L'elica: velocità dell'aereo e incidenza della pala
Ogni sezione di pala gira nel piano di rotazione e insieme avanza con l'aereo. Il vento relativo arriva lungo la somma dei due moti, e l'incidenza della pala è la differenza tra calettamento e angolo di avanzamento: i = c − φ. Muovi i cursori per vedere come cambia.
Angolo di avanzamento φ
0.0°
Incidenza i = c − φ
+40.0°
Stato elica
A punto fisso
Trazione (indicativa)
-53%
Rendimento sezione
0%
Modello semplificato di una sola sezione di pala a metà raggio. Trazione in % rispetto al punto fisso con c = 22° e 2400 giri; rendimento η = T·V / potenza assorbita, con efficienza del profilo costante (L/D = 18) e stallo oltre 15° di incidenza.
I tre angoli
Il calettamento (c) è l'inclinazione della corda rispetto al piano di rotazione: fisso per costruzione, oppure comandato dal pilota nelle eliche a passo variabile. L'angolo di avanzamento (φ) è l'inclinazione del vento relativo e dipende dal rapporto tra TAS e velocità di rotazione. L'incidenza è la loro differenza, ed è lei a decidere quanta trazione produce la pala.
Cosa succede aumentando la velocità
A giri costanti, più l'aereo va veloce più φ cresce e l'incidenza cala. A punto fisso i = c e la trazione è massima; in volo l'elica è traente finché φ < c; quando φ = c è neutra; oltre diventa a mulinello: l'aria fa girare l'elica, che frena invece di tirare.
Perché il passo variabile
Un'elica a passo fisso è ottimizzata per una sola velocità. Aumentando il calettamento in crociera (passo lungo) si recupera incidenza positiva e buon rendimento; al decollo invece serve passo corto, altrimenti la pala va in stallo.
Il rendimento
Il rendimento è potenza utile diviso potenza all'albero: η = T · V / P. A punto fisso la trazione è massima ma il rendimento è zero, perché con V = 0 nessun lavoro utile viene compiuto.