Páginas

Hélice: bi, tri ou quadripá?



            A hélice é um componente de fundamental importância para todo avião – exceto os eu utilizam turbina, claro – você pode pensar que não, mas uma hélice adequada muda completamente a atitude do aeromodelo em voo, por isso alguns modelos especiais chegam a custar mais de mil reais. Hoje não estamos aqui para ensinar como escolher uma hélice, e sim especificamente para falar sobre a quantidade de pás que ela pode possuir e sua influência no voo.




            Este artigo foi escrito com a ajuda do Júlio Meireles, dono da JC Super Prop, uma fabricante de hélice nacional com mais de 20 anos de experiência que exporta seu produto até para os Estados Unidos, um mercado muito exigente.

            Tudo o que será falado aqui deve ser considerado com cautela, pois de um modelo de hélice para outro as características físicas podem variar – como: corda média, formato, perfil - e com isso suas características de voo também. Para uma comparação correta, o modelo de hélice deve ser igual, variando apenas passo, diâmetro e quantidade de pás.





            Tentei reduzir ao mínimo a quantidade de termos técnicos, mas por se tratar de algo extremamente físico, não consegui eliminá-los.

            Por curiosidade, existe hélice monopá; sim, uma hélice com apenas uma pá, e não vibra. Elas utilizam contrapeso no spinner e são utilizadas em aeromodelos VCC de alta velocidade.





            Podemos dividir as características de uma hélice em três categorias: Eficiência, Inércia e arrasto; e irei explicar cada um separadamente.


            Eficiência

            Eficiência é o quanto de energia mecânica (rotação do eixo) a hélice consegue transformar em energia cinética (movimento do ar), como não existe máquina ideal (100% de eficiência), um pouco de energia sempre é perdida, basicamente em forma de ruído e vibração.

            Quanto maior a eficiência da hélice, mais força ou rotação ela conseguirá desenvolver com o mesmo motor, e menos barulho ela irá fazer.

            A quantidade de pás influencia diretamente neste quesito, por exemplo, uma hélice bipá tem 180º entre uma pá e outra, enquanto uma quadripá tem apenas 90º. Então se considerarmos que ambas estão com a mesma rotação, entre a passagem de uma pá e outra da quadripá temos metade do tempo que uma bipá.

            E isso faz total diferença no funcionamento, pois quanto mais turbulento o ar estiver, menor será a eficiência da hélice, e consequentemente menor sua tração e força.

            Uma hélice tripá, em geral, tem uma eficiência 15% menor que sua equivalente bipá, e a mesma regra vale entre a tripá e a quadripá. Por isso que a enorme maioria dos aeromodelos utiliza a clássica bipá, pois além de serem mais baratas e fáceis de balancear, são mais eficientes.

           
            Inércia

            É a capacidade que um objeto tem de manter sua trajetória ou repouso. A clássica primeira lei de Newton: “Todo objeto que está em repouso tende a ficar em repouso, e todo objeto que está em movimento tende a manter seu movimento retilíneo e uniforme” Lembra da época da escola?

            Um ótimo exemplo de inércia é quando você começa a arrastar um móvel pesado em casa, a força para iniciar o movimento é muito maior que a força para manter este movimento, esta é a inércia na prática. (físicos de plantão, vamos desconsiderar o atrito, ok?)

            A inércia de um objeto que gira tem dois componentes: a massa (peso) e a distância que esta massa se encontra do eixo de rotação. Por isso, uma hélice de mesma massa, mas com um diâmetro maior possui mais inércia do que a hélice com diâmetro menor. O mesmo vale para uma hélice com mais massa e diâmetro igual, a inércia é maior.

            E neste ponto que as bipás também se sobressaem das outras, pois por ter menor massa, sua inércia é menor, o que permite acelerar e desacelerar mais rapidamente. Mas nem tudo é vantagem, uma hélice com mais inércia permite uma estabilidade maior do motor, o que faz com que ele apresente uma menor variação de rotação para uma mesma posição do stick.

            Em voos 3D, quando o piloto costuma bombar o motor (acelerar e desacelerar rapidamente), uma hélice com menor inércia permite acelerações mais rápidas, o que facilita em muito as acrobacias em baixa velocidade.


            Arrasto

            Arrasto é o atrito ocasionado entre o aeromodelo e o ar, na maioria dos casos ele é indesejado, pois quanto maior for a força que se opõe ao voo, mais potência precisaremos utilizar. Por isso aviões de velocidade (pylons) e planadores são finos e aerodinâmicos, para não sofrerem tanto com o arrasto.

            Se considerarmos que a hélice desloca-se no sentido de voo do avião, e que suas pás ficam com sua parte mais larga voltada para este sentido, podemos concluir que a hélice também gera arrasto em nossos aeromodelos.

            E como o arrasto é, entre outras coisas, proporcional à área, quanto mais pás, mais arrasto. Por isso que aeromodelos VCC de alta velocidade utilizam hélice monopá, para terem o menor arrasto possível.

            Em voos de precisão, onde o ideal é voar devagar, e principalmente fazer descendentes lentas, a hélice tripa é recomendável, pois quanto maior o arrasto menor é a velocidade desenvolvida.


            Para a conversão entre as hélices bi, tri ou quadripá não há uma regra exata, o ideal é comprar a que julgar mais adequada e testar para ver se o resultado ficou satisfatório.

            Mas no geral, para cada pá adicionada, diminui-se uma polegada no diâmetro, e aumenta-se uma polegada no passo. Em caso de hélices grandes, a partir de 20” de diâmetro, aumenta ou diminui-se duas polegadas por pá adicionada.


Quer ser avisado de todas as nossas postagens? Cadastre seu e-mail aqui.



            Gostou do tema? Muito do que está escrito aqui foi novidade até para mim. Caso tenha mais dúvidas, ou sugestões, deixe seu comentário aqui embaixo!



2 comentários:

  1. muito bom , achava que quanto mais pás o aéro desenvolveria mais velocidade.é por isso que os avioes de grande peso tem tantas pás. abrigado pelas dicas.

    ResponderExcluir
  2. certo, vai depender do voo que o piloto quer realizar,(as monobras)
    bom artigo
    bons voos gente

    ResponderExcluir

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...