Les hélices

Assurant la propulsion du navire, l’hélice à pour rôle de transférer la puissance développée par le moteur dans l’eau. Pour cela, l’hélice aspire l’eau par dépression sur les faces avant des pales (convexe) et la repousse par pression sur les faces arrière (concave). Même si toutes les hélices fonctionnent sur le même principe, leurs caractéristiques varient d’un modèle à l’autre et influent sur le comportement et les performances du bateau.

Le pas
Exprimé en pouces (1 pouce = 2,54 cm), le pas correspond à la distance théorique parcourue par l’hélice en une rotation. Pour connaître le pas réel, il faut prendre en compte le glissement, soit une perte de rendement provoqué par le frottement de la carène et les perturbations des flux d’eau. Ainsi, le pas réel est plus faible que le pas théorique.
Pas réel = Pas théorique – glissement
Pour résumer, plus le pas est long, plus le bateau a besoin de puissance pour déjauger et plus la vitesse de pointe sera élevée. Il est d’ailleurs considéré qu’une augmentation d’un pouce fait diminuer le régime maximal d’environ 300 tr/min.

L’effet de pas (ou effet de couple)
Le sens de rotation de l’hélice provoque une force entraînant tout bateau en progression d’un côté ou de l’autre de sa route. Ainsi, un navire dont l’hélice tourne vers la droite (le plus fréquent), aura tendance à virer vers bâbord (cul part à droite) en marche avant et inversement pour un pas à gauche. Négligeable en marche avant, car peu prononcé, ce phénomène devient handicapant lors d’une marche arrière avec un monomoteur. En effet, en reculant, l’effet de couple s’inverse et une hélice dont le pas est à droite, tournera à gauche en marche arrière, ce qui entraînera le cul du bateau vers bâbord. Par conséquent, il sera difficile de virer vers tribord en reculant.

Le diamètre
Mesuré aussi en pouce, il représente le diamètre du cercle tracé par le bout de chaque pale et dont le centre se situe au moyeu de l’hélice. En conséquences, plus le diamètre est grand, plus la surface des pales augmente et donc plus le bateau à besoin de puissance pour accélérer.

Le rake
Il s’agit d’un angle mesuré en degrés correspondant à l’inclinaison d’une pale par rapport à un axe perpendiculaire au moyeu de l’hélice. Pouvant varier de –5° à +30°, un rake négatif à tendance à appuyer le nez du bateau (chalutiers, remorqueurs), alors qu’un angle positif tend à lever davantage l’étrave, ce qui favorise le déjaugeage. Pour les hélices de plaisance, la moyenne du rake se situe autour des 15 degrés.

Le cup
Il s’agit d’une petite déformation volontaire située sur le contour du bord de fuite au bout de chaque pale. Cette légère inclinaison augmente ainsi artificiellement le pas de l’hélice dans les hauts régimes. De cette manière, la vitesse de pointe est améliorée tout en conservant une bonne accélération. En toute logique, plus le cup augmente, plus le régime maximal diminue.

Le nombre de pales
Plus une hélice dispose de pales, moins elle génère de vibration et meilleur est son rendement. Le comportement du bateau et son contrôle en sont aussi améliorés. Augmenter le nombre de pales revient à agrandir artificiellement le diamètre de l’hélice, sans pour autant pénaliser l’accélération. Car rappelons-le, plus le diamètre est grand, moins le déjaugeage est rapide. En règle générale, les hélices à trois pales et parfois quatre sont les plus utilisées en plaisance car offrant un bon compromis. Plus rares, les modèles à cinq pales apportent encore plus de stabilité et d’accroche en virage mais génèrent un gros sillage, ce qui convient parfaitement aux bateaux de wakeboard et aux unités très rapides.

La contre rotation
Afin d’annuler l’effet de couple, les bateaux en bimotorisation sont équipés de moteurs à contre rotation. Ainsi avec des hélices aux sens de rotation inversés, la barre devient neutre et le bateau parfaitement équilibré en navigation. En général, le pas des hélices est divergeant, c’est à dire que les flux d’eau sont propulsés vers l’extérieur de la coque. A l’inverse, un sens de rotation convergeant, ramène les flux d’eau vers le centre de la coque mais crée plus de perturbations. Sur le même principe, les embases Duoprop de Volvo annulent l’effet de couple pour les bateaux monomoteur.

La cavitation
(à ne pas confondre avec la ventilation)
Lorsqu’une hélice tourne, la dépression crée en bout de pale contraint le gaz contenu dans les molécules d’eau à se séparer. En se condensant, ce gaz explose et fini par dégrader puis ronger l’extrémité des pales. Face à ce phénomène, les hélices en aluminium sont beaucoup plus sensibles que celles en inox.

La ventilation (à ne pas confondre avec la cavitation)
Lorsque l’air entraîné depuis la surface rentre en contact avec l’hélice, cette dernière n’ayant plus assez d’eau à brasser, décroche alors et le régime moteur augmente brutalement. Un moteur trop trimé dans les virages ou monté trop haut sur le tableau arrière favorise la ventilation. Pour limiter ce phénomène, les embases sont dotées d’une plaque anti-ventilation.

Bon à savoir

Le diamètre et le pas sont, en général, indiqués de cette manière sur une hélice : diamètre x pas (en pouces)

Par exemple :
14 1/2 x 24

Diamètre : 14 1/2 pouces
Pas : 24 pouces