Mode de propulsion pour bateau
Il existe différents modes de propulsion pour les bateaux ou yachts. Chacun possède ses avantages et ses inconvénients. Ce qui importe, c’est de choisir le mode de propulsion en fonction de vos attentes, de votre budget et aussi en tenant compte de la facilité avec laquelle ces modes vont interagir sur la conduite du yacht.
Vous allez mieux comprendre ce que nous voulons dire à la lecture de cet article. Nous allons parler des modes de propulsion les plus souvent rencontrés sur des bateaux ou yachts allant de 35 pieds à plus de 90 pieds. Mais en général, tous ces modes sont disponibles également sur des coques de plus de 100 pieds (sauf les pods Zeus et IPS)
Avant de débuter l’article, il faut savoir qu’un bon manufacturier de bateau (ou de yacht) développe sa carène (dessous de la coque de bateau) en fonction du mode de propulsion qui sera utilisé.
Je trouve très bizarre de voir des manufacturiers de bateau offrir plusieurs de mode de propulsion avec le même type de coque. En effet, le type de motorisation est à la carte même avec la même coque.
Je m’explique, vous pensez acquérir un yacht de 50 pieds, le yacht vous plaît énormément, sur le même bateau, le manufacturier vous offre le choix entre des shafts ou des pods et mêmes des « surface drives ». Cela me fait sourire. Il est difficile de croire que la carène donnera les mêmes résultats avec différents modes de propulsion.
Je vous soumets bien humblement cette réflexion. Maintenant voyons les modes de propulsion. Il y a quatre modes de propulsions que nous allons couvrir :
Par shaft (arbre d’hélice), par pod (IPS, ZEUS), à jet (waterjet : Hamilton, Kamewa…) et hélices de surface (surface drives : Searex, Top System et Arneson). Il existe d’autres types de propulsion par pods pour les méga et super yachts, mais nous n’abordons pas ce type de propulsion dans ce présent article.
Par SHAFT (arbre d’hélice) : disponible sur tous les yachts
De manière historique, c’est le mode de propulsion le plus populaire et le plus économique pour toutes les grosseurs de yachts. Du plus petit bateau au plus grand, ce mode est le plus répandu et le plus populaire.
Il s’agit en gros d’une hélice à l’extrémité d’un arbre (shaft) relié directement (en ligne i.e. direct drive) à une transmission qui, elle, est reliée à un moteur. La configuration peut utiliser un deuxième arbre (shaft) dans le cas où le moteur et la transmission ne sont pas en ligne. On parle d’une configuration V DRIVE, ce qui permet de réduire le volume du compartiment moteur.
En effet, le mode V-Drive permet d’avoir un moteur situé plus vers l’arrière du bateau que pour le mode direct-drive.
Ce mode de propulsion demande l’utilisation de gouvernails (Rudders) afin de diriger le yacht. Dans le cas d’une configuration à deux moteurs (donc deux transmissions, deux hélices, etc), il est possible de diriger le yacht sans utiliser les gouvernails. En effet, le mouvement de chaque hélice (sa puissance) va orienter le yacht dans différentes directions. Les manœuvres de stationnement au quai donnent d’excellents résultats (dans le cas de deux shafts).
La configuration avec hélices, arbres et gouvernails est donc peu coûteuse et peu complexe. S’il y a collision avec des objets ou encore avec le fond, les réparations sont beaucoup moins problématiques et beaucoup moins coûteuses qu’avec les autres modes de propulsion. Celui-ci exige une maintenance minimale. C’est le mode le plus répandu et le plus simple d’utilisation.
Ce mode est parfois configuré avec la conception de tunnel (dans la coque du yacht) qui minimise le tirant d’eau nécessaire et réduit également l’angle des shafts. Le pitch des hélices dans ce mode prend une grande importance en ce qui concerne les impacts sur le ratio performance/vitesse/poids.
