Comment ça marche ?
Un propulseur d’étrave a deux fonctions : assurer la rotation de l’étrave du bateau et le maintenir sur sa trajectoire pendant une manœuvre. Pour cela, une hélice placée à l’avant du bateau (rétractable ou dans un tunnel) produit une poussée non pas comme celle de l’hélice de propulsion dans l’axe du bateau mais perpendiculairement à la marche. Suivant le sens de rotation de l’hélice, l’étrave pivote vers bâbord ou tribord. Un principe simple mais qui n’est pas sans soulever quelques problèmes techniques, en particulier, au niveau de l’hélice (positionnement, nombre de pales).
L’hélice : le point délicat
Pour être efficace, elle doit rapidement prendre ses tours, présenter une faible inertie en inversion de marche et avoir un rendement sensiblement identique dans les deux sens. Avec une seule hélice, le côté opposé à son embase est favorisé par rapport à l’autre côté. Sur les plans électriques et mécaniques, il est tout à fait possible de réaliser un ensemble moteur/hélice, ayant un minimum d’inertie (montée rapide en vitesse) et, en jouant sur le rapport de démultiplication entre le moteur et l’hélice, d’obtenir une puissance importante permettant une poussée maximum en un minimum de temps. Le problème le plus difficile à maîtriser est d’obtenir une poussée identique quel que soit le sens de rotation. On peut rapprocher ce point à celui des hélices des bateaux. Elles sont conçues pour que l’efficacité en marche avant soit optimum, une hélice standard en marche arrière a une perte de rendement de l’ordre de 30 à 40% et un pas qui favorise un sens de rotation. Sur les propulseurs d’étrave, les fabricants ont joué d’imagination pour rendre les hélices le plus efficace possible. Le poids étant l’ennemi numéro un sur une hélice qui doit monter rapidement en vitesse, pour le réduire, la majorité des constructeurs ont opté pour l'utilisation des matériaux composites (plastique, carbone) voire en alliage léger. Quant au nombre de pales et d’hélices, chaque constructeur a son idée. Cela va de 3 à 6 pales et pour les hélices de 1 à 2. Les défenseurs de deux hélices comme Max Power et Volvo estiment que deux hélices travaillant en contre réaction (pales décalées) en fonction du sens de rotation apportent un plus pour le rendement à condition que le pas des hélices soit différent. En pratique, deux hélices tournant dans le même sens auront une efficacité maximum si le pas de l’hélice arrière est plus important que celui de celle d’avant. On peut comparer ce phénomène à un entonnoir, l’hélice arrière avec un pas important aspire une grande quantité d’eau qui est canalisée par l’hélice d’avant. Lorsque l’on inverse le sens de rotation, on n'inverse pas le pas, l’hélice d’arrière devient l’hélice d’avant annulant en partie l’effet que nous venons de voir. Quel avantage si le gain, gagné dans un sens, est annulé voire inférieur à celui d’une seule hélice ? Tout simplement pour un meilleur centrage des hélices dans la tuyère et minimiser les perturbations dans l’écoulement forcé de l’eau dues à l’embase du moteur. Les adeptes de l’hélice unique, come Vetus, partent du principe que deux hélices ont une masse pratiquement doublée par rapport à une hélice ce qui entraine un retard de poussée. En pratique, faites confiance au professionnel qui saura vous conseiller sur le modèle le mieux adapté à votre bateau.
L’installation électrique
Un propulseur est équipé d’un moteur puissant, par exemple, 5000 watts sur un modèle de 75 kgf, soit une consommation maximum sous une tension de 12 volts de 5000/12 = 416 ampères. Un tel courant demande, pour éviter toute perte de tension qui entrainerait une diminution de la vitesse du moteur, un câble de forte section entre les batteries et le propulseur et une batterie adaptée à même de fournir un courant important pendant un temps relativement court. Les batteries de démarrage ou les batteries à technologie spirale (optima) sont bien adaptées. Sur un bateau, les batteries sont très souvent placées à l’arrière dans le compartiment moteur. Ce qui nécessite de tirer une grande longueur de câble. Une autre solution, si le bateau est équipé d’un guindeau électrique est d’utiliser la ligne du guindeau pour alimenter le propulseur. On peut également envisager une batterie dédiée à l’avant du bateau pour alimenter le guindeau et le propulseur. Ces deux équipements n’étant jamais utilisés en même temps. L’installation doit être protégée par un fusible ou un disjoncteur thermique, les constructeurs en proposent. Pour la commande, les plus courantes sont le tableau avec boutons (solution simple standard), le joystick ou la télécommande.
L’installation mécanique
L’installation d’un propulseur d’étrave demande une certaine pratique qui ne peut être effectuée que par un professionnel. Pour faire pivoter rapidement la proue d’un bateau, il faut que le bras de levier entre les deux hélices (propulseur et propulsion) soit le plus grand possible. Ne pouvant pas jouer sur l’emplacement de l’hélice de propulsion, il faut positionner celle du propulseur le plus en avant possible et à une profondeur proche de celle du moteur de propulsion. Ce point a pour conséquence que les propulseurs en tunnel ne peuvent pas se monter sur les bateaux à carène plate. Là, il faut se tourner vers un modèle rétractable où l’hélice plonge plus profond. Lorsque l’on installe un propulseur, on intervient sur la structure du bateau, on n’a pas droit à l’erreur. Deux points sont à prendre en considération : la position de la tuyère et son adaptation à l’étrave. Pour une efficacité maximum, on doit avoir entre la ligne de flottaison et le haut de la tuyère une hauteur égale au diamètre de la tuyère. Sur un bateau à moteur à coque planante, elle doit être positionnée de telle sorte qu’elle soit hors d’eau lorsque l’étrave s’élève. La longueur de la tuyère doit être comprise entre deux et quatre fois son diamètre. Le dernier point est la jonction de la tuyère avec la coque. La jonction directe est celle qui est le plus souvent retenue. Elle est simple à réaliser, mais en navigation elle perturbe les filets d’eau. Pour minimiser cette perturbation, on peut chanfreiner les côtés de la jonction voire réaliser une coquille qui épouse la forme de la vague. Elle doit avoir une longueur voisine de deux à trois fois le diamètre de la tuyère.
Notre avis
Naviguant avec un bateau équipé d’un propulseur d’étrave, je dois reconnaître que c’est une aide précieuse lorsque l’on doit manœuvrer dans les ports encombrés, en particulier, pour prendre une place le long d’un catway, d’un quai ou entre deux bateaux. La prise en main demande une certaine pratique. Il faut savoir qu’un propulseur, gros consommateur électrique, ne doit s’utiliser que lorsque le moteur de propulsion est en service et l’utilisation doit se faire dans des temps relativement courts. Certaines innovations dont nous avons déjà parlé, apportent beaucoup sur la facilité d’accostage. C’est le cas de l’intégration des propulseurs de dernière génération Vetus BOW PRO avec le joystick JPO de chez Mercury.
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