Les hélices

Le Titanic était propulsé par trois hélices. Les deux hélices latérales, on le sait, comportaient trois pales et étaient mues par les machines alternatives à triple expansion du navire. Mais celle qui regorge de mystères est l'hélice centrale. Celle-ci était reliée à la turbine basse pression, et ne pouvait aller qu'en marche avant. Gérard, je le connais, s'empressera d'ajouter que le filet d'eau qu'elle créait permettait au navire de virer plus rapidement.

Jusque là, on a considéré sans trop se poser de questions que cette hélice comportait quatre pales. C'était en effet le cas sur l'Olympic en 1911. Sauf que voila : comme le signale Bruce Beveridge dans l'ouvrage collectif A Centennial Reappraisal aucune photographie n'existe des hélices du Titanic. De plus, l'hélice centrale est actuellement enfoncée dans la vase, et invisible. Ajoutez à cela le fait que l'Olympic a adopté une hélice centrale à trois pales dès sa refonte de 1912 - 1913, et vous obtenez de forts soupçons pour que le Titanic ait eu, dès le départ, une hélice tripale.


Les hélices de l'Olympic avant son lancement.

La question que je me pose s'adresse aux fanas de construction navale : grosso modo, ça aurait changé quoi, trois ou quatre pales ? Je sais que sur le Normandie, le passage à des hélices à quatre pales a permis de réduire les vibrations. Mais le changement inverse...

Même question que Tony, ça change quelque chose ou pas ? Car si oui, ça peut être un élément intéressant à prendre en compte.

Lorsqu'une hélice tourne trop vite, de minuscules bulles d'air se forment sur les pales et à partir d'une certaine vitesse, une cavité se forme autour de l'hélice qui perd alors toute efficacité. Ce phénomène est appelé cavitation ; il a été découvert en 1893 par l'ingénieur Augustin Normand.
La vitesse de cavitation est liée à la taille de l'hélice, puisqu'elle est plus grande en bout de pale. Si une hélice doit tourner vite, ce qui est le cas lorsqu'elle est reliée à une turbine, on a donc intérêt à réduire le diamètre et pour conserver la même puissance, on augmente le nombre de pales. En ce qui concerne le Titanic, le Shipbuilder de 1911 donne l'hélice centrale comme quadripales (p. 60), ce qui me semble logique. Pour le Normandie, je suppose que les vibrations engendrées par les hélices tripales, étaient due à un début de cavitation. Antoine, je pense que les hélices quadripales avaient un plus petit diamètre, ou qu'elles tournaient moins vite. As-tu de quoi éclairer nos lanternes ?

Merci pour l'explication Gérard, je saisie mieux l'affaire.

Papy 75 a écrit:Pour le Normandie, je suppose que les vibrations engendrées par les hélices tripales, étaient due à un début de cavitation. Antoine, je pense que les hélices quadripales avaient un plus petit diamètre, ou qu'elles tournaient moins vite. As-tu de quoi éclairer nos lanternes ?

On passe d'hélices à 3 pales en 1935, à des hélices à quatre en 1936 (avec une augmentation du diamètre de 25 cm, soit environ 5m de diamètre). Les vibrations sont drastiquement réduites. De façon intéressante, une hélice est perdue peu avant la première traversée, et on est obligé, pour cette traversée, de remettre deux hélices centrales à trois pales. Les vibrations reviennent, puis disparaissent avec le retour des quatre pales. Cela prouve aux chantiers que les hélices étaient bien responsables des vibrations (et que les changements structurels ont peu ou pas servi). En 1937, de nouvelles hélices plus solides et de seulement 4 m 80 environ de diamètre, avec quatre pales, sont installées. Encore moins de vibrations. Voilà tout ce que j'ai sur le sujet.

Pour revenir au Titanic, cet article de Mark Chirnside avance des éléments intéressants : un carnet d'Harland & Wolff datant de janvier/février 1912 indique clairement une hélice centrale à trois pales, ainsi, visiblement, que le carnet de notes d'Andrews rendu public en 1999. Tout cela laisse supposer que les deux jumeaux avaient des configurations d'hélices différentes, pour voir quel serait le système de propulsion le plus efficace. Je ne sais pas ce qu'il en était pour le Britannic.

Intéressant tout cela. J'avais retenu l'histoire des hélices en lisant ton mémoire. La perte de la nouvelle et le retour des vibrations m'avait fait rire, bien que j'imagine que ce ne devait pas être le cas à bord, les pauvres...

