à 1 300 tr/min.
3. Vitesse et recul apparent
   • Vitesse théorique en nœuds = pas en pouces × régime de l'hélice ÷ 1 215. Avec 10 pouces de pas à 1 300 tr/min : 10 × 1 300 ÷ 1 215 ≈ 10,7 nœuds.
   • Le recul apparent compare cette vitesse à celle du bateau dans l'eau : recul apparent (%) = (vitesse théorique − vitesse dans l'eau) ÷ vitesse théorique × 100. Valeurs habituelles : 10–40 %, selon la coque et les conditions.
   • À 20 %, 10,7 nœuds deviennent environ 8,6 nœuds.
   • Le sillage de coque modifie la vitesse de l'eau arrivant à l'hélice : le recul réel diffère donc.
4. Pas à droite ou à gauche
   • Déterminez le sens de rotation depuis l'arrière : placez-vous derrière le bateau, regardez vers l'avant, l'hélice entraînant en marche avant.
   • Le sens horaire indique un pas à droite ; le sens antihoraire, un pas à gauche.
   • Depuis l'autre extrémité, ce que vous voyez s'inverse.
   • Vérifiez le marquage ou la notice plutôt que de supposer le sens.
5. Adapter la charge
   • Une hélice surdimensionnée a trop de pas ou de diamètre pour le moteur : sa charge l'empêche d'atteindre la plage de régime à plein gaz prévue par le constructeur.
   • Une hélice sous-dimensionnée en a trop peu : le moteur risque de dépasser cette plage faute de charge.
   • Vérifiez avec coque et hélice propres, en charge normale.
   • Plus de pas n'aide que si le moteur peut l'entraîner correctement.
6. Pales et matériaux
   • Plus de pales, généralement 3, 4 ou 5, donnent une marche plus douce et une meilleure adhérence à basse vitesse ; moins de pales peuvent améliorer le rendement.
   • L'aluminium est bon marché mais tendre ; l'inox et le bronze sont plus résistants.
   • Les voiliers utilisent des pales repliables, qui se rabattent, ou à mise en drapeau, qui s’orientent sur la tranche, pour réduire la traînée sous voile.
   • Les hélices repliables poussent souvent moins en arrière et peuvent s'ouvrir tard ; testez leur réponse avant une manœuvre serrée.

Données clés

Points clés

• Lisez diamètre × pas. Le pas est l'avance par tour sans recul.
• Utilisez le régime de l'hélice, pas le régime moteur, dans la formule de vitesse.
• Déterminez le sens depuis l'arrière, en marche avant : horaire = pas à droite.
• Hélice surdimensionnée : charge excessive, régime bas. Sous-dimensionnée : charge faible, risque de surrégime.
• Pales repliables et à mise en drapeau réduisent la traînée sous voile ; les repliables poussent souvent moins en arrière.

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Cas pratique et clés d'examen

Clés d'examen

1. 1Diamètre × pas, en pouces. Le pas est l'avance théorique par tour.
2. 2Vitesse théorique en nœuds = pas (pouces) × régime de l'hélice ÷ 1 215 ; le recul apparent compare vitesses théorique et réelle dans l'eau.
3. 3Pas à droite : sens horaire vu de l'arrière, en marche avant. Adaptez la charge de l'hélice à la plage de régime moteur prescrite.
4. 4Nombre de pales et matériau influencent les performances ; pales repliables et à mise en drapeau réduisent la traînée sous voile.