Hélice
A hélice de uma aeronave é composta por duas ou mais pás fixadas em um cubo central. Cada pá funciona essencialmente como uma asa rotativa, produzindo força para gerar tração e impulsionar a aeronave através do ar.
O motor da aeronave fornece a potência necessária para girar as pás da hélice, convertendo essa força de rotação em tração. Em motores de grande potência, a hélice pode ser montada em um eixo acionado por engrenagens conectadas ao eixo de manivelas do motor.
Fatores Aerodinâmicos
Uma aeronave em movimento gera uma força de arrasto oposta ao deslocamento. Para manter um voo nivelado, a tração gerada pela hélice deve ser igual ao arrasto, mas atuando na direção oposta.
A eficiência da hélice é determinada pela relação entre a potência de tração e a potência fornecida pelo motor. Em condições ideais, essa eficiência pode variar de 50% a 87%, dependendo do recuo da hélice. O recuo representa a diferença entre o passo geométrico (distância teórica percorrida pela hélice em uma rotação completa) e o passo efetivo (distância real percorrida).
Estrutura da Pá
Cada pá de hélice possui um formato aerodinâmico, semelhante ao de uma asa, com características específicas:
- Bordo de ataque: a parte mais grossa da pá, que entra em contato primeiro com o ar.
- Bordo de fuga: a extremidade traseira da pá.
- Face da pá: o lado plano da superfície.
- Ângulo da pá: o ângulo entre a corda da pá e o plano de rotação da hélice, medido em graus.
A torção da pá é um aspecto essencial do design, pois permite que diferentes seções da hélice tenham ângulos de ataque variáveis, otimizando a eficiência aerodinâmica ao longo do seu comprimento.
Forças Atuantes na Hélice
A hélice em rotação está sujeita a diversas forças:
- Força centrífuga: tende a puxar as pás para fora do cubo.
- Força de flexão pelo torque: gerada pela resistência do ar, dobra as pás na direção oposta à rotação.
- Força de flexão pelo empuxo: força aerodinâmica que empurra as pás para frente.
- Força de torção centrífuga: tenta forçar as pás para um ângulo mínimo.
Funcionamento e Controle
As hélices modernas podem ser de passo variável, permitindo ajustes no ângulo das pás para manter uma rotação constante do motor. Isso é controlado por uma unidade governadora equipada com contrapesos, que ajusta automaticamente o ângulo das pás conforme as necessidades do voo.
Dessa forma, a hélice atua como um elemento crucial para a propulsão da aeronave, convertendo a potência do motor em tração de forma eficiente.
