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Choix de la puissance du winch

Qu’est-ce qu’un winch
La Figure 1 illustre le principe de ce levier rotatif incontournable : le winch. La manivelle de winch fait office de bras de levier, l’axe du winch est le pivot, et la charge est appliquée sur la surface de la poupée. En divisant la distance entre le pivot et la surface par la longueur de la manivelle, on obtient la démultiplication pour un winch neutre.

La pignonnerie interne des winchs à 2 et 3 vitesses allonge ou raccourcit le bras de levier, vous permettant de reprendre le mou rapidement sous charge légère, puis de changer de vitesse pour un effet accru à mesure que la charge augmente.

Notions fondamentales pour un bon alignement
Plusieurs tours de cordage sont effectués autour de la poupée (équivalent de l’enfilage sur un winch), fournissant un maintien suffisant pour l’application de la force. Le brin libre doit former un angle de 95 à 100 degrés avec la poupée, ou il y aura un surpattage sur un ou deux côtés et il se liera aux tours ; une situation à éviter, surtout si vous devez retirer la corde du winch en urgence. Lorsque le guidage du brin libre n’est pas correct, une poulie de renvoi est ajoutée entre la charge et le winch (Figure 2). L’autre extrémité est coincée par un membre d’équipage ou l’un des différents Gizmos « self-tailing » (Figure 3).

Force appliquée efficacement
Ces éléments sont coûteux et doivent donc vous offrir les performances que vous attendez. Pour commencer à hisser ou border une voile, laissez d’abord la manivelle de côté, faites trois ou quatre tours, puis commencez à reprendre le mou à la main.

Tirez en éloignant les paumes pour bénéficier d’une amplitude de mouvement maximale, et procédez en alternant les bras. Gardez vos mains à distance du winch au cas où la charge provoquerait un patinage soudain. Une fois le mou repris, un équipier insère la manivelle et l’actionne pendant que vous coincez le cordage. Vous pouvez effectuer les deux tâches vous-même, lentement et soigneusement, avec un winch classique, avec toute la souplesse souhaitée, à l’aide d’un modèle self-tailing.

Pour manœuvrer avec une efficacité maximale, portez et maintenez votre poids sur la manivelle. Utilisez les deux mains si possible. En présence d’un cabestan, gardez le bras droit et les paumes sur la manivelle pour reprendre le mou, puis passez à la technique lente et basse avec bras courbés pour soulager l’effort.

Taille du winch
Les winchs se déclinent en une multitude de vitesses et puissances et sont incontournables pour manœuvrer les voiliers en solitaire actuels, soumis à de fortes charges.

Les écoutes peuvent être réglées à l’aide de poulies seules ou assistées d’un winch, selon la tension imposée par les conditions. L’utilisation de pataras et drisses avec des voiles à corne ou entièrement lattées bénéficiera également de l’association poulie-winch. En ajoutant une ou deux parties à un palan, vous pouvez opter pour un winch plus petit supportant moins de charge.

Une voilure moderne se compose d’un petit nombre de voiles de grande surface et très puissantes. L’objectif est de gagner en efficacité tout en réduisant la complexité par rapport à l’approche classique (un plus grand nombre de voiles de petite surface). Cependant, une voilure moderne concentre les forces à tel point que le recours au winch est inévitable.

Pour déterminer la taille de winch adéquate, l’effort imposé par les voiles est naturellement le facteur déterminant. La contrainte générée par le winch lui-même est cependant tout aussi importante.

Quelle doit être la taille d’un winch pour prendre en charge la traction des voiles et sa propre résistance ? Avant tout, cela dépend de l’effort que vous êtes prêt à consentir. Pour la plupart des navigateurs, la charge soutenue acceptable est de 15,9 kg (35 livres). Sur la plupart des voiliers de série, les charges maximales approchent les 20 kg (40 livres). C’est pourquoi il est si difficile de border le génois.

N’oubliez pas que nous parlons de charges que vous rencontrerez uniquement en allant au vent par forte brise ; une situation peu fréquente, mais qui, de par les mouvements du bateau, la fatigue et l’inconfort qu’elle suscite, rend l’effort physique éprouvant. C’est une situation dans laquelle vous apprécierez particulièrement de bénéficier d’une démultiplication adaptée. Si vous envisagez les pires scénarios et investissez dans un niveau de puissance élevé, vous pourrez régler vos voiles avec une simplicité extrême par vent léger. Autre avantage : la taille de poupée supérieure offre une surface de contact accrue, pour un meilleur maintien de la corde à chaque tour. Vous avez donc moins de tours à réaliser et à défaire et bénéficiez d’un meilleur contrôle pour donner du mou autour de la poupée.

Calcul de la puissance du winch
Pour calculer la puissance idéale d’un winch d’écoute, déterminez la surface du triangle avant (côtés formés par l’étai, le mât et le pont), multipliez-la par 6 (ou 29 si vous calculez cette surface en mètres carrés), nombre tenant compte du frottement et de la force aérodynamique, puis divisez le résultat par 35. La charge maximale souhaitée est de 15,9 kg (35 lb). Le résultat obtenu est la démultiplication nominale en deuxième vitesse (vitesse basse) pour un winch de puissance optimale.

