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Diseño de hélices para aviones
La aviación ha recorrido un largo camino desde que los hermanos Wright surcaron los cielos por primera vez en 1903. Al igual que el diseño de las aeronaves ha progresado desde el inicio de los vuelos con motor, las hélices también se han transformado. A continuación le presentamos la evolución de las hélices de los aviones:
Las primeras versiones de la hélice se derivaron de un diseño de tornillo giratorio, que fue inventado por el antiguo científico griego Arquímedes en el año 200 a.C. Estos primeros tornillos fueron utilizados por las civilizaciones antiguas para elevar el agua de los pozos con mucho menos esfuerzo. A mediados del siglo XIX, Leonardo da Vinci reimaginó el concepto de tornillo para un propósito diferente: una máquina voladora. Los bocetos de su primer diseño de helicóptero (que nunca llegó a construir) incluyen un “tornillo de aire” orientado hacia arriba que, según él, se elevaría del suelo con suficiente rotación.
A mediados del siglo XVII, los inventores utilizaban el diseño del tornillo giratorio como medio de propulsión de barcos y naves a través del agua. Las hélices marinas con múltiples palas pronto se convirtieron en tecnología estándar en una gran variedad de embarcaciones, y las variaciones del diseño del tornillo se siguen utilizando en la actualidad.
Teoría de la hélice
Piensa en una hélice como un ala que gira. Al igual que un ala, produce sustentación, pero en dirección hacia delante, una fuerza que denominamos empuje. Su movimiento de rotación en el aire crea una diferencia de presión entre las superficies delantera y trasera de las palas. Para que las palas de una hélice giren, suelen necesitar la ayuda de un motor.
Prueba Una hélice es un ala con un giro. En sección transversal, una hélice tiene forma de ala para producir una mayor presión de aire en una superficie y una menor presión de aire en la otra. Este es el Excalibur III, un P-51C Mustang norteamericano, expuesto en el Centro Steven F. Udvar-Hazy del Museo Nacional del Aire y del Espacio.
El ángulo de ataque es el ángulo que forma un ala con la corriente de aire que se aproxima. El ángulo de cabeceo es el ángulo que forma la pala de una hélice con su plano de rotación. Un ala tiene casi el mismo ángulo de ataque en toda su longitud. Pero una pala de hélice tiene una torsión, por lo que su ángulo de inclinación varía a lo largo de su longitud.
Para manejar la potencia suministrada a la hélice desde el motor. En el caso de los motores pequeños con una potencia relativamente pequeña, sólo son necesarias dos palas (es decir, los aviones pequeños y la mayoría de los aviones de la década de 1930, con una potencia del motor inferior a
Qué es una hélice en los aviones
No todos los aviones están propulsados por motores a reacción. Algunos están propulsados por hélices. Técnicamente hablando, los aviones de hélice siguen teniendo motores, pero no tienen motores a reacción. Los aviones de hélice, en cambio, están propulsados por un tipo de motor diferente, como un motor alternativo, un motor de turbina de gas o un motor eléctrico. Para saber más sobre los aviones de hélice y su funcionamiento, siga leyendo.
Los aviones de hélice se definen por el uso de una o más hélices. La hélice es un aspa en forma de abanico que gira para generar propulsión. Las hélices son impulsadas por un motor. Cuando el motor consume energía, hace girar la hélice, generando así la propulsión que mueve el avión por el aire.
No es de extrañar que los aviones de hélice existan desde hace más tiempo que los aviones a reacción. En el siglo XV, Leonardo da Vinci diseñó una máquina con hélice que, según muchos expertos, allanó el camino para los aviones de hélice actuales. Los hermanos Wright también desempeñaron un papel en la aparición del avión de hélice moderno. Descubrieron que al girar las palas de una hélice, los aviones podían generar más sustentación. En 1916, el Comité Consultivo Nacional de Aeronáutica puso en marcha un programa para estudiar las aplicaciones relacionadas con la aerodinámica de las hélices. No pasó mucho tiempo hasta que los aviones de hélice se convirtieron en un método de transporte común.
Finalidad de la hélice en el barco
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Una hélice de avión, también llamada hélice de aire,[1] convierte el movimiento rotatorio de un motor u otra fuente de energía en un torbellino que empuja la hélice hacia delante o hacia atrás. Se compone de un cubo giratorio accionado por energía, al que se unen varias palas radiales de sección aerodinámica, de modo que todo el conjunto gira en torno a un eje longitudinal. El paso de las palas puede ser fijo, variable manualmente en unas pocas posiciones, o del tipo “velocidad constante” variable automáticamente.
Las hélices son las más adecuadas para utilizarlas a velocidades subsónicas, generalmente por debajo de las 480 mph (770 km/h), aunque se alcanzaron velocidades supersónicas en el avión experimental McDonnell XF-88B equipado con hélices. Las velocidades supersónicas se utilizan en algunas aeronaves como el Tupolev Tu-95, que puede alcanzar los 925 km/h (575 mph)[cita requerida].
