Eficiencia de la hélice de avión.

Abstract

Al comenzar un estudio acerca de la Hélice es importante tomar en cuenta los inicios de esta materia. Para esto, el desarrollo comienza indicando hitos como el del primer vuelo de los hermanos Wright y los grandes y rápidos avances generados en la industria aeronáutica, tanto en el desarrollo de estructuras como en el desarrollo de nuevos motores cada vez más ligeros y más potentes. Así se logra llegar a un desarrollo más avanzado de las hélices, que son en principio el órgano propulsor de las aeronaves. Conociendo el objetivo de la Hélice dentro del avión comenzará a conocer en forma básica su funcionamiento y los elementos que ella posee, como son el buje, las palas y el domo. Sin duda la Hélice es una especialidad muy compleja, el diseño, sus curvas y medidas son nombradas con una extensa terminología, indispensable para estudiar en mayor profundidad sus características. Términos como intradós, extradós, ángulo de Hélice, área de pala etc. se van nombrando continuamente al referirse a diferentes partes de la Hélice. Así como es imprescindible conocer la terminología de la Hélice también lo es conocer el medio donde funciona. Por eso el capítulo 3 habla en extenso acerca de este tema. El fluido donde funciona la Hélice de avión es el aire, o atmósfera y ella tiene diferentes propiedades, como son la presión, la temperatura, la densidad, que influyen significativamente en las prestaciones que la Hélice tendrá. Se estudiará el comportamiento del perfil alar, usado para estudiar la Hélice debido a su semejanza. Los efectos que tienen las características atmosféricas en el perfil alar, además de reconocer la influencia del teorema de Bernoulli y la ecuación de Continuidad y las fuerzas que actúan. Podrá usted entender el por qué la Hélice posee la forma conocida como de un ala retorcida comparando el resultado de perfiles como esferas y cilindros donde las presiones actúan de manera diferente. Con esto, llegamos al conocido perfil alar que logra la sustentación por medio de su forma y que es capaz de producir una sustentación (ala) o por medio de su posición un empuje (Hélice). Más adelante usted puede conocer las fuerzas que actúan en la Hélice, pero de manera negativa, produciendo vibraciones, fatigas y pérdidas al momento de conocer el rendimiento. La velocidad del sonido en las puntas de las palas, que genera trastornos negativos en las Hélices. Verá entonces, cómo medir el rendimiento de la Hélice que es el cuociente de la potencia que entrega la Hélice y la potencia que entrega el motor. Se analizan las fuerzas de arrastre y sustentación aplicándolas en los rendimientos propulsivos de las Hélices entendiendo así el diseño ideal de una Hélice que será capaz de alcanzar de la mejor manera los más altos rendimientos para los diferentes comportamientos y requerimientos de un avión. Ya en un tema estructural los materiales usados han variado bastante. Desde las primeras Hélices construidas por artesanos en maderas nobles hasta las actuales aleaciones de aluminio que además de ser ligeras son de mayor durabilidad y calidad. El número de palas que integran una Hélice también generan una variación en el rendimiento de la Hélice. Finalmente usted podrá conocer los tipos de Hélices existentes en la actualidad, la Hélice de paso fijo, de paso variable, reversibles, etc. y las ventajas que presentan cada una de ellas, para concluir en la selección donde se tomará en cuenta el uso del avión y los requerimientos que éste tendrá.