Τι είναι η Βιδωτή Προπέλα;

Ο κοχλιωτός έλικας είναι μια συσκευή που αποτελείται από ένα σύνολο γωνιακών λεπίδων που περιστρέφονται γύρω από μια πλήμνη για να παρέχουν ώθηση. Οι έλικες έχουν σχεδιαστεί για χρήση σε διαφορετικά περιβάλλοντα όπως το νερό ή ο αέρας, αλλά όλοι χρησιμοποιούν τις ίδιες αρχές. Καθώς οι λεπίδες περιστρέφονται, τραβούν τον αέρα ή το νερό μακριά από την προπέλα, παράγοντας ώθηση. Πλοία, υποβρύχια, αεροπλάνα και ελικόπτερα κάνουν χρήση αυτού του τύπου έλικα, όπως και οι ανεμιστήρες, οι ανεμόμυλοι και οι τουρμπίνες.

Όπως και το συνονόματό του, η βιδωτή προπέλα λειτουργεί πολύ σαν μια βίδα, στρίβοντας μέσα από ένα ρευστό όπως νερό ή αέρα με παρόμοιο τρόπο με την κίνηση της βίδας μέσα από ξύλο. Τα πτερύγια είναι στερεωμένα στην πλήμνη της προπέλας υπό γωνία ή κλίση και λειτουργούν σαν το σπείρωμα της βίδας. Ένα απότομο βήμα δημιουργεί περισσότερη κίνηση προς τα εμπρός αλλά είναι πιο δύσκολο να στρίψει. Οι περισσότερες λεπίδες είναι στριμμένες και όχι επίπεδες, πράγμα που σημαίνει ότι το βήμα ποικίλλει κατά μήκος της λεπίδας, γεγονός που δίνει στην έλικα μεγαλύτερη απόδοση.

Οι βιδωτές έλικες λειτουργούν σπρώχνοντας τον αέρα ή το νερό μακριά, και πιστή στον τρίτο νόμο του Νεύτωνα, αυτή η κίνηση δημιουργεί ώθηση προς την αντίθετη κατεύθυνση, προωθώντας το όχημα προς τα εμπρός. Οι έλικες των αεροπλάνων και των ελικοπτέρων έχουν λεπίδες που είναι μακρόστενες και τα πλοία χρησιμοποιούν έλικες με φαρδύτερα, κοντύτερα πτερύγια. Αυτό οφείλεται κυρίως στη διαφορά στην πυκνότητα μεταξύ αέρα και νερού. Ο αέρας είναι πολύ λιγότερο πυκνός από το νερό, επομένως πρέπει να μετακινηθεί περισσότερος αέρας για να δημιουργηθεί ώθηση. Επιπλέον, τα πλοία, τα οποία είναι φυσικά πλευστά, δεν χρειάζεται να κινούνται με αρκετά υψηλές ταχύτητες για να επιτύχουν ανύψωση, μειώνοντας περαιτέρω τη ζήτηση για έλικες με βάση το νερό.

Οι πιο πρώιμες ρίζες της βιδωτής προπέλας βρίσκονται με τη βίδα του Αρχιμήδη, έναν κοχλία που περιστρέφεται μέσα σε έναν κύλινδρο που χρησιμοποιείται για άρδευση. Πιστεύεται ότι δημιουργήθηκε από τον Αρχιμήδη τον τρίτο αιώνα π.Χ. Οι ανεμόμυλοι χρονολογούνται τουλάχιστον στον ένατο αιώνα. Ο Λεονάρντο ντα Βίντσι σκιαγράφησε σχέδια για ένα ελικόπτερο τον 16ο αιώνα, καθιστώντας το το αρχαιότερο σχέδιο για τη χρήση της βιδωτής προπέλας για την κίνηση ενός οχήματος, αλλά φυσικά, δεν κατασκεύασε ποτέ τη μηχανή. Το 1796, ο εφευρέτης Τζον Φιτς από τις Ηνωμένες Πολιτείες δημιούργησε έναν έλικα σε σχήμα κοχλία για ένα ατμόπλοιο.

Υπάρχει κάποια συζήτηση σχετικά με τον εφευρέτη της σύγχρονης βιδωτής προπέλας. Στις αρχές του 19ου αιώνα, αρκετοί εφευρέτες δούλευαν ο καθένας ανεξάρτητα στη βιδωτή προπέλα ως μέθοδο προώθησης πλοίων. Αυτοί οι καινοτόμοι ήταν ο Francis Pettit Smith στην Αγγλία. Robert Wilson, James Watt και James Steadman από τη Σκωτία. Frédéric Sauvage της Γαλλίας. Richard Jordan Gatling, John Stevens και John Ericsson από τις Η.Π.Α. και Joseph Ressel της Αυστρίας. Οι Smith και Ericsson υπέβαλαν αίτηση για διπλώματα ευρεσιτεχνίας το 1836 και γενικά τους πιστώνεται η δημιουργία της βιδωτής προπέλας.