Τι είναι ο ανεμιστήρας προπέλας;

Ο ανεμιστήρας προπέλας είναι ένας περιστρεφόμενος μηχανισμός που χρησιμοποιεί ειδικά γωνιακά πτερύγια για να δημιουργήσει ώθηση. Κοινώς γνωστό ως στήριγμα ή βίδα, είναι ένα εργαλείο που χρησιμοποιείται κυρίως ως τρόπος παροχής κίνησης, κυρίως σε αεροπλάνα και σκάφη. Η διαφορά μεταξύ ενός ανεμιστήρα προπέλας και ενός ανεμιστήρα που χρησιμοποιείται για την κυκλοφορία του αέρα είναι η έμφαση στη δημιουργία υψηλής πίεσης σε αντίθεση με την υψηλή ένταση.

Ο ανεμιστήρας της προπέλας, στην ουσία, χρονολογείται από τον Έλληνα επιστήμονα Αρχιμήδη, του οποίου το ομώνυμο σχέδιο βίδας λειτούργησε για να ανυψώσει το νερό από μια χαμηλότερη πηγή. Αυτή η ιδέα του κοχλία δεν θα μεταφραζόταν σε πρόωση για περίπου 1,500 χρόνια, όταν, στα μέσα του 18ου αιώνα, δύο επιστήμονες, ο JP Paucton και ο James Watt, πρότειναν ξεχωριστά τη χρήση ανεμιστήρα προπέλας τόσο σε οχήματα αέρα όσο και σε υδάτινα οχήματα, αντίστοιχα. Αν και τα αεροσκάφη θα χρειάζονταν περισσότερο από άλλον έναν αιώνα για να κατέβουν κυριολεκτικά από το έδαφος, τα πρώτα βιδωτά πλοία παρουσιάστηκαν το 1800 και, μαζί με την ατμομηχανή, έφεραν επανάσταση στα ταξίδια.

Από την επιτυχημένη πτήση των αδελφών Ράιτ στο Kitty Hawk της Βόρειας Καρολίνας το 1903, η προπέλα ήταν η απλούστερη και πιο αξιόπιστη πηγή πρόωσης σε αεροσκάφη. Τόσο στις θαλάσσιες όσο και στις ιπτάμενες μηχανές, μια προπέλα βασίζεται στον τρίτο νόμο κίνησης του Νεύτωνα, ο οποίος δηλώνει: «Σε κάθε ενέργεια υπάρχει πάντα μια ίση και αντίθετη αντίδραση». Ένα στήριγμα σπρώχνει αέρα ή νερό πίσω από το σκάφος και προκαλεί αντιδραστική πρόωση προς τα εμπρός. Η γωνία των λεπίδων στήριξης, η ταχύτητα περιστροφής τους και διάφοροι άλλοι παράγοντες επηρεάζουν την ταχύτητα που προσδίδεται από τη διαδικασία.

Και τα στηρίγματα αέρα και νερού μπορούν να έχουν διαφορετικούς αριθμούς λεπίδων. Οι έλικες αεροσκαφών έχουν συνήθως από δύο έως οκτώ λεπίδες, ενώ οι βίδες θαλάσσης έχουν γενικά τρεις, τέσσερις ή πέντε. Χρησιμοποιούνται πολύπλοκες μαθηματικές εξισώσεις για τον προσδιορισμό του σωστού μεγέθους, γωνίας και πάχους κάθε λεπίδας για βέλτιστη απόδοση. Οι λανθασμένες προδιαγραφές μπορεί να οδηγήσουν σε απώλεια ισχύος, απόκριση και μερικές φορές πλήρη αστοχία της προπέλας.

Μοναδικές για τους θαλάσσιους έλικες, δεδομένης της χρήσης τους σε ρευστή ρύθμιση, μπορεί να προκύψει μια κατάσταση γνωστή ως σπηλαίωση εάν μια βίδα αρχίσει να περιστρέφεται πολύ γρήγορα ή αν σπρωχτεί υπερβολική δύναμη μέσω αυτής. Μία ή περισσότερες φυσαλίδες σχηματίζονται γύρω από τη βίδα και καταρρέουν γρήγορα, δημιουργώντας ένα κρουστικό κύμα που μπορεί να βλάψει σοβαρά την προπέλα, τις λεπίδες της ή τα γύρω μέρη. Εκτός από τη ζημιά που μπορεί να προκύψει ως αποτέλεσμα μιας μεμονωμένης, μεγάλης σπηλαίωσης, μπορεί να συμβεί τραύμα με την πάροδο του χρόνου ως αποτέλεσμα πολλών μικρών κοιλοτήτων που συμβαίνουν στο ίδιο μέρος. Αυτά συνήθως οφείλονται σε ένα μικρό ελάττωμα ή ελάττωμα σε μια βίδα. Αυτό επίσης μπορεί να προκαλέσει ζημιά και πρόωρη αστοχία.