O leme é um dispositivo móvel destinado ao controle direcional de um barco e, mais geralmente, de qualquer máquina em movimento na água.
No XIX th século e início do XX ° século, aeronave estavam falando sobre os rumos e lemes de profundidade , mas agora o termo usado é " superfícies de controle "; este artigo trata apenas do leme dos navios .
Até as embarcações marítimas mais importantes da Antiguidade eram equipadas com dois remos, um a bombordo e outro a estibordo , fixados de forma que suas extremidades mergulhassem na popa da popa. Esta técnica é desafiada do X th século por outro, que é o de utilizar apenas um remo lado, em conjunto geral para estibordo. Este é particularmente o caso dos navios nórdicos (os longships , knorrs, snekkars ) na época dos vikings . Em nórdico e em inglês, é a localização do leme que foi usado para nomear os lados do navio: Tribord (steuerbord-alterado em starbord em inglês) significa "lado do leme", enquanto bombordo (literalmente o lado do porto, lado bombordo). em francês) é o lado preferido para atracação, o leme lateral não arriscando danos em contato com o cais, a retranca ou o fundo da água.
A popa do leme , montado sobre um eixo vertical, o eixo do navio, aparece nas cidades hanseática do Báltico, o XIII th século, resultado das Cruzadas, ter se familiarizado Ocidente com o mundo árabe com o próprio emprestado esta técnica, bem como o da bússola , da China onde seu uso foi comprovado por milênios, encontrando seu modelo inclusive em objetos funerários, como o modelo de terracota desenterrado em Cantão , de um barco da Dinastia Han Oriental (25-220 AD ) .
O leme é um conjunto composto por:
Os lemes são frequentemente colocados no jato da hélice , o que aumenta sua eficiência na marcha para a frente (uso primário).
O rato-morcego é a parte superior do leme, estendendo-se até as asas, estibordo e bombordo do poste de popa . Segundo Émile Littré , é melhor dizer morcego .
Um leme pode ser uma lâmina simples, em barcos rudimentares. No entanto, muitas vezes existem lemes em forma, com a borda mais ou menos arredondada e a borda posterior afinada para melhorar a capacidade de carga e a passagem na água.
O leme pode ser "compensado" para reduzir os esforços de controle; neste caso, o leme se estende para a frente de seu eixo de rotação.
A taxa de compensação é da ordem de 17 a 22%; além disso, existe o risco de sobrecompensação (a resultante das forças passa à frente do eixo de rotação).
Existem diferentes métodos de fixação:
O controle pode ser manual (barra, vara), cabo, corrente, por cilindro elétrico / hidráulico, remoto ...
O leme lateral dos navios romanos, então os vikings, era manobrado com uma longa vara colocada perpendicularmente ao plano da lâmina.
Posteriormente, com o surgimento do leme de popa, a manobra foi feita por um grande pedaço de madeira, o timão, preso diretamente à cabeça do leme.
Ainda é utilizado em pequenos veleiros de recreio e verdadeiros amadores o preferem (quando possível) ao leme, pois transmite informações diretamente ao experiente timoneiro sobre o equilíbrio de seu barco.
A partir de um certo tamanho, entretanto, o volante é necessário, então a Pen Duick III de Tabarly, (18 metros e 13 toneladas) está no limite máximo do uso de uma cana, e requer tanto um bom equilíbrio quanto sob o dossel. e um timoneiro de constituição atlética.
Os cortadores -Drivers of Havre ou smacks (barcos de pesca na ostra) de Colchester , que são os ancestrais diretos dos primeiros iates à vela, foram conduzidos em tripulação muito pequena: para bloquear o forte vento de talhas foram golpeados (notas) no final de o bar, permitindo que fosse confiado a um menino, com seus músculos de adolescente.
Em veleiros ultraleves onde a tripulação deve equilibrar o barco com seu peso, como o Laser , a cana do leme é dotada de uma extensão (o stick) articulada em um gimbal de borracha, permitindo que o timoneiro estenda o tronco e as coxas para fora da concha durante o rapel . Em botes e catamarãs esportivos equipados com trapézio duplo , existem bastões especialmente longos, mesmo telescópicos, para permitir que o timoneiro seja transportado inteiramente para fora do casco.
Com o aumento do tamanho e do peso das embarcações oceânicas (as caravelas e os galeões do Renascimento ), o Atlântico tornou-se um obstáculo incontrolável à musculatura dos timoneiros. Tratou-se primeiro de uma redução com sistema de alavancas verticais cruzando o convés da popa, o manual, que era utilizado, antes de chegarmos ao volante de leme clássico, provido de alças (o guidão) que acionavam um tambor de eixo horizontal onde as linhas , cordas, em seguida, as correntes eram enroladas , conectadas à barra do leme, oferecendo assim uma boa redução.
