Bien choisir l'hélice de son bateau ?

Comment ça marche ?
Le rôle d’une hélice est de transformer la puissance mécanique du moteur en une poussée qui propulse le bateau. Une hélice est définie par son diamètre, son pas et le nombre de pales. Le diamètre détermine la puissance de l’hélice. Plus il est important, plus il pousse de l’eau mais en contrepartie, il traîne beaucoup plus d’eau ce qui réduit le rendement. Une hélice travaille dans l’eau comme une vis, son pas détermine la distance théorique de déplacement pour un tour d’hélice. Un modèle de 19 pouces signifie un déplacement de 19 pouces par tour. En pratique, il y a une perte appelée patinage de l’hélice. Ce patinage s’exprime en %. Un patinage de 10% sur une hélice de 19 pouces se traduit par une distance réelle parcourue de 17,1 pouces. Ce patinage est nécessaire pour créer une poussée propulsive. Si on prend l’exemple d’un bateau qui marche au moteur à 8 nœuds, si on considère le bateau immobile, c’est l’eau qui se déplace à 8 nœuds. Si l’hélice se déplace à la même vitesse, les poussées s’annulent, il n’y a pas de propulsion. Pour qu’il y ait poussée, il faut que l’eau qui s’éloigne de l’hélice soit déplacée plus rapidement que l’eau qui l’environne d’où l’importance du patinage. L’efficacité d’une hélice est inversement proportionnelle au nombre de pales. En théorie, une hélice à une pale est la plus efficace mais n’est pas réalisable (vibration, déséquilibre). Il faut trouver un compromis entre efficacité et vibration. Sur un voilier qui marche à de faibles vitesses le bon choix est de deux ou trois pales. Une hélice est conçue pour donner toute son efficacité dans un sens de rotation (pas à droite ou pas à gauche) ce qui explique qu’une hélice standard travaille mal en marche arrière et qu’une hélice dont les pales s'inversent est plus efficace. Il n’existe pas une hélice universelle, elle doit être choisie non seulement en fonction du moteur mais aussi en fonction du bateau.

La traînée sous voiles
Nous n'entrerons pas dans le débat doit-on la laisser tourner ou la bloquer ? Même nos architectes les plus réputés ne sont pas du même avis. Nous nous limiterons à deux points : ce que l’on peut constater et ce que l’on peut mesurer. Un point est évident une hélice standard traîne de l’eau et freine le bateau en navigation sous voile.

Pour réduire ce phénomène, les constructeurs ont imaginé plusieurs solutions avec mise en drapeau automatique, repliable, à pas auto-variable en fonction du régime moteur ou encore à pas ajustable et mise en drapeau. Tous ces systèmes ont leurs avantages et leurs inconvénients mais ils ont tous l’avantage, du fait de la mise en drapeau ou du repli des pales, de réduire sensiblement la traînée. Mais qu’en est-il sur la marche du bateau au moteur et pour les manœuvres, en particulier en marche arrière ?

Les manœuvres avec une hélice standard
Une hélice standard, quel que soit son pas (gauche ou droite), est conçue pour propulser le bateau. En marche arrière, les pâles sont mal orientées et travaillent dans de mauvaises conditions. De plus, le pas de l’hélice fait que le bateau a tendance à se déporter à bâbord (pas à droite) ou à tribord (pas à gauche). Phénomène encore accentué sur les bateaux où l’arbre de l’hélice est déporté par rapport à l’axe du bateau. En résumé, avec une hélice standard, les manœuvres en marche arrière ne sont pas toujours évidentes et le passage marche arrière, marche avant ou inversement demande un certain temps de réponse, de l’ordre de 10 secondes.

Qu’en est-il des hélices à pas variable ?
Là, il faut distinguer les modèles à pas variable et ceux à pas ajustable. Le premier voit son pas varier en fonction de la vitesse du bateau. Le deuxième ajustable, sous-entend qu’il doit être réglé au régime optimum donné par le constructeur. Ce réglage n’est pas automatique, il se fait en tournant une bague graduée située à l’arrière de l’hélice. Ce réglage ne demande aucun outil et peut être affiné en plongée, en fonction du bateau, de son déplacement et de son moteur. Lorsque l’on navigue au moteur, le premier point que nous avons constaté, est qu’en marche normale (même régime moteur) avec une hélice à pas ajustable on obtient un gain de 8 à 10% sur la vitesse par rapport à une hélice standard. En marche arrière, sur les hélices à pas variable ou ajustable, les pâles s’inversent et on retrouve le même rendement qu’en marche avant. Deuxième constatation, le temps d’inversion (avant-arrière ou inversement) est réduit au moins dans un rapport deux. Sous voiles, les pâles se mettent en drapeau, la traînée est minimum et le bruit réduit. Quant au gain sur la vitesse, il est réel, mais, difficile à chiffrer.