Cependant, il faut savoir que ce mode de propulsion n’est pas l’idéal si vous désirez approcher les 45 KN. Plusieurs contraintes vont apparaître dont la cavitation, les bruits excessifs et des vibrations.
Un manufacturier doit cependant se préoccuper d’avoir une mise en place très soignée et très alignée des composantes. Idéalement, les hélices doivent aussi faire l’objet d’un traitement soigné pour donner leur pleine capacité (fine tuning).
Tous les modèles Ferretti Yachts, Ferretti Navetta et Ferretti Custom line possèdent ce mode de propulsion. Il en est de même pour la majorité des modèles Riva, Mochi et Bertram. Le contrôle de la qualité est très important et fait l’objet d’une grande rigueur chez le manufacturier Ferrettigroup.
En effet, une attention particulière est portée lors du montage des arbres (shafts) et les hélices sont balancées soigneusement.
PROPULSION PAR PODS
Élaborés au départ pour les très gros yachts, principalement pour les yachts à usage commercial, les pods sont maintenant utilisés sur les yachts de plaisance; pensons à Volvo avec son IPS (2004) et Zeus (2006) offert par Mercruiser/Cummins mais disponibles également sur certains Yanmar et Caterpillar.
Les pods offrent une diminution de carburant, un niveau de bruit réduit et moins d’émanations de fumée de carburant que le mode précédent. Mais le grand avantage offert par les deux constructeurs (IPS et ZEUS) est de permettre l’usage d’une manette style JOYSTICK afin de faciliter le stationnement du yacht au quai.
En effet, étant donné que les pods bougent indépendamment l’un de l’autre (parfois en montage triple et quadruple) et grâce au génie des ordinateurs, l’usage du joystick permet à un non initié de diriger le yacht de manière intuitive lors des manœuvres de stationnement seulement. Le yacht (les moteurs) réagit à la demande faite à partir du joystick (sans l’usage de thruster).
Pour le constructeur du bateau, il y aussi des avantages. Le principal étant la réduction du compartiment moteur grâce à l’utilisation des PODS. Il y a aussi le positionnement dynamique (tenir la position GPS à l’arrêt sans l’intervention du conducteur) sans aucune manipulation de manettes ou joystick.
Les coûts reliés aux collisions (les hasards de route en mer sont cependant plus importants qu’avec des hélices en mode propulsion par shaft lorsque l’avarie est significative) entraînent des délais un peu plus longs pour les réparations. La motorisation offerte avec ce mode de propulsion pour des coques planantes ou semi-planantes est cependant limitée. En effet Volvo offre jusqu’à 900 HP et Zeus jusqu’à 715 HP. Pas de propulsion disponible pour les coques à déplacements (sauf exception). Ce mode permet également de déjauger plus rapidement qu’avec une ligne d’arbre (shaft) en comparaison avec des bateaux similaires (longueur/poids/moteurs-hp). Il y a également des économies de carburant ainsi qu’une réduction des vibrations et des émissions.
PROPULSION PAR JET
Lorsque que l’on parle de la propulsion à jet, on pense immédiatement aux motomarines, mais certains yachts de plaisance qui désirent performance et maniabilité optent également pour ce mode de propulsion. Le système est composé d’une entrée d’eau, d’une hélice dans un conduit (cylindre) et d’un orifice de sortie monté directement sur le transom du yacht, pas sous la coque comme les modes de propulsion précédents.
Lorsque l’hélice (impaller) tourne rapidement, elle aspire l’eau pour la projeter avec force par l’orifice de sortie (nozzle), ce qui provoque la propulsion. L’orifice de sortie est contrôlé par le volant (la direction).
Comme il n’y a pas de transmission traditionnelle (au même titre qu’un moteur avec des shafts, on utilise ici un dispositif agissant comme une transmission ), il est possible de faire reculer le bateau en abaissant une soupape (reverse buckets) de manière à diriger le jet d’eau sous la coque et ainsi faire reculer le bateau.
