Para que mudar o passo da hélice?

Como primeiro assunto do blog decidi falar sobre o passo da hélice. Afinal esse é um assunto onde todos que estudam aerodinâmica tem muita dúvida, e é muito interessante saber como o avião a hélice(teco-teco para os leigos) gera tração. Tentarei explicar de um jeito bem fácil.

Primeiramente devemos saber que a hélice é um aerofólio, ou seja, ela é um componente da aeronave que gera uma força. A asa também é um aerofólio gerando sustentação para aeronave sair do chão. A hélice gera uma força chamada TRAÇÃO que ao invés de ser uma força no sentido vertical, é uma força no sentido horizontal com o plano da aeronave.

Sustentação na Asa

Tração da Hélice

Agora vamos nos perguntar. O que é um passo de hélice? O passo da hélice é a distância em que a hélice percorre em uma volta. Para entender melhor lembra do parafuso quando você está tentando fazer um buraco numa madeira, para cada volta que você faz no parafuso ele percorre uma distância X para dentro da madeira. A mesma coisa acontece com a hélice, porém a madeira neste caso é o ar. Mas é só isso? Não, existem dois tipos de passo o teórico e o efetivo. Teórico lembra teoria, e tudo que está na teoria NEM sempre pode acontecer na prática. O passo teórico ou geométrico é a distancia que a hélice percorre em uma volta, porém sem nenhuma força opondo esse movimento. Já o passo efetivo é diferente do teórico porque há uma força de oposição a esse movimento. Para entender melhor vamos nos lembrar do parafuso na madeira, mesmo você fazendo uma grande força nesse parafuso a madeira vai atritar na rosca do parafuso, não deixando o mesmo realizar seu passo teórico, ou seja, percorrer a distancia para que foi projetado em 360° de giro. Já na hélice quem faz essa força de oposição é o arrasto com e ar que o aerofólio sofre durante o giro. Para entender melhor olha na imagem acima.

Agora a pergunta que título do post: "Para que mudar o passo da hélice?"

Quando o avião está parado na cabeceira da pista, o vento relativo (vendo contra o movimento da hélice) está no sentido vertical. VIDE IMAGEM "TRAÇÃO DA HÉLICE". Quando a aeronave começa a se movimentar esse vento relativo começa a ficar inclinado diminuindo o ângulo de ataque (ângulo entre corda[linha imaginária que vai de uma ponta outra do aerofólio] e o vento relativo). VIDE A IMAGEM AO LADO. Caso o vento fique no mesmo plano da corda, a hélice entra em vácuo, ou seja, sem o ângulo de ataque a hélice não gera mais tração podendo aumentar excessivamente sua RPM danificando todo motor da aeronave. Os danos podem ser similares quando uma correia dentada do carro arrebenta.

Para não acontecer isso, as hélices possuem passo variável, ou seja, os ângulos da pá da hélice pode ser mudado por comando do piloto ou automaticamente. Mas Lucas, aeronaves como PT-19, Aeroboero, Paulistinha não tem esse sistema de mudança de passo. Correto, mas são aeronaves que voam em velocidades baixas não necessitando da mudança de passo e a hélice foi projetada para aquele tipo de operação. Huuumm, então quanto maior a velocidade, mais o vento relativo se inclina em direção a corda? Isso, mas logicamente tem um limite. As aeronaves que possuem hélice não voam nas mesmas velocidades que aeronaves turbo-jato voam.

Espero que todos tenham gostado.

Lucas