¿Cuál es la diferencia en la hélice entre un barco y un avión?

El aire es casi 800 veces menos denso que el agua. Por lo tanto, la forma de esas hélices es diferente. Sin embargo, ambos enfrentan el mismo problema: la cavitación.

Cuando la punta de la hélice se mueve más rápido que la velocidad del sonido, sufrirá cavitación y vibraciones perjudiciales. Están diseñados para que el diámetro multiplicado por las RPM máximas no exceda eso.

Para un barco, la cavitación es la del contenido de aire del agua que forma burbujas en la punta de la hélice y, aunque no es muy peligrosa, la hélice pierde gran parte de su afectividad.

Sé que las hélices de los aviones a menudo tienen una sección basada en un perfil NACA. De hecho, la hélice funciona muy parecida a un ala; la comba provoca una presión más baja en la superficie frontal. Sin embargo, no tengo conocimiento de que la hélice marina siga ese estándar.

Las hélices, tanto en el mar como en el aire, funcionan mejor si la cancha se puede cambiar cuando está en marcha. Una aeronave utilizará una inclinación menor al despegar y una mayor una vez a la altitud de crucero. Un barco cambiará el tono dependiendo de la carga. Este suele ser el caso de los arrastreros. Esos barcos pesqueros mantienen un RPM constante en su motor pero un paso variable, dependiendo de la carga y la velocidad a alcanzar.

Mi padre era piloto militar y cuando diseñó nuestro velero, insistió en que lo equipara con una hélice de paso variable. Aumentamos el tono cuando navegamos a motor, usando ambos.

Grandes respuestas hasta ahora.

Anteriormente respondí, tanto de manera escueta como irónica: tamaño y masa . Estoy de acuerdo con eso. Algunas hélices pesan más que muchos aviones.

Lo que también debe considerarse es lo que podría encontrar la hélice. Si bien algunas hélices de aeronaves podrían estar especificadas para manejar un ataque de aves, tenga la seguridad de que, después de tal evento, es probable que se retire para pruebas no destructivas.

Por el contrario, muchos marineros o propietarios de botes privados tienen historias de “lijado en húmedo” de un accesorio. La interacción de escombros, fondo o hielo con la hélice de un barco es un hecho. Una hélice es también una fracción perturbadora del valor de una embarcación. Algunos buques han sido dados de baja en lugar de reemplazar una hélice dañada.

Una diferencia importante en las últimas décadas es el desarrollo del Azipod. La mayoría de los barcos grandes tienen estos, en lugar de hélices fijas. La cápsula contiene un motor eléctrico, alimentado por los generadores de barcos, que hace girar una hélice de paso fijo.

Esto funciona para barcos, porque son neutralmente flotantes en el medio elegido. En otras palabras, flotan incluso si no se mueven. El avión, por otro lado, necesita constantemente levantar para mantenerse en el aire. La elevación se logra más comúnmente moviendo aire sobre (y debajo) de las alas. Por lo tanto, el empuje debe ser entregado en una dirección que mantenga el flujo de aire sobre el ala. Un barco no tiene tal necesidad. Mi barco teóricamente podría moverse en cualquier dirección a lo largo del plano del océano. Por supuesto, los diseños de casco significan que es mucho más eficiente apuntar la proa en la dirección en la que desea viajar.

La mayoría de los barcos grandes no tienen paso variable en sus accesorios. El agua tiene casi siempre la misma densidad, y el motor eléctrico puede controlar la eficiencia, por lo que se puede usar un accesorio fijo más duradero. Los accesorios variables todavía aparecen en cierto tipo de embarcaciones, especialmente aquellas con ejes de propulsión direccionales fijos.

Los accesorios de los barcos también son mucho más gruesos y pesados ​​que sus contrapartes aéreas. Están diseñados para mover un medio mucho más denso (agua) a RPM significativamente más bajas.

La hélice del avión mueve aire que es compresible y mucho menos denso.

Las hélices de los barcos deben tener cuerdas más anchas y mayor solidez, sigma, para evitar la cavitación del agua.

Ambas hélices siguen los mismos principios básicos, incluida la teoría de discos.

La densidad del fluido y la velocidad del vehículo.

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