Petite question sur le carnet d'Andrews. Peut-on le lire gratuitement en ligne ?

Tiphaine a écrit:Intéressant tout cela. J'avais retenu l'histoire des hélices en lisant ton mémoire. La perte de la nouvelle et le retour des vibrations m'avait fait rire, bien que j'imagine que ce ne devait pas être le cas à bord, les pauvres...

Le plus drôle, c'est que dans le rapport de voyage, le commandant, Pierre Thoreux, utilise ça pour donner à la compagnie une leçon de type "vous voyez, c'est moi qui avais raison, nananère !"

Tiphaine a écrit:Petite question sur le carnet d'Andrews. Peut-on le lire gratuitement en ligne ?

En payant, y'a ça

Sur son site, Mark Chirnside y a consacré un article. Il serait intéressant de lui demander où il a obtenu les infos.

LittleTony87 a écrit:
En payant, y'a ça

Bouh, la couverture est pas belle !

J'irais voir l'article de Chirnside.

Les vibrations sont fonction du diamètre des hélices, de leur nombre de pales et de leur vitesse de rotation. A ces paramètres, s'ajoutent l'angle d'attaque des pales et bien sûr, leur parfait équilibrage. En 1911, on donnait des valeurs moyennes aux hélices, alors qu'aujourd'hui, on fabrique l'hélice en fonction du bateau. J'espère ne pas être trop abscons dans mes explications.

J'ai une interrogation. Elle ne concerne pas la propulsion en elle-même mais les hélices de l'épave.

Lors de son exploration de 1986, Robert Ballard, au cours de sa dernière plongée sur l'épave, compte explorer la poupe et nottament y faire approcher son robot J.J. Hors le robot en question tombe en panne. Bafouant les règles de sécurité, spécifiant qu'il est dangereux et donc interdit de s'aventurer sous un ouvrage en ruine construit par l'homme, le pilote du sous-marin Alvin, se rend directement sous la poupe afin d'observer le gourvernail ainsi que les hélices.

Hélas, grosse déception pour Ballard, une bonne moitié du gouvernail est enterré dans les sédiments ainsi que les hélices, les rendant invisibles. Seuls subsistent à sa vue les 15 mètres restant du gouvernail.
Hors dans le National Géographic (enfin sur leur site) une mosaïque de la poupe présente le gouvernail, bien enterré et l'on voit clairement émerger une grosse moitié de l'hélice gauche.

Mon interrogation est la suivante: comment cela se fait-il qu'on puisse la voir aujourd'hui, alors que, lorsque Ballard s'y est rendu en 1986, il n'a pas pu l'observer, celle-ci étant sous les sédiments ?
Une exploration postérieure à celle de Ballard, l'aurait-elle dégagée ou est-ce tout simplement l'oeuvre les courrants maritimes ?

C'est un détail, mais tout est détail lorsque l'on veut tout savoir sur le TRitanic.

A.T

Vu l'obscurité, la taille du monstre et la méconnaissance du site à l'époque, il est aussi possible qu'il soit passé à côté sans la voir.

Oui, effectivement, je n'avais pas pensé au fait qu'en 1986, le Titanic était "tout neuf" pour Ballard.

C'est sûrement ton explication qui est la plus probable.
Je me suis penché un peu plus sur la photo du National géographic. Le gouvernail est profondément enterré (à vue de nez, autant que sur cliché que Ballard à pris en 1986) et l'hélice latérale gauche est tellement excentrée par rapport à ce dernier qu'il semble évident que Ballard n'a absolument pas pu la voir de là où il se trouvait (surtout que son cliché montre qu'il est venu par la droite de la poupe). Rajouté à cela qu'il avait vachement la trouille qu'un débris ne leur tombe dessus et qu'il est parti assez vite afin de d'éviter tout accident. Je pense que Ballard espérait sans doute pouvoir observer l'hélice centrale à 4 pales qui, elle, est bien enterrée sous le gouvernail.

A.T

L'extrait du carnet d'Harland & Wolff est assez convaincant. Par contre, pour la photo. Même en faisant une capture d’écran et un ajustement du la luminosité et du contraste... je ne vois pas trois pales. Il y a bien une légère nuance de couleur, mais c'est difficile à voir. Je ne m'étais jamais posé la question à propos du nombre de pales de l'hélice centrale avant de tomber sur ce poste. Maintenant, j'ai un doute.