VARIATION DU RECUL

11 résulte des nombreuses expériences qui ont été faites sur différentes hélices et ont rendu évident ce fait que le recul varie avec les résistances relatives et avec le diamètre des hélices, avec la forme et le nombre des ailes. Un exemple de Tinfluence du nombre des ailes et par conséquent de la fraction de pas a été probante sur l'ancien cuirassé le Solférino pendant une période d'essais comparatifs entre plusieurs bâtiments et de diâerents types.

L'hélice de ce cuirassé avait six ailes, pendant Fessai deux ailes ont cassé, il n'en restait plus que quatre formant une hélice à quatre ailes mais laissant deux intervalles un peu plus grands ; les deux ailes cassées étaient selon un diamètre. Après cette avarie et sans que Ton s'en doutât, le nombre de tours augmenta d'un tour et demi et la vitesse donna un rapport plus grand que le nombre de tours ; le mouvement de la machine était aussi régulier, et on ne sembla pas remarquer plus de trépidations à l'arrière qu'avec l'hélice à six ailes ; on ne s'aperçut de Tavarie que plus tard.

11 résultait donc incontestablement de ce fait que deux ailes étaient plutôt nuisibles qu'utiles, et c'est à la suite de ce fait, que Ton réduisit le nombre des ailes et que pour les grands bâtiments, le nombre a été limité à 4 ; et aujourd'hui sur les croiseurs à grande puissance, le nombre est réduit à trois.

Le recul augmente encore avec le pas et la vitesse de rotation. Dans le mouvement de l'hélice, il se produit autour du moyeu un vide qui augmente forcément avec la force centrifuge ; ce vide empêche une certaine fraction de la surface des ailes d'agir.

f 1 forme des ailes joue aussi un certain rôle dans le degré d'i ilisation; comme leur résistance ou leur appui dans l'eau en t comme le carré de leur vitesse, les ailes au lieu d'avoir la for ne d'un secteur, sont plus larges dans la partie de leur rayon qu correspond à leur centre de figure. La surface relative des I ail s a aussi une très grande importance ; si cette surface était I trc faible, leur point d'appui serait insuffisant ; elles feraient l'ef-

108 MACHINES A VAPEUR MARIKES

fei d'un bâton que l'on agite brusquement dans Teau. Comme nous l'avons déjà fait remarquer, lorsque la fraction de pas est bien établie, le diamètre joue un rôle important, la vitesse est plus grande et l'eau se dégage mieux. Avec de grandes résistances relatives, ce qui est le cas d'un remorqueur, la fraction de pa» doit être augmentée ainsi que la vitesse de rotation.

Dans la construction d'une hélice, il faut donc tenir compte des éléments que peuvent améliorer son rendement; on les base doncsur le tirant d'eau .R; sur la maîtresse section, sur la vitesse présumée du bâtiment et sur le recul probable estimé par des expériences qui ont été faites sur les bâtiments en essais. Pour

le diamètre il est généralement égal aux — du tirant d'eau .R;

le pas vaut le l,u à 1,6 le diamètre ; la fraction de pas les 0,âj du pas total; c'est-à-dire les 0,25 de la projection dans le sens de l'axe d'une spire complète. Connaissant la résistance que doit présenter une hélice construite dans ces conditions pour une vitesse que l'on s'impose = à 0,ul4 x nœuds x 60 il faut déterminer le nombre de tours que produira cette vitesse.

Représentons par A l'avance par tour, par N ce nombre de tours N X A avance = 0,544 x Vn x 60 (2); en tirant de la formule 1

, „ . A avance , , , ,, .... A avance

recul R = i rr , la valeur de 1 avance, il vient — jr

P pas P pas

= 1 R recul ; d'où avance A = P (1 — R recul) ; remplaçons celte valeur de l'avance dans la formule 2; on obtient

.\ X P (1 — R) = 0,514 X Vn X 60;

,. , .. 0,ol4 X V» X 60 ....

dou: -^- P(l-R) ('^

Exemple. — Si la vitesse à l'heure V» = 16 nœuds, le tiroir deux

= 6 mètres, à l'.îV, le diamètre sera 6"* x — — o'°,14, pas P =

1,5 D = 1,5 X 5,14 = 7*",70, recul présumé = 0,10, nombre d'ailes 4.

La fraction de pas 0,25^ ou 0,25 x 7,71 = 1»",940, fraction de pas

1 940 partielle — ^-^ — =: 0,482 ; dans rexeniplc que nous avons choisi le

nombre de tours.

., 0,:ji4x 16x60 ,

Comme nous l'avons déjà dit, la forme des ailes reste au choix du constructeur; les formes généralement admises sont celles qui vont en augmentant depuis le moyeu jusqu'à leur extrémité, ou

cetlesqui préaentenllft plus grande surface A leur cpntrodacUori. Dsns la construction d'une mnchine, te nombre de tours est dépendant de ta puissance de cette mactiine et de la résistance de fliilice.

