Winch : notions de base
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 spinnaker) utilisés pour contrôler la voilure.
Fonctionnement
Pour hisser et régler les voiles, l'équipage d'un voilier utilise différents cordages (ou bouts) 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 ont 2 vitesses (2 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 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, les plus puissants, sont utilisés pour tendre les écoutes de génois et de spi
- les winchs de drisse généralement placés sur le rouf dédiés aux drisses de génois, grand voile et spinnaker
- des winch sont parfois placés sur le mât ou 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
Winch self tailing et sa manivelle sur un voilier de plaisance
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 sur plusieurs winchs.
Winch électrique, hydraulique
Le winch peut être entraîné par un moteur 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.