Hélice (aeronáutica)


En aeronáutica , una hélice , también llamada hélice de aire , [1] convierte el movimiento giratorio de un motor u otra fuente de energía en una estela arremolinada que empuja la hélice hacia adelante o hacia atrás. Comprende un cubo motorizado giratorio, al que se unen varias palas radiales de sección aerodinámica de manera que todo el conjunto gira alrededor de un eje longitudinal. El paso de las palas puede ser fijo, variable manualmente en unas pocas posiciones establecidas, o del tipo de "velocidad constante" variable automáticamente.

La hélice se conecta al eje de transmisión de la fuente de energía ya sea directamente o mediante engranajes reductores . Las hélices pueden estar hechas de madera, metal o materiales compuestos .

Las hélices son más adecuadas para su uso a velocidades aéreas subsónicas generalmente por debajo de aproximadamente 480 mph (770 km / h), aunque se lograron velocidades supersónicas en el avión equipado con hélice experimental McDonnell XF-88B . Las velocidades de punta supersónicas se utilizan en algunos aviones como el Tupolev Tu-95 , que puede alcanzar las 575 mph (925 km/h). [ cita requerida ]

Las primeras referencias para el vuelo vertical provienen de China. Desde alrededor del año 400 a. C., [2] los niños chinos han jugado con juguetes voladores de bambú . [3] [4] [5] Este helicóptero de bambú se hace girar haciendo rodar un palo unido a un rotor entre las manos. El giro crea sustentación y el juguete vuela cuando se suelta. [2] El libro taoísta del siglo IV d.C. Baopuzi de Ge Hong (抱朴子 "Maestro que acepta la simplicidad") describe algunas de las ideas inherentes a los aviones de ala giratoria. [6]

No fue hasta principios de la década de 1480, cuando Leonardo da Vinci creó un diseño para una máquina que podría describirse como un "tornillo aéreo" , que se hizo ningún avance registrado hacia el vuelo vertical. Sus notas sugerían que construyó pequeños modelos voladores, pero no había indicios de ninguna disposición para evitar que el rotor hiciera girar la nave. [8] [9] A medida que el conocimiento científico aumentaba y se hacía más aceptado, el hombre siguió persiguiendo la idea del vuelo vertical. Muchos de estos modelos y máquinas posteriores se parecerían más a la antigua peonza voladora de bambú con alas giratorias, que al tornillo de Leonardo.

En julio de 1754, el ruso Mikhail Lomonosov había desarrollado un pequeño coaxial inspirado en la parte superior china pero alimentado por un dispositivo de resorte enrollado [10] y se lo demostró a la Academia Rusa de Ciencias . Fue impulsado por un resorte y se sugirió como un método para levantar instrumentos meteorológicos . En 1783, Christian de Launoy y su mecánico , Bienvenu, utilizaron una versión coaxial de la parte superior china en un modelo que consistía en plumas de vuelo de pavo contrarrotantes [10] como palas de rotor, y en 1784 lo demostraron a la Academia de Ciencias de Francia . un dirigibleEl dirigible fue descrito por Jean Baptiste Marie Meusnier presentado en 1783. Los dibujos representan una envoltura aerodinámica de 260 pies de largo (79 m) con globos internos que podrían usarse para regular la sustentación. El dirigible fue diseñado para ser impulsado por tres hélices. En 1784 , Jean-Pierre Blanchard instaló una hélice accionada a mano en un globo, el primer medio de propulsión registrado en el aire. [11] Sir Jorge Cayley, influenciado por una fascinación infantil por la peonza china, desarrolló un modelo de plumas, similar al de Launoy y Bienvenu, pero impulsado por gomas elásticas. A finales de siglo, había progresado en el uso de láminas de estaño para las palas de los rotores y resortes para la energía. Sus escritos sobre sus experimentos y modelos se volverían influyentes en los futuros pioneros de la aviación. [8]


Las hélices de un avión de transporte militar C-130J Super Hercules
Un helicóptero de bambú japonés taketombo decorado
Tornillo aéreo de Leonardo
Prototipo creado por Mikhail Lomonosov , 1754
Una hélice Hamilton Standard 568F de 6 palas en un avión de pasajeros de corta distancia ATR 72
Un marinero comprueba la hélice de un aerodeslizador Landing Craft Air Cushion
Vista en corte de una hélice Hamilton Standard . Este tipo de hélice de velocidad constante se usó en muchos cazas, bombarderos y aviones de transporte estadounidenses de la Segunda Guerra Mundial.
Hélice emplumada en el turbohélice TP400 fuera de borda de un Airbus A400M
Hélices contrarrotantes