Le calcul d'hélice ne prend pas en compte le risque de perte de rendement lié au poids éventuellement majoré de l’hélice – il doit malgré tout être respecté pour répondre aux aspects sécuritaires imposés par exemple dans les bâtiments charter ou classés.

Rappel des méthodes de calculs d’hélices pour navires

Il m’ a semblé utile de rassembler dans ce mémorandum les principes généraux qui régissent le
calcul des hélices marines et de définir quelques méthodes qui permettent d’atteindre le résultat
souhaité, notamment :

• La vitesse souhaitée
• Le régime moteur et sa puissance associée
• L’absence de vibrations et de cavitation
• La réduction de consommation

Pour ce faire, il convient de respecter quelques principes de base :

• Respecter les proportions entre la taille des navires, leur puissance et les dimensions
  d’hélices qui résulteront du calcul.
• Choisir un rapport de réduction qui convienne à la fois aux vitesses de croisière ainsi qu’à
  la vitesse maximale.
• S’assurer que les formes de carènes permettent d’atteindre le résultat escompté.
• Utiliser des unités de calcul cohérentes entre elles.

C’est donc par le besoin de poussée des hélices qu’il faudra commencer.
La poussée à fournir par l’hélice devra être au moins égale à la résistance de carène au point de calcul, cette poussée recherchée devra être majorée comme nous le verrons plus loin du facteur de succion (t)

Nous pouvons donc écrire que la poussée P est égale :

En effet toutes les carènes lorsqu’elles se déplacent provoquent le décollement d’une partie de l’eau longeant la coque, cette eau cherche à recoller à la coque provoque un effet de succion qui augmente la résistance de carène.
Ce phénomène est plus sensible pour les coques à déplacement que pour les carènes planantes.
De ce fait, si on trace la résistance de carène sous forme de graphique, nous obtiendrons des courbes de type polynomiales ayant des formes différentes en fonction des formes de coques.
Afin d’évaluer la résistance de carène, il convient d’identifier la famille à laquelle appartient la carène.

Il existe 3 grandes familles :

• Les carènes planantes
• Les carènes à semi-déplacement
• Les carènes à déplacement

Le deuxième facteur d’importance est la vitesse d’écoulement du fluide à la pale.

Cette vitesse d’écoulement communément appelée Va dépend du facteur de sillage (w) varie en fonction de facteurs tels que :

• La position de l’hélice par rapports aux appendices de carène comme la quille, les chaises support d’arbres d’hélices, les diverses prises d’eau pouvant engendrer des perturbations du fluide arrivant à la pale.
• La position des pales, par rapport à l’horloge.

La vitesse à prendre en compte est alors :

Extrait du blog Marine propulsion par Paul Bezzi Fondateur France Hélices.

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