Ce calculateur d'hélice marine gratuit part de votre cahier des charges — diamètre, poussée, vitesse d'avance — et nomme l'hélice de la série B de Wageningen qui y répond au meilleur rendement, avec son pas et son régime.

Quelle hélice de la série B pour votre bateau ?

Le calculateur balaie toute la série B — 3 à 7 pales, 81 rapports de pas de 0,60 à 1,40 — contrôle la surface de pale nécessaire pour ne pas caviter (approximation de Keller), et retient la plus efficace parmi celles qui conviennent.

Hors du domaine de la série, ce calculateur refuse de répondre et dit pourquoi : une régression extrapolée au-delà de ses essais rendrait un nombre, pas une mesure. Le rendement est celui de l'hélice nue en eau libre, sans coque ni ligne d'arbre.

Modèles d'hélices B screw Series

Tournez un modèle à la souris, lisez ses caractéristiques, téléchargez son fichier STL pour l'impression 3D, la CAO ou un maillage CFD.

Les STL sont exportés en mètres : si votre logiciel de CAO ouvre l'hélice au millième de sa taille, réglez l'unité d'import sur le mètre.

Ces modèles sont des exemples. La série complète — tous les nombres de pales, tous les rapports de surface, tous les rapports de pas, à votre diamètre — se construit depuis l'outil B screw Series du logiciel Heliciel, qui génère la géométrie et l'exporte. Et surtout, la même fenêtre permet ensuite d'optimiser cette hélice sur mesure pour votre cahier des charges, au lieu de vous contenter de la plus proche. Voici comment.

La fenêtre série B d'Heliciel, pas à pas

Étape 1 — les trois nombres qui définissent une hélice de série B

Diamètre, nombre de pales de 3 à 7, puis un rapport de surface pris dans la liste qui appartient à ce nombre de pales — ces listes ne contiennent que les géométries réellement construites et remorquées. Un rapport de surface saisi librement sortirait de la série tabulée, et des mesures avec elle.

Étape 2 — lire le point de fonctionnement

L'onglet Performances de la série porte le troisième nombre, le rapport de pas P/D, entre 0,60 et 1,40, et trace ce que le bassin a mesuré sur la série ainsi définie : K_T, 10 K_Q et le rendement en eau libre en fonction de l'avance J. Le point marque le rendement maximal — 74,4 % à J = 0,882 pour celle-ci. Sous le diagramme, ce même point en chiffres, le repère de traction au point fixe K_T à J = 0, et le pas en millimètres pour le diamètre entré.

Étape 3 — laisser le logiciel trouver l'hélice

L'onglet Meilleure hélice renverse la question : diamètre, poussée, vitesse et fluide du projet, et il rend l'hélice de la série qui fournit cette poussée au meilleur rendement, avec le régime qu'elle exige. C'est le calcul de cette page, mené sur le fluide de votre projet. Dessous, le critère de Keller donne le rapport de surface minimal qui met cette poussée à l'abri de la cavitation, et dit si celui de l'hélice retenue suffit.

Étape 4 — transformer la sélection en pale

Trois boutons reportent le résultat dans le projet : la distribution de cordes seule, les cordes et les profils, ou la géométrie complète avec les calages — la rétro-conception. À partir de là, l'hélice est un projet Heliciel ordinaire : profils, vrillage et cordes redeviennent modifiables, et le calcul par éléments de pale travaille sur votre fluide, votre vitesse et votre régime.

Catalogue ou sur-mesure ?

Une hélice de série porte une seule loi de pas pour toute la famille. Or une pale ne rencontre pas le même écoulement à tous les rayons : une loi unique ne peut pas placer toutes ses sections à leur meilleure incidence. Le calcul par éléments de pale règle le vrillage de chaque élément pour votre point de fonctionnement, et laisse choisir un profil par élément.

Ce qui est figé, et ce que vous pouvez encore décider

	Modèle série B hélice de catalogue	Conception Heliciel sur-mesure
Contour de pale	fixé par la famille	libre, et optimisable
Profils	ceux de la série	choisis élément par élément, avec leurs polaires
Vrillage	la loi de pas de la famille	calculé élément par élément pour votre point de fonctionnement
Point de fonctionnement	une seule avance	votre vitesse, régime, fluide et immersion
Nombre de Reynolds	2×106, celui du bassin	celui auquel votre hélice travaille
Hors point de conception	non décrit	cartes de performances en vitesse et en régime
Cavitation, structure	non traitées	vérifiées sur votre pale
Résultat	une géométrie à copier	STL, IGES, STEP, OBJ — et la CFD en version PRO

Concevez votre hélice avec Heliciel

Le vocabulaire, en bref

Le pas est la distance dont l'hélice avancerait en un tour dans un écrou plein. Divisé par le diamètre, il donne le rapport de pas P/D, sans dimension, qui sert à cataloguer toutes les séries. L'angle de calage d'une section au rayon r vérifie tan φ = P / (2πr) — fort au pied, faible en bout. L'eau n'étant pas un écrou, l'hélice n'avance jamais de son pas entier : l'écart est le glissement, signe qu'elle travaille. Sa forme adimensionnelle est le coefficient d'avance J = V / (n D), abscisse de tous les diagrammes d'essai. Le régime sort du calcul sans être donné grâce au coefficient de charge K_T / J² = T / (ρ V² D²), qui ne le contient pas.

Pour aller plus loin : pas géométrique et pas effectif, l'hélice à pas variable, vitesse et angle apparents.

Questions fréquentes

Comment calculer le pas d'une hélice à partir du régime et de la vitesse ?

Divisez le régime moteur par le rapport de réduction pour obtenir le régime de l'hélice, puis divisez votre vitesse d'avance par ce régime : vous obtenez la distance parcourue par tour. Divisez-la par un moins le glissement et vous avez le pas.

Quel glissement est normal ?

Entre 10 et 20 % pour un bateau à moteur correctement hélicé, moins sur une coque rapide et légère, nettement plus sur une coque à déplacement ou un bateau de travail très chargé. Ce sont des repères d'usage et non des mesures : sur un même bateau, le glissement change avec la charge, l'assiette et le régime.

Faut-il changer le diamètre ou le pas ?

Le diamètre d'abord : il pèse bien plus lourd que le pas sur la poussée et le rendement, et il est généralement limité par le dégagement que la coque autorise en bout de pale. Une fois le diamètre fixé à la plus grande valeur qui passe, c'est le pas qui détermine le régime que le moteur atteindra.

La série B de Wageningen convient-elle à mon hélice ?

Elle a été développée pour des hélices marines de forme classique, à profils segmentaires et aérodynamiques, fonctionnant sans cavitation à un nombre de Reynolds de 2×10⁶. C'est un excellent point de départ pour une hélice de bateau, et un mauvais pour une hélice aérienne, une éolienne ou un ventilateur caréné — ceux-là demandent un calcul par éléments de pale avec des polaires de profils qui leur sont propres, ce à quoi sert le logiciel Heliciel.

Ce calculateur remplace-t-il une conception ?

Non. Il donne le pas et le rendement d'une famille d'hélices connue — une géométrie de catalogue, figée dans un bassin d'essais il y a des décennies. Il ne choisit pas les profils de vos sections de pale, il ne calcule pas le vrillage qui placerait chacune d'elles à sa meilleure incidence sur votre service, il ne contrôle pas la cavitation à votre immersion, et il ne dit rien de ce qui se passe hors du point de rendement maximal. Ce sont des questions de conception, et c'est ce à quoi répond le logiciel Heliciel.