Ur, dans les essai», il arrive fréquemment qu'en tenant compte des données que nous venons d'énuméret', le nombre de tours de (» machine n'est pas atteint par Ruite de la résistance éprouvée par l'hélicr. el que par conséquent la vitesse du lifttimcnt n'esl pas réalisée et que ta puissance sur les pistons est inférieure au cttiffre prévu. Pour obvier n cet inconvénient, il faut donc médites dimensions de l'hélice. e'esl-i»-dire modifier te pfls et le diamètre ; ce cas étant prévu, car sur les croiseurs en général. rtains constructeurs danst'emmanchement des ailes sur te moyeu .permettent de faire varier légèrement te pas ; si cette modification du pas n'était pas suntsante. on pourrait encore diminuer le diamètre. Ouand l'écart entre le nombre de tours prévu et celui ' 'isé n'est que peu important, et que le pas n'est pas modifiable. e contente de diminuer seulement un peu le diamètre et si 1.5 Don faitP=: 1.6 D, d'où n= -r^ au lieu de D = -^ .

qui dans notre exemple donne à D une valeur de ■' ■' ■— = 4.92 lieu de 5", 14, soit une diminution de 0'",I0 sur te rayon. Uan»

rertains ea.s, il faut remplacer les hélices i ce qui est arrivé sur

des torpilleurs et des contre-torpilleurs.

Conildérationi géniralei sur la propulsion det narirsi par M. Antoine, ingénieur di la marine. — Ces considérations sont le résultat nombreuses expériences efîectuées sur des navires de types

ne hélice fictive de diamètre D, de pas H et de fraction de pas 1, ee projette sur l'arriére du navire selon un plan perpendiaire à l'axe ayant pour surface ^-r- et seton la direction de ;e par une surface HD. Si cette hélice est mise en mouvement 'ait n tours par seconde, les filets liquides tendent à prendre is le sens de l'axe une vitesse dépendant de ladisUincc du centre pression à taxe de l'hélice. En supposant ce centre de pression ne dislance -— de l'axe de rotation, la vitesse latérale des ts liquides est nSnD. Avec l'hypothèse que la résistance d'une face S qui se meut dnns l'eau avec une vitesse V est représenparKSV*ona:(l) ravail de l'hélice par 1" dans le sens de l'avance

K' étant le coerOcient de résistance coefficient qui tient compte du reçu fluence de l'immersion de l'hélice, de et des difBcultés que l'eau éprouve , la fraction de pas. On peut poser K, indépendant de l'immersion et le co ment compte. En désignant par a I d'hélice, on a aussi :

Travail du bâtiment pendant une < de tours. De l'égalité des deux expr

On sait que le rapport -j-^ est c la résistance relative conventionné

■ -: p et -

Le coefficient ^ varie avec les d diamètre qui déterminent l'inclinais frapper l'eau, ainsi qu'avec la fractia De l'égalité a = ^ x H. on tire P = formule qui servira à étudier les 1 résulte d'un ^rand nombre d'expéri fl = A + 0,33^— ^^ , /"étant lai sion dans laquelle les valeurs de A i

La valeur moyenne de ^ s'écarti varié au maximum dans tous les esss mais elle a été plus généralement comprise entre i,9

/ j ne peut être déterminé qne si l'on connaît açon approximative le coerTicient K du bâtiment. « |3) a = ~ X H on remplace o par sa valeur

K moyennes calculées pour un grand nombre de

: en noeuds par heure.

ileurs que prend t suivant 1 pour des valeurs de K ré nie, elles sont données dai

I de l'hélice ullent d'expériences i le tableau suivant.

AITEC» d'eAU

VALEIRS HE t

de <-|i«lic>.

l,2iO

i,SO

HACHINRS A VAPEUR UARrNR4

lae latérnie des fileta liquides étant icnîn. n

jvaildet'hélice par seconde ) u-un x k' lans le sens de la rotation, i ~

L le coefficient de résistance de l'hélice dai n. Or le travail ci-dessus est épal au travnî ; transmol n l'hélice, soil

7r. Fh - K'IIO X TTÎWIt'

bréger on désigne par a le premier terme du second (t par 8 le dénominateur d« second lerme: il vient alor*

;ijr 9 =; D v'HU, est déterminée par les di e coefitcient

u nombre d'ailes de la fraction de pas et du diamètre, nce indique qu'il est encore fonction de la vitesse du plus cette vitesse est grande et plus facilement l'hélice ,a valeur de « dépend également du degré d'afllnement !s de r.R du bfltiment et de la facilité avec laquelle les ides peuvent arriver sur l'hélice. L'expérience a démont ré la majorité des cas, on peut poser

«1 = 114 — t,5E — ir, /■— 20-^ +4- [81

it le nombre d'ailes, raction de pas totale.

ritesse en nœuds par heure.

s HAtiHlSBS 113

Ht en nsaga. — Le travail nécesler à un navire une vitesse deuantités indépendantes l'une de me et la grandeur de la carène, itilisation du moteur. Soient :

imëtres le travail brut sur les

Je la mnehine sur l'arbre.

ie l'hélice.

gée en m*.