Bateau à pédales

Un bateau à pédales avance grâce aux jambes des personnes à bord, qui poussent des pédales ou foulent une roue reliée à une roue à aubes ou à une hélice. Pédaler laisse les mains libres. Les histoires chinoises rapportent que Li Gao, prince de la dynastie Tang et gouverneur de province mort en 792, fit construire des navires de guerre à deux roues que l’équipage foulait aux pieds. Des bateaux à roues combattirent sur les lacs chinois au XIIe siècle. Aujourd’hui, les bateaux à pédales sont surtout de petites embarcations de loisir, et un hydroptère à pédales atteignit 18,5 nœuds en 1991.

Ce que c’est

Un bateau à pédales est mû par la force des jambes des personnes à bord. Assises, elles poussent des pédales, ou debout, elles foulent une roue, et ce mouvement fait tourner une roue à aubes ou une hélice sous le bateau. Contrairement à l’aviron, le pédalage laisse les mains libres.

Le bateau à pédales des plages et des lacs, le pédalo, est une embarcation légère à deux flotteurs reliés par un pont. Deux personnes assises côte à côte pédalent sur un vilebrequin qui porte une roue à aubes, laquelle tourne dans l’espace libre entre les flotteurs, sous un carter. D’autres bateaux à pédales entraînent une hélice par une courroie ou des engrenages.

Comment ça marche

Seules les pales du bas poussent sur l’eau ; les autres reviennent en passant dans l’air.

Les pédales sont fixées à des manivelles aux deux bouts d’un arbre horizontal qui traverse le bateau, et la roue à aubes est calée sur ce même arbre. Quand on pédale, l’arbre et la roue tournent ensemble. Le bas de la roue est dans l’eau, et ses pales se déplacent vers l’arrière au fond de leur course. Chaque pale repousse l’eau vers l’arrière, et l’eau pousse la pale en retour avec une force égale, qui fait avancer le bateau. Les pales du haut reviennent par l’air et ne travaillent pas.

Plus une pale plonge profondément, plus elle déplace d’eau, mais plus elle est dure à pousser. Sur un pédalo, la roue est placée de façon que seules les pales du bas trempent dans l’eau, et le carter qui la couvre tient à l’écart les mains, les pieds et les éclaboussures. En pédalant à l’envers, on fait tourner la roue dans l’autre sens et le bateau recule.

L’hélice fonctionne sur le même principe. En tournant, ses pales vrillées repoussent l’eau vers l’arrière le long de l’arbre, et comme elle reste entièrement immergée, aucune partie de sa rotation n’est perdue.

Comment faire

Un petit bateau dont la roue à aubes est entraînée par un élastique tordu montre comment la roue repousse l’eau. Il faut une barquette alimentaire en plastique propre ou un morceau de polystyrène d’environ 15 cm sur 8 cm, deux baguettes de bois d’environ 15 cm, deux morceaux de plastique rigide découpés dans une bouteille ou un couvercle, d’environ 4 cm sur 6 cm, un élastique solide, du ruban adhésif imperméable, des ciseaux et une baignoire ou une grande bassine d’eau.

En se détordant, l’élastique fait tourner les pales, qui repoussent l’eau vers l’arrière et le bateau vers l’avant.

Fixez les deux baguettes avec du ruban adhésif le long des côtés de la coque, de façon qu’elles dépassent d’environ 8 cm à l’arrière, parallèles. Faites une fente jusqu’à mi-largeur au milieu de chaque morceau de plastique et emboîtez les deux morceaux pour obtenir une croix de quatre pales. Tendez l’élastique entre les bouts des deux baguettes, glissez la croix au milieu de l’élastique et fixez-la avec du ruban adhésif. Faites tourner les pales vingt ou trente fois, posez le bateau sur l’eau et lâchez-le. Quand les pales du bas vont vers l’arrière, le bateau avance ; remontez l’élastique dans l’autre sens et il recule. Essayez des pales plus longues ou plus courtes et comparez la distance parcourue.

Histoire et évolution

Une barge de guerre à roues à aubes du type dessiné dans le livre de Roberto Valturio imprimé en 1472.

L’Ancienne et la Nouvelle Histoire des Tang décrivent des navires de guerre construits par Li Gao, prince de Cao, gouverneur de province mort en 792. Chaque navire avait deux roues que l’équipage foulait aux pieds. L’Ancienne Histoire dit qu’ils allaient aussi vite que s’ils avaient hissé les voiles, la Nouvelle qu’ils étaient plus rapides que des chevaux lancés à la charge. Le Cefu yuangui, une encyclopédie de l’époque Song, précise qu’il les fit construire quand il gouvernait Hongzhou, au début des années 780.

Dans les années 1130, des rebelles menés par Yang Yao combattirent le gouvernement des Song sur le lac Dongting à bord de bateaux à roues. L’Histoire des Song dit que leurs roues battaient l’eau et que les bateaux filaient comme s’ils volaient, et l’écrivain Lu You rapporte que la flotte officielle copia les bateaux à roues des rebelles en plus grand, et qu’ils servaient encore lors de l’invasion du Sud par l’empereur jin Wanyan Liang. Le général Yue Fei écrasa la rébellion.

En Europe, des bateaux à pales mues à bras d’homme apparaissent dans des manuscrits d’ingénieurs dès le XIVe siècle. Dans son Texaurus regis Francie de 1335, Guido da Vigevano décrivit un bateau pliable que l’on transportait à cheval, mû par des pales croisées fixées au bout de deux arbres, réunis par une manivelle de fer et tournés comme un moulin à bras. Au XVe siècle, un ingénieur anonyme des guerres hussites dessina un bateau couvert à roues à aubes, chacune tournée de l’intérieur par une manivelle ; l’historien Franz Maria Feldhaus datait le manuscrit de 1430 environ, Massimo Corradi de 1470–1480. Le traité militaire de Roberto Valturio, imprimé à Vérone en 1472, montre une barge à cinq paires de roues à aubes dont les manivelles sont reliées par une seule bielle, et Léonard de Vinci esquissa des bateaux à aubes actionnés à la main ou au pied. Les bateaux à pédales devinrent ensuite des embarcations de loisir, avec une roue à aubes ou une hélice sous les sièges. Le 27 octobre 1991, Mark Drela mena à 18,5 nœuds sur 100 mètres, sur la Charles River à Boston, le Decavitator, un hydroptère à pédales construit au MIT. Il est poussé par une hélice aérienne, et sa coque sort de l’eau, portée par des ailes immergées.