Kt, Kq et J : lire une hélice marine en eau libre

Un dossier d'hélice marine se lit toujours de la même façon : trois courbes en fonction du coefficient d'avance. Heliciel les produit pour votre hélice, celle que vous venez de concevoir — et non pour une hélice de série.

1 : Les définitions, et un avertissement

• J, coefficient d'avance : il compare la vitesse d'avance au produit du régime par le diamètre. Un J faible, c'est une hélice très chargée ; un J élevé, une hélice qui « dévisse » ;
• K_T, coefficient de poussée, et K_Q, coefficient de couple : la poussée et le couple rendus sans dimension ;
• le rendement en eau libre se déduit des trois.

L'avertissement : certaines publications emploient des coefficients de type rotor, dont la définition diffère de celle de type propeller. Heliciel utilise les définitions propeller et le précise dans ses affichages. Mélanger deux sources sans vérifier cette convention est une des erreurs les plus coûteuses de la littérature hélice.

2 : Activer l'analyse marine

Ouvrez l'analyse multiple, cochez Marine : Kt Kq J, puis bornez la plage de J à explorer. Les bornes se choisissent autour du point de fonctionnement visé : inutile de balayer jusqu'à des J que votre bateau n'atteindra jamais.

L'option et ses bornes

3 : Lire les trois courbes

La lecture classique : K_T décroît quand J croît — l'hélice pousse moins à mesure que le bateau avance vite ; K_Q décroît aussi, mais pas au même rythme ; et le rendement passe par un maximum. Ce maximum n'est pas forcément votre point de fonctionnement, et c'est tout l'intérêt de la courbe : elle montre l'écart.

Les trois courbes

Où travaille votre hélice

4 : Comparer à une hélice de référence

La série B de Wageningen donne l'étalon : à diamètre et point de fonctionnement égaux, comment votre hélice se situe-t-elle ? Un écart en votre faveur mérite une explication — profils mieux adaptés, distribution de cordes optimisée ; un écart défavorable aussi.

Votre hélice, face à l'étalon

Validation. Le calcul BEM d'Heliciel posé sur les courbes publiées de quatre hélices de la série, B4-70 aux pas 0,60, 1,00 et 1,40 et B3-50 au pas unitaire, sur tout le balayage en J : validation d'Heliciel contre des données publiées.

5 : Le couple de l'hélice et celui du moteur

Le vrai critère d'accouplement n'est pas le rendement : c'est la rencontre de deux courbes de couple. L'analyse multiple permet de saisir une courbe de couple moteur et de la comparer à celle de l'hélice : leur intersection donne le régime auquel l'ensemble s'établira réellement.

Le tableau, pour le dossier

Pour aller plus loin : l'analyse multiple, l'avancement de l'hélice et l'hélice de bateau.