Roue à aubes

La première exploitation mécanique de la roue à aubes fut la création de moulins « au fil de l'eau ». Leurs applications furent diverses, du moulin à grain jusqu'aux industries mécaniques.

Nombre des engrenages en bois puis en métal des moulins ont préfiguré les pièces mécaniques de machines et véhicules actuels.

Une autre extension fut la noria, combinaison de réceptacles et de pales, qui permet d'irriguer largement les abords des fleuves. En Syrie, les grandes norias de Hama peuvent mesurer jusqu'à 21 mètres de diamètre. Elles peuvent être alimentées par le courant ou par une force animale, humaine ou un moteur.

Quand le moulin est construit sur un pont, ou même sur pilotis, cette roue est forcément située au-dessous de l’édifice. On dit alors que le moulin est à roue pendante. On devait la hausser ou la descendre au moment des crues et des périodes de sécheresse, afin qu’elle reste en contact avec l’eau. La roue pendante est une roue à aubes qui peut être montée ou descendue grâce à un système de relevage avec vis et vérins. À l’intérieur du moulin, les vis et vérins en bois sont sur le plancher, sorte de plate-forme à laquelle est suspendue la roue motrice et qui supporte l’ensemble du mécanisme et les meules[2].

Autre principe de roue pendante que l'on trouvait sur la Loue : le moulin Pouguet[3] à Ornans et le moulin de Vuillafans[4] dont les roues étaient suspendues à l’intérieur d’un châssis qui fait saillie au-dessus de la rivière. Ces roues étaient fixées à des poutres métalliques pouvant pivoter à une extrémité et s'élever au gré de la hauteur d'eau de la Loue grâce à un système de chaînes enroulées sur un treuil (invention d'Etienne Joseph Pouguet[5]).

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  La roue pendante du moulin d'Andé.
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  L'ancien moulin Pouguet à Ornans.
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  Le moulin à aubes pendantes de Vuillafans.

L'application inverse fut l'invention du bateau à vapeur, transmettant le mouvement (Système bielle-manivelle) d'une machine à vapeur chauffée au bois (puis au charbon) à de grandes roues à aubes, soit une de chaque côté[1], soit une sur l'arrière. Ainsi fonctionnent les bateaux à roues à aubes. La faiblesse du rendement[note 1], l'encombrement (et donc le coût) et la prise au vent, alliés à une fragilité importante (surtout pour les navires militaires), les fit abandonner au profit des hélices sauf dans des cas particuliers de faible tirant d'eau (bateaux sur le Mississippi, par exemple).

La fragilité des roues à aubes en haute mer a été maintes fois mise en lumière, notamment à bord de l'Elise (lors de la première traversée de la Manche à la vapeur) ou du Great-Eastern , pourtant conçu par le célèbre ingénieur Isambard Brunel, qui se retrouva en très mauvaise posture lors d'une forte tempête en 1861 .

Initialement les roues à aubes étaient à pales plates fixes et seule la pale verticale au point bas fonctionnait de façon satisfaisante, mais assez rapidement les ingénieurs navals conçurent des pales à surface courbe, articulées par rapport au moyeu et actionnées par un système de bielles et un excentrique en forme d'étoile (appelé "Star-system" par les ingénieurs anglais) qui permettait à toutes les pales immergées de prendre un appui correct sur l'eau.

Les avantages et les inconvénients respectifs de la roue à aube et de l'hélice (qui nécessitait des machines à rotation plus rapide) étaient l'objet de vives controverses au milieu du XIX^e siècle et l'amirauté britannique procéda à divers tests de remorquage (Tug o' war) entre deux navires de puissance équivalente équipés respectivement de roues à aubes ou d'une hélice (Alecto Vs Rattler , Niger Vs Basilisk) qui démontrèrent la nette supériorité de l'hélice[6].

Certains pédalos fonctionnent sur le même principe.

Un propulseur hybride entre la roue à aubes et l'hélice, le système Voith, utilisant un plateau tournant à axe vertical, entièrement immergé, et des pales totalement orientables est utilisé sur bon nombre de navires à usage portuaires où côtier tels que dragues, remorqueurs, chalands de servitude. Son principal avantage est une remarquable maniabilité "tous azimuts".

Une grande roue à l'arrière[7]

Deux roues de part et d'autre du bateau[1]

• En héraldique, pour la ville de Mulhouse.

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  Blason de Mulhouse : D'argent à la roue de moulin de gueules.

• En logo, pour le Parc naturel régional Livradois-Forez.
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    Logo du Parc naturel régional du Livradois-Forez.