Hélice bloquée ou libre

Une question qu'on se pose lorsqu'on navigue sous voile dans un bateau équipé d'un moteur avec hélice fixe, bipale ou tripale, est de savoir si, pour réduire l'effet freinant de l'hélice, il vaille mieux la bloquer ou la laisser libre de tourner.
Il y a bien sûr d'autres facteurs à considérer avant de bloquer ou pas un arbre d'hélice: usure sur l'arbre, possibilité d'installer ou moins un frein d'hélice, lubrification de la transmission, etc.
Du point de vue strictement "vitesse", voilà les résultats d'une série de tests sur des bateaux équipés d'hélices fixes bi et tripales, qui peuvent aider à mieux comprendre ce qui se passe.

1. Hélices à plusieures pales, au pas très important(ex celles des navires): il y a moins de résistance si elles tournent, la rotation reduit l'angle d'incidence des pales, le point où le flux laminaire se détache de la pale pour devenir turbulent et donc leur résistance. Comme les pales sont puissantes (le pas est élévé) elles réussissent à faire tourner l'hélice suffisamment vite pour en réduire la résistance.

2. Hélices des bateaux à voile: le pas est par contre assez réduit et donc les pales sont en régime partiellement turbulent quand l'hélice tourne. Cet effet est encore plus marqué quand on permet à l'axe de tourner mais à cause de la friction il tourne plus lentement que la vitesse que seraît générée par la rotation de l'hélice. En ce cas l'hélice produit des remous d'eau turbulente qui causent plus de résistance que ceux d'une hélice bloquée.

3. Les différences de résistance entre hélice fixe et libre de tourner sont beaucoup plus petites pour des hélices tripales que pour des bipales.

4. Finalement, comme on peut l'imaginer, laisser une bipale fixée en position verticale est la position meilleure, une tripale devrait être fixée avec une pale en bas et les deux autres en haut.

5. Les générateurs d'arbre sont le pire en terme de résistance: ils ralentissent la rotation de l'arbre et augmentent de beaucoup la résistance. Les hélices pour générateurs remorqués sont par contre dessinées avec un pas très important donc plus efficaces et moins ralentissantes.

6. Conclusion: on perd un peu de vitesse si on permet à l'arbre de tourner. On en perd plus en laissant tourner une hélice bipale qu'une tripale. Le pire est une tripale avec l'arbre ralenti.