O tamanho dos navios sempre aumentando com o surgimento de tosquiadeiras , depois grandes veleiros de ferro, o sistema de controle do leme se beneficiava dos avanços da usinagem e da mecânica: nos veleiros a partir de 1880, o The Steering (que ainda apresentava o clássico volante do guidão) era um sistema de minhocas e engrenagens (muito grandes por razões de segurança) encerradas em uma espécie de grande caixão implantado diretamente na vertical sobre o pavio do leme.
A cana do leme, portanto, deixou de existir, substituída por uma engrenagem chaveada na parte do leme.
Até o final do XIX ° século , nós ordem "leme de estibordo" ou "estibordo! »Para mover a proa da embarcação a bombordo, por referência à posição da cana do leme (que se tornou virtual). O abandono deste uso, com os últimos veleiros e vapores, causou alguma confusão, incidentes e acidentes. Desde então, os pedidos de leme têm usado os termos "à esquerda" ou "à direita" dependendo da direção em que virar a embarcação, "bombordo" e "estibordo" permanecem usados em outros casos (por exemplo, a sinalização do navegador " As luzes dois quartos de estibordo à frente, esta é a entrada de Saint-Malo ").
Com o advento dos navios a vapor, a roda do leme foi transferida para o passadiço , o novo centro nervoso do navio, primeiro com um sistema de longas correntes passando pelas calhas, depois com macacos de vapor (como o sistema Bossière), servomotores hidráulicos ou eletro-hidráulicos . Em navios grandes, uma ou mais estações de leme manuais de emergência (geralmente localizadas perto do leme) foram instaladas para lidar com os danos ao propulsor do leme.
Posteriormente, com a crescente automação dos navios modernos, geralmente equipados com um piloto automático (como os fabricados pela empresa Sperry ), a pilotagem do navio em modo manual é mais frequentemente feita por meio de um joystick , ou dispositivo semelhante, instalado no console do piloto automático.
Outros navios, como os antigos caça-minas americanos retrocedidos para a França após a Segunda Guerra Mundial, eram barrados por uma simples alavanca vertical na qual o timoneiro agia dando um ou mais impulsos, cada impulso correspondendo a um certo número de graus. Ângulo para o leme lâmina.
Os barcos de popa podem ser manobrados com a alavanca do leme (com uma alavanca do acelerador rotativa semelhante à de uma motocicleta incorporada) ou com um volante de estilo automotivo e transmissão a cabo (anos 1960) ou hidráulica (era contemporânea). Sua resposta à ação do leme é geralmente muito nítida e direta porque é o jato da hélice que gira repentinamente.
Em barcos a remos (a corrida périssoires com timoneiro) ou esquife o timoneiro deve estar voltado para frente (tanto para monitorar a estrada como para cronometrar os remadores). Em seguida, usamos uma barra transversal montada no leme e equipada com duas linhas especiais (os puxões de reserva ) seguradas na mão pelo timoneiro.
Na propulsão do scull , o sculler propulsor da força usa os dois braços e, portanto, vira as costas para sua rota, forçando-o a olhar por cima do ombro algumas vezes para controlar sua rota.
Se ele rolar silenciosamente, com apenas um braço, ele se posiciona de perfil e pode controlar melhor seu curso: Em todos os casos, ele corrige os desvios de direção pressionando mais ou menos forte em uma borda quando a lâmina de seu remo descreve um 8 pol. a água, uma arte sutil que não pode ser aprendida da noite para o dia.
Um leme tem um perfil geralmente simétrico, não arqueado, ao contrário de uma asa de avião. Existem lemes cujo leme possui uma aba móvel articulada na sua extremidade posterior, permitindo aumentar a sua curvatura e consequentemente a sua eficiência (leme tipo Becker).
No caso de propulsão por pods , se a base for fixa, o controle de direção é obtido por um flap que serve de leme instalado no bordo de fuga da base. Neste caso, a hélice está necessariamente a montante (na frente) da nacela (pod). Quando o pod está girando (empuxo vetorial), não há necessidade de leme.
Além do leme convencional, os submarinos possuem lemes de eixo horizontal usados para controlar a trajetória no plano vertical.
Existem lemes com um pequeno motor e uma hélice (muito raro). Há um leme equipado com um rotor na borda dianteira dos cursos d'água. Este rotor permite evitar a separação das correntes de água durante grandes ângulos do leme.
Este sistema substitui o leme central clássico por uma lâmina de leme fixada em cada lado da hélice. Esse tipo de leme aumentaria o empuxo e reduziria o arrasto.
Para manter a direção de um barco em relação a um rumo (embarcação a motor ou veleiro) ou em relação ao vento (veleiro), o piloto automático pode ser: