Qu'est-ce qu'une hélice contrarotative ?
Sur un bateau à moteur classique, la propulsion est généralement assurée par une hélice. A chaque moteur est associée, sur une ligne d'arbre ou une embase, une hélice. Mais les plaisanciers observateurs et les curieux auront remarqué que certaines embarcations voient deux hélices montées l'une derrière l'autre sur un seul moteur. Il s'agit là d'hélices dites contrarotatives. Coaxiales, elles sont entraînées par le même moteur, mais en sens inverse, l'une ayant un pas à gauche et l'autre à droite. Un système mécanique impliquant deux arbres concentriques permet la transmission de la puissance moteur aux deux hélices de propulsion.
Avantages et désavantages de la double hélice en bateau
Le choix d'utiliser des hélices contrarotatives possède plusieurs avantages techniques :
- Suppression de l'effet de pas d'hélice : Les plaisanciers connaissent généralement l'effet de pas pour les difficultés qu'il induit lors des manœuvres, notamment en marche arrière. En effet, le flux créé par la rotation de l'hélice, et la poussée qu'elle entraîne, ne sont pas parfaitement dans l'axe de la ligne d'arbre. Une légère composante fait tourner le bateau, et peut créer une légère gite. Avec une deuxième hélice tournant dans le sens opposé, le flux est redressé, permettant d'obtenir une poussée parfaitement dans l'axe, avec un intérêt pour la tenue de cap et la précision des manœuvres.
- Un rendement supérieur : En récupérant avec la seconde hélice l'énergie dispersée par la première pour la rotation du flux, les pertes hydrodynamiques sont limitées, augmentant d'autant le rendement de la ligne moto-propulsive globale.
- Limitation du diamètre d'hélice : En utilisant deux hélices, la surface de transmission des efforts hydrodynamiques est supérieure. Pour transmettre la même puissance, il est ainsi possible de réduire le diamètre d'hélice, mais aussi de limiter la pression sur les pales et le risque de cavitation à haute vitesse. Les concepteurs peuvent ainsi imaginer des bateaux rapides avec des tirants d'eau plus faible.
La solution n'est évidemment pas sans impact négatif. La complexité mécanique des systèmes implique un poids supérieur et une fragilité des transmissions. L'entretien du bateau s'en trouve alourdi et sa fiabilité légèrement diminué. Le coût des systèmes contra-rotatifs est généralement supérieur, même si les hélices de taille plus modeste sont plus faciles à produire que des propulseurs de grand diamètre.
Les applications de l'hélice contra-rotative
Si l'on a vu des hélices contrarotatives dans l'aviation dès le début du 20ème siècle, leurs applications marines ont débuté dans les torpilles, dont la haute vitesse et le besoin de stabilité rendaient la technologie très pertinente pour limiter le bruit de cavitation et garder un cap.
En plaisance, Volvo Penta a largement contribué à la popularisation de la technologie sur ses sterndrive baptisée DuoProp, permettant de passer avec une taille d'hélice limitée une forte puissance. Les concurrents de Mercruiser les proposent également. On retrouve également le principe sur les IPS de Volvo.
Les moteurs hors-bord de forte puissance des grandes marques sont désormais aussi souvent pourvus de doubles hélices contra-rotatives. On les retrouve chez Suzuki ou Mercury.
