Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των ελίκων μεταβλητού βήματος;

Οι έλικες μεταβλητού βήματος επιτρέπουν στον πιλότο να προσαρμόζει τη θέση των ελίκων και τις στροφές του κινητήρα για οποιαδήποτε κατάσταση κατά την πτήση, διατηρώντας την πιο αποτελεσματική ώθηση του κινητήρα. Ο βασικός σχεδιασμός των ελίκων μεταβλητού βήματος εξυπηρετεί διαφορετικούς σκοπούς. Η προπέλα σταθερής ταχύτητας επιτρέπει στον πιλότο να επιλέξει τις επιθυμητές στροφές ανά λεπτό (RPM). Οι στροφές ανά λεπτό διατηρούνται από τη γωνία ή το βήμα των πτερυγίων της προπέλας κατά τη διάρκεια της πτήσης. Μια έλικα με πλήρες φτερό επιτρέπει σε μια προπέλα να επιτύχει πολύ υψηλό βήμα όταν ένας κινητήρας αστοχεί σε ένα δικινητήριο αεροσκάφος.

Τα περισσότερα αεροπλάνα έλικας χρησιμοποιούν έλικες μεταβλητού βήματος. Ένας πιλότος μπορεί να «φτερώσει» τις έλικες ενώ βρίσκεται στο έδαφος για να προετοιμαστεί για απογείωση χωρίς να δημιουργήσει ώθηση. Μόλις βγει στον αέρα και καθώς ο πιλότος αυξάνει την ισχύ, η γωνία της λεπίδας προσαρμόζεται στη ρύθμιση RPM. Σε υψόμετρο κρουαζιέρας, το βήμα της έλικας μπορεί να μειωθεί διατηρώντας το επιθυμητό RPM. Και τα δύο χαρακτηριστικά βελτιώνουν την απόδοση και την αποδοτικότητα του αεροσκάφους.

Οι ελεγχόμενοι έλικες επιτρέπουν επίσης στα πλοία στη θάλασσα να εξοικονομούν καύσιμα. Οι έλικες μεταβλητού βήματος αυξάνουν την ευελιξία του σκάφους, είτε κινείται προς τα εμπρός είτε αντίστροφα. Η θέση των λεπίδων μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με το βάρος του φορτίου που μεταφέρεται στο πλοίο, σε αντίθεση με μια προπέλα σταθερού βήματος.

Η πρώτη ιδέα για μια έλικα μεταβλητού βήματος προέκυψε στη Γαλλία πριν οι αδερφοί Ράιτ πετάξουν ποτέ το 1903. Αρκετοί σχεδιαστές αεροπλάνων αναγνώρισαν το πλεονέκτημα μιας προπέλας που μπορούσε να αλλάξει την ώση του κινητήρα χωρίς να αλλάξει την ταχύτητα της ίδιας της προπέλας. Τα πρώιμα συστήματα προπέλας μεταβλητού βήματος βελτίωσαν την απόδοση του αεροσκάφους, αλλά το όφελος δεν ήταν αρκετά σημαντικό ώστε να προκαλέσει εκτεταμένο ενδιαφέρον για την εφεύρεση.

Μόνο το 1910 η πρώτη προπέλα μεταβλητού βήματος χρησιμοποιήθηκε στα αεροσκάφη για να επιτρέψει την ταχεία μείωση της ταχύτητας και την αναστροφή της κίνησης. Αν και ο σχεδιασμός ήταν κατάλληλος για πλοία, η τεχνολογία δεν θεωρήθηκε αρκετά ασφαλής για αεροπλάνα. Εκείνη την εποχή, οι σταθερές προπέλες εξυπηρετούσαν επαρκώς επειδή τα αεροπλάνα πετούσαν με σχετικά χαμηλές ταχύτητες. Καθώς ο βελτιωμένος σχεδιασμός του αεροπλάνου αύξησε την ταχύτητα και το ύψος του αέρα, η ζήτηση για προπέλες μεταβλητού βήματος αυξήθηκε.

Ο Β’ Παγκόσμιος Πόλεμος επιτάχυνε τη ζήτηση. Μηχανικοί από πολλές χώρες άρχισαν να τελειοποιούν τον σχεδιασμό της προπέλας για χρήση σε στρατιωτικά και εμπορικά αεροσκάφη. Στις αρχές της δεκαετίας του 1930, έλικες μεταβλητού βήματος εγκαταστάθηκαν στο πρώτο εμπορικό επιβατικό αεροπλάνο Boeing 247. Οι βελτιώσεις στον ρυθμό απογείωσης, πλεύσης και αναρρίχησης του σκάφους ήταν τόσο εντυπωσιακές που προστέθηκαν έλικες μεταβλητού βήματος στα αεροπλάνα διεθνώς. Η γωνία των ελίκων αλλάζει υδραυλικά για να διατηρηθεί το επιθυμητό RPM κατά τη διάρκεια της πτήσης.