Une hélice prototype à pales réglables se monte en quatre gestes : assembler le moyeu et sa queue, engager les pales à fond, régler le calage sur les repères, puis serrer les vis symétriquement. L'ensemble fourni par Heliciel permet de modifier le calage des pales sans rien refabriquer, ce qui sert à comparer les essais sur banc ou en navigation avec les calculs du logiciel.

Au sommaire :

• Pourquoi un prototype à pales réglables ?
• Ce que contient l'ensemble hélice prototype
• Le montage pas à pas, avec le réglage du calage
• Fixer l'hélice sur son arbre
• Régler, essayer, comparer

1 : Pourquoi un prototype à pales réglables ?

Une hélice moulée ou usinée d'une pièce a un calage figé. Si l'essai montre que le moteur peine ou, au contraire, qu'il s'emballe, il faut fabriquer une nouvelle hélice. Avec des pales qui pivotent dans le moyeu, nous changeons le calage de toutes les sections de la pale du même angle, sans modifier le vrillage (twist) de la pale.

Changer le calage revient à changer le pas de l'hélice : plus la pale est calée à plat, plus l'hélice est « courte », et inversement. C'est le principe de l'hélice à pas variable, ici réglé à l'arrêt, hélice immobile, plutôt qu'en marche. Pour un prototype, c'est l'outil idéal : nous essayons un calage, nous mesurons, nous corrigeons.

L'hélice prototype assemblée : deux pales noires en polyuréthane, un moyeu et sa queue de moyeu en aluminium, deux vis de serrage visibles sur la face du moyeu.

2 : Ce que contient l'ensemble hélice prototype

Les pales sont modélisées dans Heliciel, puis usinées et prototypées par nos soins. L'ensemble fourni comprend :

Les pièces à plat : les deux pales, le moyeu, la queue de moyeu et les deux vis inox à tête cylindrique à six pans creux (vis CHC) M5.

• 2 pales en polyuréthane moulées sous vide ;
• 1 moyeu en aluminium (AU4G) ;
• 1 queue de moyeu en aluminium (AU4G) ;
• 2 vis CHC inox M5.

3 : Le montage pas à pas, avec le réglage du calage

Les précautions ci-dessous suivent l'ordre du montage. Prenez le temps de les lire en entier avant de commencer : le serrage des pales se fait en deux temps, et l'ordre compte.

1. Assemblez le moyeu et la queue de moyeu en orientant les deux parties de manière que les repères pointés soient face à face. Les deux pièces se présentent ainsi dans la position prévue.

   

   Le moyeu et sa queue : la rainure qui reçoit le pied de pale traverse les deux pièces, et les petits points de repère doivent se faire face.

2. Montez les vis de serrage et de fixation des pales sans les serrer.

   

   Les deux vis sont posées sur le moyeu, avec la clé six pans, mais restent libres.

3. Introduisez les pales bien à fond et serrez faiblement les vis, juste assez pour maintenir les pales tout en gardant la possibilité de les faire pivoter, afin d'affiner le calage. Alignez les repères de calage du « point de design » sur la face du moyeu. Le bord d'attaque (le bord arrondi de la pale) doit être orienté vers le côté moteur, c'est-à-dire vers la face plane du moyeu.

   

   Le repère de calage (flèche) sur le pied de pale, face au bord du moyeu. Le bord d'attaque est côté moteur, le bord de fuite de l'autre côté.

4. Serrez les vis fermement et symétriquement, de manière à conserver bien parallèles les faces du moyeu et de la queue de moyeu.

   

   Après serrage, la fente entre le moyeu et sa queue doit rester régulière : c'est la preuve visible que les deux faces sont parallèles.

Le serrage en deux temps a une raison simple : la pale est serrée entre les deux demi-moyeux, comme un livre entre deux serre-livres. Trop serré trop tôt, vous ne pouvez plus régler le calage ; serré de travers, les deux demi-moyeux se mettent en biais et la pale n'est plus tenue de façon uniforme. Une pale qui bouge sous la poussée en marche n'est pas seulement un problème de précision : c'est aussi un risque de sécurité.

4 : Fixer l'hélice sur son arbre

L'hélice est prête à être montée sur un arbre de diamètre 6 mm. Le trou taraudé de diamètre M5 permet le serrage sur l'arbre. Deux accessoires, non fournis, rendent le montage plus sûr :

• une pièce plastique cylindrique de diamètre 4,2 mm, insérée entre la vis de serrage (non fournie) et l'arbre. Elle évite de marquer l'arbre et fait aussi office de limiteur de couple ;
• une pièce conique, fixée à l'extrémité taraudée de l'arbre, qui termine la queue de moyeu. Elle finit la forme du moyeu et empêche de perdre l'hélice en cas de mauvais serrage.

Avant chaque essai, vérifiez que la vis de serrage sur l'arbre est bien en prise, et que les deux vis des pales n'ont pas bougé depuis le dernier réglage. Un contrôle de quelques secondes évite de chercher une hélice perdue.

L'hélice prête à être montée sur son arbre.

5 : Régler, essayer, comparer

Le calage de départ est donné par le repère du « point de design », c'est-à-dire par le calcul fait dans Heliciel pour le point de fonctionnement visé. Pour le modifier, desserrez légèrement les vis sans les retirer, faites pivoter les deux pales du même angle, puis resserrez. Les deux pales doivent avoir le même calage : un écart déséquilibre l'hélice et la fait vibrer.

Notez chaque réglage et le résultat de l'essai associé (régime, poussée ou vitesse, selon votre banc). Changez un seul paramètre à la fois : sans cela, il devient impossible de savoir quel réglage a produit quel effet. Pour juger du changement de pas, relisez la page sur le pas géométrique et le pas effectif.

Pour aller plus loin, nous pouvons comparer vos mesures aux calculs d'Heliciel. Vous pouvez reconstruire l'hélice dans le logiciel à partir de ses dimensions, puis lire sa performance pour chaque calage essayé. N'hésitez pas à nous envoyer vos remarques et vos comparaisons entre les performances mesurées sur le prototype et celles que calcule le logiciel : elles nous aident à valider le calcul.