Winch
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Winch self tailing et sa manivelle sur un voilier de plaisance
Winch self tailing et sa manivelle sur un voilier de plaisance

Un winch 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 (Sur un navire à voile, la drisse est un cordage servant à hisser une vergue ou une voile sur son espar (par exemple la drisse de grand-voile sert à hisser la grand-voile en tête du grand mât).), bras de spinnaker) utilisés pour contrôler la voilure.

Fonctionnement

Pour hisser et régler les voiles, l'équipage d'un voilier (Un voilier (ou bateau à voiles, navire à voiles) est un bateau ou navire propulsé par la force du vent. Historiquement, les voiliers ont été le premier moyen de transport à moyenne et longue distance avant l'invention des machines à...) utilise différents cordages (ou bouts) qu'il doit, selon la manœuvre, mollir ou mettre en tension (La tension est une force d'extension.). Au-delà d'une certaine vitesse (On distingue :) de vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur Saturne. Il est essentiel à tous les...) et également en fonction de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est...) des voiles, la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au courage (cf....) à exercer sur les cordages nécessite de recourir à une assistance mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit ou transmet un...). Le cordage à mettre en tension est enroulé autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) du corps cylindrique du winch (Un winch 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...) (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 (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est...) et le diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le...) du winch augmentent proportionnellement à la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :).

La majorité des winchs ont 2 vitesses (2 rapports). La deuxième vitesse est obtenue en inversant le sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du vieillissement,...) de rotation de la manivelle de winch. On trouve également de petits winchs monovitesse et des gros winchs à 3 vitesses.

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 (L'habitacle (mais aussi cabine de pilotage, poste de pilotage, cellule ou encore cockpit) d'un avion désigne l'espace réservé au pilote, son copilote et au mécanicien. Il...), les plus puissants, sont utilisés pour tendre les écoutes de génois (Sur un voilier, le génois est une des voiles qui peut être installée à l'avant du mât : il est alors le pendant de la grand-voile sur un sloop à gréement bermudien (le type de voilier le plus répandu...) et de spi
  • les winchs de drisse généralement placés sur le rouf (Un rouf (aussi nommé roufle ou roof) est une superstructure d'un bateau ne s'étendant pas sur toute sa largeur.) dédiés aux drisses de génois, grand voile (Les Voiles sont l’une des 88 constellations du ciel, visible essentiellement de l’hémisphère sud. Incluse à l’origine par Ptolémée dans l’immense constellation...) et spinnaker (Un spinnaker (ou spi) est une voile d'avant très légère et très creuse hissée aux allures portantes. Son nom vient des commentaires suscités lors de son invention. Sceptiques quant à sa stabilité, les spectateurs auraient...)
  • des winch sont parfois placés sur le mât (Le mât est un espar vertical (mis à part le beaupré) servant à soutenir les voiles sur un bateau à voiles. De manière générale, c'est un pylône vertical.) ou la bôme (La bôme est la barre rigide qui permet d'orienter la grand-voile d'un bateau à voile. Traditionnellement en bois, elle est maintenant beaucoup plus souvent en aluminium, voire en...) (axe à l'horizontal) pour permettre les prises de ris

La poupée du winch peut être réalisée dans différents matériaux : fonte d'aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un élément important sur la Terre avec...), inox, carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.),bronze (Le bronze est le nom générique des alliages de cuivre et d'étain. Le terme airain désigne aussi le bronze, mais est plutôt employé en poésie et dans les textes littéraires,...) ...

Il existe différents dispositifs qui facilitent l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) 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 (La main est l’organe préhensile effecteur situé à l’extrémité de l’avant-bras et relié à ce dernier par le poignet. C'est un organe destiné à saisir et manipuler des objets. Chez...) et surtout impose un positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre (produit, marque ou enseigne) une position crédible,...) 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

Winch à colonne sur un voilier à Lorient Kernevel
Winch à colonne sur un voilier à Lorient Kernevel

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 (Un moulin est une machine à moudre les grains de céréale en farine et, par analogie, une machine à broyer, piler, pulvériser diverses substances et à extraire certains produits (huile, pommes, poudre,...) à café), qui permet tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) 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 (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la verticale. Une ligne horizontale va « de la gauche vers la droite » ou...) et à hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) de hanche). La force exercée sur une colonne est renvoyée par un système de cardan au winch. Une seule colonne peut agir alternativement sur plusieurs winchs.

Winch électrique, hydraulique (L'hydraulique désigne la branche de la physique qui étudie les liquides. En tant que telle, les champs d'investigation qu'elle propose regroupent plusieurs...)

Le winch peut être entraîné par un moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce travail à partir...) électrique placée sous le winch ou par un moteur relié à un circuit hydraulique.

Les prédécesseurs du winch

Sur les voiliers anciens, des poulies, frappées sur chaque cordage, permettaient de démultiplier la traction humaine exercée sur ceux-ci. Le cabestan permettait de combiner la force de plusieurs hommes pour hisser les lourdes vergues.

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