Par exemple, commencez avec un triangle avant de 28 mètres carrés (300 pieds carrés) : 300 x 6 = 1 800. Si vous divisez ce nombre par 35, vous obtenez 51,4. Il vous faut donc un winch avec une démultiplication de 50:1. À vous de choisir un winch plus ou moins puissant selon la charge maximale acceptable pour vous.

Si vous souhaitez déterminer la charge maximale de votre winch actuel sur la manivelle, commencez avec la même surface de voile x 6 (ou 29), puis divisez par la démultiplication nominale selon les fournisseurs et les fabricants. Le résultat représente la charge manuelle maximale en livres (ou kg). Si nous restons sur notre triangle avant de 28 mètres carrés (300 pieds carrés) et envisageons un winch avec démultiplication classique de 40:1, nous obtenons 1 800-40 = charge type de 45 livres 795-40=19,9 kg. C’est trop élevé !

Alternatives
Si le coût d’un winch suffisamment puissant est trop élevé, ou si vous manœuvrez un voilier de régate et que le poids supplémentaire est problématique, il existe quatre autres moyens d’obtenir un meilleur potentiel de vos winchs :

Les muscles de l’équipage
Confiez la manœuvre des winchs à un équipier athlétique et motivé. C’est la solution la plus courante en régate. 2. Résistance de la manivelle : un winch est un type de levier, dont l’effet généré par la pignonnerie interne est combiné à celui de la manivelle. Par exemple, une manivelle de 305 mm (12") génère un effet 20 % supérieur à celui d’une manivelle de 254 mm (10"), dont votre winch actuel est probablement doté. Cet avantage est plus ou moins dû au fait qu’un rayon de révolution plus important de la manivelle rend sa manœuvre plus lente et plus difficile. Cependant, peu de personnes perçoivent la différence. Envisagez également de recourir à une manivelle à double poignée de 254 mm ou 305 mm (10 ou 12") vous permettant d’exploiter au mieux l’effet dont vous disposez et d’utiliser la force des deux bras.

Démultiplication combinée
Vous pouvez combiner la démultiplication d’un winch et d’une poulie à manille. Ainsi, un winch 40:1 associé à une poulie à manille 4:1 offre une démultiplication de 160:1, moins le frottement. Pour une reprise de mou rapide à faible charge, vous pouvez utiliser la poulie à manille seule et associer le winch pour une manœuvre plus précise ou nécessitant plus de puissance. Cette configuration est incontournable pour les écoutes de grand-voile mais n’est pas recommandée pour les voiles d’étai. Les poulies suspendues aux points d’écoute peuvent être extrêmement dangereuses pour les équipiers. Sur les grands bateaux traditionnels, avec des points d’écoute bien au-dessus du pont, cette option est toujours applicable.

Une autre pratique traditionnelle consiste à placer une poulie au point de drisse pour combiner une démultiplication 2:1 à un winch de drisse. La charge sur le winch étant inférieure de 50 %, vous pouvez utiliser un winch beaucoup plus petit et bien moins cher. Vous réalisez ainsi des économies qui compensent même les coûts à long terme de la drisse plus longue de 50 %. De nos jours, les drisses 2:1 sont populaires sur les bateaux dotés d’une grand-voile entièrement lattée. Grâce à la puissance supplémentaire, vous hissez la voile plus facilement et plus rapidement, avant de placer la drisse sur le winch.

Filoirs, grandes poulies et lubrification
Vous pouvez réduire le frottement en positionnant stratégiquement un petit nombre de grandes poulies de renvoi de haute qualité. Et si vous faites partie de l’infime minorité de navigateurs qui démontent et lubrifient leurs winchs régulièrement (au moins une fois par an), vous réduisez encore le frottement, et ce, de façon considérable.

Que vos winchs soient utilisés seuls ou combinés à d’autres éléments, protégez votre investissement en les contrôlant et en les entretenant régulièrement et soigneusement. Il est stupéfiant de voir le nombre de navigateurs qui les sollicitent avec une grande négligence, jusqu’à ce qu’ils se bloquent !

Brion Toss — The Complete Rigger’s Apprentice

Auteur et gréeur, Brion Toss est féru de voile depuis la fin des années 1960 ; une passion qui l’a mené à se consacrer à la navigation et au gréage. Il a gréé toutes sortes de bateaux, aussi bien de petits voiliers de plaisance que de grands navires à voiles carrées. Tout aussi à l’aise avec des équipements modernes que des gréements plus traditionnels, Brion poursuit sans relâche son objectif : concevoir le gréement idéal ; cette combinaison unique de petits détails répondant à la fois aux exigences d’un bateau spécifique et aux attentes d’un équipage particulier. Il a écrit trois ouvrages que tout navigateur devrait avoir dans sa bibliothèque : The Rigger’s Apprentice, Rigger’s Locker et The Complete Rigger’s Apprentice. Quand il n’écrit pas, Brion est à son atelier de Port Townsend (Washington), Brion Toss Rigging.