Elica aeronautica

Le pale dell'elica non possono essere troppo lunghe perché:
A) Le estremità devono viaggiare ad una velocità inferiore a quella del suono
B) Potrebbero rompersi
C) Entrambe le risposte sono corrette

Le eliche aeronautiche possono avere, in genere, da due a sei pale. Solitamente gli aerei più piccoli e meno potenti hanno due o tre pale. Raramente i monomotori a pistoni hanno quattro pale. I turboelica invece adottano spesso anche quattro o sei pale.

È fondamentale che le punte delle pale dell’elica non raggiungano la velocità del suono altrimenti il rendimento diminuirebbe.

I piccoli motori aeronautici in genere non superano i 3 .000 giri al minuto al massimo, e quelli che raggiungono i 5 000-6 000 giri usano un riduttore, che è invece sempre presente nei turboelica, perché le turbine lavorano ad un numero di giri molto più elevato. Per questo motivo, ai motori più potenti, si associano eliche piccole ma con più pale. Se le punte delle pale superassero velocità critiche anche le sollecitazioni sarebbero eccessive perchè sarebbero sottoposte ad una fortissima forza centrifuga.

L’elica deve avere la stessa portanza lungo tutto il braccio, e quindi la medesima spinta.

Premesso che la portanza è direttamente proporzionale all’Angolo d’attacco e l’Angolo d’attacco varia con la velocità; essendo la velocità periferica delle pale crescente dal mozzo verso l’estremità, per mantenere costante la portanza dovrà essere per forza modificato il calettamento. Ed è per questa ragione che l’elica si presenta svergolata, cioè con un calettamento variabile dal mozzo verso l’estremità. Cioè il calettamento diminuisce man mano che aumenta sul profilo dell’elica la velocità periferica allontanandosi dal mozzo.

Passo geometrico

Il passo geometrico trascura la velocità residua dovuta al suo moto nel fluido, che può essere maggiore, uguale o minore di zero.

In campo aeronautico, immaginando l’aria densa a tal punto da muovere un aereo talmente leggero da non opporre resistenza, dopo un giro l’elica avrà percorso il suo passo geometrico.

Con l’aereo fermo prima di dare manetta per partire, i giri che l’elica compiono hanno tutti passo reale uguale a zero.

Appena l’aereo si muove l’elica aumenta i suoi passi reali giro dopo giro. Passata una certa velocità il passo reale può essere maggiore del passo geometrico. In questo caso l’elica frena.

Nelle eliche aeronautiche a passo variabile, l’inclinazione delle pale viene modificata tramite dei servomeccanismi, per ottenere il massimo rendimento in un certo intervallo di velocità: infatti se il veicolo aumenta la velocità, diminuirà di conseguenza l’angolo d’incidenza della generica sezione dell’elica e, per mantenerlo costante, bisognerà aumentare il passo.

Fonte: wikipedia
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