Hélice (aeronáutica)


En aeronáutica , una hélice , también llamada hélice , [1] convierte el movimiento giratorio de un motor u otra fuente de energía en una corriente de remolino que empuja la hélice hacia adelante o hacia atrás. Comprende un cubo giratorio accionado por motor, al que se unen varias palas radiales de sección aerodinámica de modo que todo el conjunto gira alrededor de un eje longitudinal. El paso de la pala puede ser fijo, variable manualmente a 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 un engranaje de reducción . Las hélices pueden estar hechas de madera, metal o materiales compuestos .

Las hélices son más adecuadas para su uso a velocidades subsónicas generalmente por debajo de aproximadamente 480 mph (770 km / h), aunque se lograron velocidades supersónicas en el avión experimental McDonnell XF-88B equipado con hélice. Las velocidades de punta supersónicas se utilizan en algunos aviones como el Tupolev Tu-95 , que puede alcanzar 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 sujeto a un rotor entre las manos. El giro crea elevación y el juguete vuela cuando se suelta. [2] El libro taoísta Baopuzi del siglo IV d.C. de Ge Hong (抱朴子 "Maestro que abraza 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 realizó cualquier avance registrado hacia el vuelo vertical. Sus notas sugirieron que construyó pequeños modelos voladores, pero no había indicaciones de ninguna disposición para evitar que el rotor hiciera girar la nave. [8] [9] A medida que aumentaba el conocimiento científico y se hacía más aceptado, el hombre continuó persiguiendo la idea del vuelo vertical. Muchos de estos modelos y máquinas posteriores se parecerían más a la antigua peonza de bambú con alas giratorias, en lugar del tornillo de Leonardo.

En julio de 1754, el ruso Mikhail Lomonosov había desarrollado un pequeño coaxial modelado a partir de la tapa china pero impulsado por un dispositivo de resorte enrollado [10] y lo demostró a la Academia de Ciencias de Rusia . Fue impulsado por un resorte y fue sugerido como un método para levantar instrumentos meteorológicos . En 1783, Christian de Launoy y su mecánico Bienvenu utilizaron una versión coaxial de la capota 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 un sobre aerodinámico de 260 pies de largo (79 m) con ballonets internos que podrían usarse para regular la sustentación. La aeronave fue diseñada para ser impulsada por tres hélices. En 1784, Jean-Pierre Blanchard instaló una hélice manual en un globo, el primer medio de propulsión registrado que se transportaba en alto. [11] Sir George 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 del rotor y resortes para la energía. Sus escritos sobre sus experimentos y modelos influirán en los futuros pioneros de la aviación. [8]


Las hélices de un avión de transporte militar C-130J Super Hercules
Un helicóptero de bambú taketombo japonés decorado
Tornillo aéreo de Leonardo
Prototipo creado por Mikhail Lomonosov , 1754
Una hélice Hamilton Standard 568F de 6 palas en un avión ATR 72 de corta distancia
Un marinero comprueba la hélice de un aerodeslizador de cojín de aire de Landing Craft
Vista en corte de una hélice Hamilton Standard . Este tipo de hélice de velocidad constante se utilizó 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