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Winch (25318 views - Mechanical Engineering)

Un winch (de l'anglais, prononcé [wintʃ] « ouïntch ») ou plus rarement cabestan, est un équipement fixe placé sur le pont d'un voilier qui permet de démultiplier la traction exercée par l'équipage sur les cordages (écoute, drisse, bras de spinnaker) utilisés pour contrôler la voilure.
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Winch

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Pour les articles homonymes, voir Winch (homonymie).

Un winch (de l'anglais, prononcé [wintʃ] « ouïntch ») ou plus rarement cabestan[1], est un équipement fixe placé sur le pont d'un voilier qui permet de démultiplier la traction exercée par l'équipage sur les cordages (écoute, drisse, bras de spinnaker) utilisés pour contrôler la voilure.

Histoire

Sur les voiliers anciens, des palans constitués de poulies frappées sur les cordages permettaient de démultiplier la traction humaine exercée sur les cordages. Le cabestan permettait de combiner la force de plusieurs hommes et l'efficacité de bras de leviers pour hisser les lourdes vergues et drisses.

À la fin du XIXe siècle les grands voiliers de commerce sont progressivement équipés de treuils Jarvis à manivelles permettant de régler aisément les voiles[2] et de treuils à vapeur pour hisser les lourdes vergues[3].

Le yacht américain Reliance, vainqueur de la Coupe de l'America de 1903, fut le premier voilier de course équipe de winchs modernes. Ces winchs étaient à double vitesse et fixés sur le pont, apportant un net avantage par rapport à l'usage traditionnel de palans pour hisser et border ses voiles gigantesques. L'usage de winchs s'est ensuite généralisé sur les voiliers de course puis de plaisance.

L'influence anglo-saxonne, dominante dans la pratique de la voile sportive et de plaisance au XIXe et au début du XXe siècle, explique peut-être que le mot winch ait été introduit en français vers les années 1950[4].

Fonctionnement

Pour hisser et régler les voiles, l'équipage d'un voilier utilise différents cordages qu'il doit, selon la manœuvre, mollir ou mettre en tension. Au-delà d'une certaine vitesse de vent et également en fonction de la surface des voiles, la force à exercer sur les cordages nécessite de recourir à une assistance mécanique. Le cordage à mettre en tension est enroulé autour du corps cylindrique du winch (la poupée). L'équipage fait tourner le winch à l'aide d'une manivelle de winch amovible qui entraîne le cordage. Un jeu de pignons situé à l'intérieur du winch démultiplie la force exercée sur la manivelle dans un rapport qui peut aller de 1/5 sur les plus petits winchs (1 force de 1 kg exercée sur la manivelle se traduit par une traction de 5 kg sur le cordage) à 1/120 sur les plus gros dans les gammes commercialisées en série. Le poids et le diamètre du winch augmentent proportionnellement à la puissance.

La majorité des winchs a deux vitesses (deux rapports). La deuxième vitesse est obtenue en inversant le sens de rotation de la manivelle de winch. On trouve également de petits winchs monovitesse et des gros winchs à trois vitesses, ainsi que des winchs permettant de choquer la voile (reverse).

Sur un voilier d'une certaine taille (au-delà de 7–8 m), il existe en général plusieurs winchs :

  • les winchs d'écoutes placés de part et d'autre du cockpit, les plus puissants, sont utilisés pour border les écoutes de génois et de spi
  • les winchs de drisse généralement placés sur le rouf ou le mât dédiés aux drisses de génois, grand voile et spinnaker
  • des winchs sont parfois placés sur la bôme (axe à l'horizontal) pour permettre les prises de ris

La poupée du winch peut être réalisée dans différents matériaux : fonte d'aluminium, inox, carbone, bronze...

Il existe différents dispositifs qui facilitent l'usage du winch ou sont adaptés à des besoins particuliers :

Winch self-tailing

Lorsque le winch est utilisé, le bout libre du cordage doit être lui-même maintenu en tension et guidé pour que le cordage ne glisse pas ou ne surpatte pas sur la poupée (= pour que les tours ne se chevauchent pas lors de l'enroulement). Cette contrainte immobilise une main et surtout impose un positionnement par rapport au winch qui n'est pas optimal pour exercer une force maximale sur la manivelle. Le dispositif de self-tailing qui couronne les winchs modernes assure le guidage du cordage et permet à un seul équipier de tendre un cordage dans toutes les conditions.

Winch à colonnes

Sur les grands voiliers de régate la force à exercer sur les cordages (jusqu'à 10 tonnes), même avec l'assistance des plus gros winchs, nécessite l'intervention de plusieurs équipiers. La manivelle de winch est remplacée par un système déporté par rapport au winch, la colonne de winch (surnommée « moulin à café »), qui permet tout à la fois de combiner la force de plusieurs hommes (au moins 2 manivelles sur une colonne) et de déployer une plus grande force (l'axe des manivelles est horizontal et à hauteur de hanche). La force exercée sur une colonne est renvoyée par un système de cardan au winch. Une seule colonne peut agir alternativement ou simultanément sur plusieurs winchs.

Winch électrique, hydraulique

Le winch peut être entraîné par un moteur électrique placé sous le winch ou par un moteur relié à un circuit hydraulique.

Winch à enrouleur

Le winch à enrouleur est un treuil utilisé principalement pour les drisses métalliques.

Poulie-winch

Les poulies-winches sont des poulies dont le réa, rainuré pour empêcher le glissement du cordage, est doté d'un cliquet anti-retour.

Remarques

Sur les bisquines, anciens bateaux de pêche de la Manche, un cabestan sur axe horizontal, dénommé ouinche (transcription de l'anglais winch), était utilisé pour remonter les dragues à huîtres[5].



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