Ce este o elice cu șurub?

O elice cu șurub este un dispozitiv care constă dintr-un set de pale înclinate care se rotesc în jurul unui butuc pentru a oferi tracțiune. Elicele sunt concepute pentru utilizare în medii diferite, cum ar fi apa sau aerul, dar toate folosesc aceleași principii. Pe măsură ce palele se învârt, ele tirbușonează aerul sau apa departe de elice, producând forță. Navele, submarinele, avioanele și elicopterele folosesc acest tip de elice, la fel ca ventilatoarele, morile de vânt și turbinele.

La fel ca și omonim, elicea șurubului funcționează la fel ca un șurub, răsucindu-se printr-un fluid, cum ar fi apa sau aerul, într-un mod similar cu mișcarea șurubului prin lemn. Paletele sunt fixate de butucul elicei la un unghi sau pas și funcționează la fel ca filetul șurubului. Un pas abrupt produce mai multă mișcare înainte, dar este mai greu de răsucit. Majoritatea palelor sunt mai degrabă răsucite decât plate, ceea ce înseamnă că pasul variază de-a lungul lungimii palei, ceea ce oferă elicei o eficiență mai mare.

Elicele cu șurub funcționează prin împingerea aerului sau a apei și, conform celei de-a treia legi a lui Newton, această mișcare creează o tracțiune în direcția opusă, propulsând vehiculul înainte. Elicele pentru avioane și elicoptere au pale lungi și înguste, iar navele folosesc elice cu pale mai largi și mai scurte. Acest lucru se datorează în primul rând diferenței de densitate dintre aer și apă. Aerul este mult mai puțin dens decât apa, așa că mai mult aer trebuie mutat pentru a crea forță. În plus, navele, care sunt plutitoare în mod natural, nu trebuie să se deplaseze la viteze suficient de mari pentru a atinge portabilitatea, reducând și mai mult cererea de elice pe bază de apă.

Primele rădăcini ale elicei cu șurub se află în șurubul lui Arhimede, un melc care se rotește în interiorul unui cilindru folosit pentru irigare. Se crede că a fost creat de Arhimede în secolul al treilea î.Hr. Morile de vânt datează cel puțin din secolul al IX-lea. Leonardo da Vinci a schițat planuri pentru un elicopter în secolul al XVI-lea, făcându-l cel mai timpuriu proiect care a folosit elicea cu șurub pentru a muta un vehicul, dar, desigur, el nu a construit niciodată mașina. În 16, inventatorul John Fitch din Statele Unite a creat o elice în formă de melc pentru o barcă cu aburi.

Există o dezbatere cu privire la inventatorul elicei moderne cu șurub. La începutul secolului al XIX-lea, mai mulți inventatori lucrau fiecare independent la elicea cu șurub ca metodă de propulsare a navelor. Acești inovatori au inclus Francis Pettit Smith în Anglia; Robert Wilson, James Watt și James Steadman din Scoția; Frédéric Sauvage al Franței; Richard Jordan Gatling, John Stevens și John Ericsson din SUA; și Joseph Ressel al Austriei. Smith și Ericsson au solicitat brevete în 19 și, în general, sunt creditați cu crearea elicei cu șurub.