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.
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!
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.
ResponderExcluircerto, vai depender do voo que o piloto quer realizar,(as monobras)
ResponderExcluirbom artigo
bons voos gente
Tenho um sessna 500,e uso uma hélice tripa,11x9x3,queria colocar uma bi pa,qual gelihé faz o mesmo efeito,para eu usar? obrigada,se poder ajudar
ResponderExcluirPor que nas EDFs, utilizando-se motores idênticos, as que têm mais blades tem mais empuxo?
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