Aviation engines 9

High flying technology

Por CCOYURE TITO

Capítulo 9

Hélices

Cómo es generada la sustentación

SISTEMA DE HÉLICES

En este ejemplo

La Presión permanece constante aquí

La Presión disminuye aquíEn esta dirección

El resultado es

SUSTENTACIÓN


SISTEMA DE HÉLICES

Pequeño aumento

de la presión aquí

Mayor caída de la

presión aquí El resultado es

MÁS

SUSTENTACIÓN


SISTEMA DE HÉLICES

Dirección de vuelo

La diferencia entre dirección de vuelo y perfil inclinado es llamado:-

EL ÁNGULO DE ATAQUE


SISTEMA DE HÉLICES

Cómo se aplica la sustentación a las HÉLICES?

En las hélices, la SUSTENTACIÓN es llamada EMPUJE

Y las palas trabajan como si fueran las alas de las aeronaves

Cuando una hélice gira y la aeronave va hacia adelante, los tips de las

palas se mueven como un ‘sacacorchos’

Este camino es llamado HÉLICE

SISTEMA DE HÉLICES

Cómo es generado el ÁNGULO DE HÉLICE?

Cómo el avance del tip de la pala produce el ÁNGULO DE LA HÉLICE?

SISTEMA DE HÉLICES

SISTEMA DE HÉLICES


Velocidad del avión

Rotación

(RPM)


SISTEMA DE HÉLICES


RPM

SISTEMA DE HÉLICES


Cómo el ángulo de la hélice es cambiado por las RPM y la velocidad del avión


RPM

Cómo un incremento en las RPM cambia el ángulo de la hélice?

Cambios en la VELOCIDAD DEL AVIÓN y RPM cambiarán el ángulo de

la hélice

Mayor

RPM

SISTEMA DE HÉLICES


Forward Speed

RPMRPM

Mayor velocidad del avión

Cómo un incremento en la VELOCIDAD DEL AVIÓN cambia el Ángulo de la Hélice?

SISTEMA DE HÉLICES

Cambios en la VELOCIDAD DEL AVIÓN y RPM cambiarán el ángulo de

la hélice

Veamos el perfil aerodinámico y la generación de sustentación y

el ángulo de la hélice

Sí el ángulo de la hélice

cambia, luego

necesitamos cambiar el

ángulo de la pala

Recuerda: (comparada con el ala de un avión), el ángulo de ataque óptimo es

requerido para mantener la generación más eficiente de empuje.

Ángulo de

la hélice

Ángulo de

ataque

Dirección de

rotación

Dirección de la pala a través del

aire con velocidad delantera

SISTEMA DE HÉLICES

TOPES mecánicos y ángulos de la pala.

Todas las palas de hélices son actuadas por la misma conexión mecánica

Pistón deslizante

Topes

Paso

bajo

Paso

alto

Dirección

de

Rotación

Dirección

de vuelo

Pala de la

hélice

Palanca de

actuación

Brazo de

actuación

SISTEMA DE HÉLICES

Nota: - El ángulo de la pala es relativo al movimiento del pistón

Paso bajo

Paso alto

o

‘Bandera’

El Pistón se desplaza entre los topes

Dirección

de Rotación

Máxima resistencia a

la rotación

Mínima

resistencia a

la velocidad

delantera

Mínima

resistencia a

la rotación

Máxima

resistencia a

la velocidad

delantera

El ángulo de la pala cambia a través de 90° con el

movimiento del pistón

En este tope la

pala está en esta

posición

En este tope la

pala está en esta

posición

SISTEMA DE HÉLICES

Facilidad de arranque del motor

Dirección de vuelo

Dirección de

Rotación

Bueno para:-

Motor en marcha con mínimo empuje

Malo para:-

Vuelo - pérdida de control

Alta Resistencia - Efecto de frenado en tierra

Paso Cero - o Paso bajo en tierra

Falla de motor en vuelo - pérdida de control ydesintegración del motor

Importancia del ajuste del ángulo de la pala

Paso bajo

Mínima

resistencia a

la rotación

Máxima

resistencia a

la velocidad

delantera

SISTEMA DE HÉLICES

Maximum resistance

to rotation

Mínima

resistencia

al avanceArranque de motor

Dirección de

vuelo

Dirección de

Rotación

Malo para:-

Podría causar quemado del motor

Baja Resistencia – No hay efecto de frenado

en tierra

Paso Máximo - o Bandera

Bueno para:-

En vuelo - pérdida de control

Falla de motor en vuelo - Se mantiene el

control y el motor

para de girar

minimizando el daño

SISTEMA DE HÉLICES


Mínima

Resistencia

a la rotación

Aire empujado

hacia adelante

dando empuje

reverso

Dirección de vuelo

Dirección de

rotación

Usado para:-

Malo para:-

En vuelo - pérdida de velocidad delantera, stalls

Alta Resistencia - Alto efecto de frenado en tierra

Paso Reverso

Falla de motor en vuelo - Pérdida de control y giro

reverse y desintegración

del motor

Usualmente para

aeronaves militares

SISTEMA DE HÉLICES


Direction of travel

Dirección de

Rotación

Usado para:-

Low drag on final approach

Paso fino y Paso Crucero

Usado para:-

Descenso en vuelo - Velocidad delantera más

rápida que aproximación final

Paso

fino en

vuelo

Paso

crucero

Ambos dan mínima

resistencia a regímenes de

baja potencia

SISTEMA DE HÉLICES


Torsión de la pala

DISTANCIA DSPLAZADA POR

LA RÁZ, CUERDA MEDIA Y TIPGRUESO

PARA

RESISTENCIA

Torsión de la pala

RAÍZ CUERDA MEDIA TIP

MEDIANO PARA

RESISTENCIA Y

EMPUJE

DELGADO

PARA

EMPUJE

ÁNGULO

MÁXIMO

ÁNGULO

MEDIO

ÁNGULO

FINO

BLADE ANGLE RELATIVE TO DISTANCE (AND THEREFORE SPEED)

TRAVELLED BY ROOT, MID-SPAN AND TIP

Pala típica

Pala de

hélice típica

SISTEMA DE HÉLICES

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