Ce mode est efficace en propulsion avant ou arrière avec de la révolution moteur, mais peu efficace lorsque le moteur révolutionne (RPM) très peu. Le mode neutre (sans propulsion) se réalise grâce à un embrayage conçu spécialement pour ce type de propulsion (une clutch). Le stationnement du bateau sans propulseur d’entrave (Thrusters) n’est pas facile pour un non-initié, à moins que le manufacturier offre un joystick contrôlé par ordinateur pour aider le déplacement du bateau à très basse vitesse (Hamilton et Kamewa fabrique ce genre de Joystick).
L’efficacité de ce mode de propulsion est reconnue. Les avantages sont nombreux comme le très faible tirant d’eau (draft), l’absence de transmission conventionnelle (marche avant, arrière et position neutre), faible niveau de bruit, l’absence de vibration et peut-être adapté sur de très gros yachts. La consommation de carburant en rapport aux performances est excellente (rapport performance poids et moteurs).
Le coût d’acquisition est cependant plus onéreux que les précédents. Ce mode de propulsion occupe aussi plus d’espace dans la chambre des moteurs. Le Pershing 115 pieds possède ce mode de propulsion et il est en mesure d’atteindre une vitesse de plus de 55 kn (100 km) avec un poids de plus de 154 tonnes et ses trois moteurs.
HÉLICES DE SURFACE (Surface drives)
Ce mode de propulsion est généralement utilisé pour les yachts de performance très rapide. Ce mode est très efficace à haute vitesse avec une faible consommation de carburant pour atteindre des vitesses très significatives en rapport au gabarit du yacht. Les hélices conventionnelles (sur arbre sous la coque) ne peuvent donner ces performances.
Cependant, à basse vitesse, le système est moins efficace en terme de consommation de carburant que le mode de propulsion avec hélices sur arbre sous la coque. L’installation de ce genre de propulsion (hélices de surface) permet d’avoir une chambre des moteurs plus réduite.
Ce système consiste à utiliser des hélices de très grosse dimension installées sur un arbre qui passe par le transom et non sous la coque. Il n’y a pas de gouvernail (rudder) et le shaft qui supporte les hélices n’as presque pas d’angle d’inclinaison. Lorsque le bateau est à pleine vitesse, les hélices sont a demi submergées, ce qui produit une trainée d’eau qui est très distinctive pour ce genre de propulsion (appelé aussi rooster tail). Il n’y a pas de cavitation comme on pourrait le penser.
Comme la propulsion à jet, ce type de propulsion possède l’avantage de donner au yacht un très faible tirant d’eau. Il est conseillé de disposer de propulseur d’entrave (thrusters) avant et arrière afin de faciliter le stationnement au quai. Les manœuvres de stationnement se déroule comme pour la propulsion par stern drive dans une configuration deux moteurs, l’usage du volant est indiqué.
Il est fortement recommandé d’utilisé un ordinateur de bord qui va contrôler à la fois l’inclinaison des shafts et des trims tabs afin d’obtenir la vitesse maximale (meilleur assiette) tout en ayant le meilleur rendement des moteurs, rapport vitesse/consommation.Les manufacturiers ZF (SEAREX) et TOPSYSTEM possèdent un tel système. Il est disponible sur presque l’ensemble des modèles Pershing. Cela va changer totalement votre approche de conduite, c’est un net avantage de posséder un tel système.
EN CONCLUSION
Voilà, c’est évidemment un survol, il y a beaucoup plus à dire sur le sujet. Si vous avez des questions sur les modes de propulsion, n’hésitez pas à contacter l’équipe de Ita Yachts Canada, on va se faire un plaisir de répondre à vos questions.
Je tiens cependant à vous dire que le mode de propulsion par POD utilisé dans un cadre commercial est différent de celui proposé par IPS ou Zeus.
N’hésitez pas a nous faire part des sujets qui vous intéressent, on va s’inspirer de vos suggestions.
