Hélice (dispositivo)


La hélice es un dispositivo mecánico formado por un conjunto de elementos denominados palas o álabes, montados de forma concéntrica y solidarias de un eje que, al girar, las palas trazan un movimiento rotativo en un plano. Las palas no son placas planas, sino que tienen una forma curva, sobresaliendo del plano en el que giran, y obteniendo así en cada lado una diferencia de distancias entre el principio y el fin de la pala. Provocando una diferencia de velocidades del fluido de una cara y en la otra de la hélice. Lo cual causa que en una cara, del perfil de la hélice el fluido tenga una mayor velocidad pero con una presión menor y en la otra cara del mismo perfil el fluido tenga una menor velocidad pero que causa una presión mayor , lo cual provoca una fuerza perpendicular en el plano de rotación de las palas hacia la zona de menor presión. Esta fuerza es la que se conoce como fuerza propulsora de un buque o aeronave.

Las primeras aplicaciones de las hélices, hace miles de años, fueron los molinos de viento y agua. Hoy en día, también bajo los nombres de «rotor», «turbina» y «ventilador», las hélices y los dispositivos derivados de ellas se emplean para multitud de propósitos: refrigeración, compresión de fluidos, generación de electricidad, propulsión de vehículos e incluso para la generación de efectos visuales (estroboscopio).

Como evidencia la variedad de denominaciones y campos de aplicación, existe una gran variedad de hélices, en tamaños, pesos, número de palas, velocidad de rotación, ángulo de ataque, paso, etc.

En 1804 el estadounidense John Fitch había realizado una hélice propulsora pero sin éxito. Finalmente, el inventor de la primera hélice operativa para propulsar un buque fue el checo-germano Josef Ressel, quien solicitó la patente austriaca el 28 de noviembre de 1826. Esta patente fue concedida en 1827. Su objetivo fue mejorar la propulsión de los barcos de vapor o vapores de rueda de su época, equipándolos con un dispositivo de propulsión completamente nuevo que revolucionó la navegación para siempre.

Ressel, cuyo oficio era la de guarda forestal del gobierno imperial para la producción de madera para los astilleros de Trieste, se inspiró en algunos dispositivos previos como fueron: la rosca que usaron los egipcios 950 a. C. para facilitar el riego, el tornillo de Arquímedes (287-212 a. C.) para la elevación de líquidos, harina, cereales o material excavado. Leonardo Da Vinci (1452-1519) elaboró planos a partir del tornillo de Arquímedes y también buscó una aplicación propulsora a través de diseños helicoidales: de hecho, el dibujo para prototipo de helicóptero se asemeja mucho a la primera hélice diseñada por Ressel.


Hélice de cinco palas de un buque de gran tonelaje
Hélice de un avión F4U Corsair
tornillo de Archimides
Archivo:F. P. Smith's original 1836 screw propeller patent.jpg
Patente original de Francis Pettit Smith de 1836 para una hélice con doble vuelta. Una revisión posterior a la patente, redujo su largo a una sola vuelta.
Screw propeller of Archimedes as fitted in the stern of the ship