Hélice – É a parte do grupo motopropulsor que produz a tração, transformando a potência efetiva do motor em potência útil. O funcionamento aerodinâmico da hélice é estudado em Teoria de voo, e por isso cuidaremos apenas dos seus aspectos mecânicos e construtivos neste capítulo.
Constituição da hélice – A hélice possui duas ou mais pás, que têm um perfil aerodinâmico semelhante ao da asa do avião. Cada pá é dividida em estações para facilitar a identificação dos perfis e ângulos das pás. Uma delas é adotada como “estação de referência” pelo fabricante. O ângulo de torção da pá diminui da raiz a ponta; na estação de referência, ele recebe o nome de “ângulo da pá”.
Materiais – Geralmente usam-se ligas de alumínio para fabricar as hélices, mas podem ser usados outros materiais, como a madeira e plástico reforçados com fibras. As hélices de madeira podem ser encontradas nos motores de menor potência. A figura abaixo mostra vários detalhes dessa hélice.
Tipos de hélices – As hélices são classificadas em:
- Hélice de passo fixo – Este tipo de hélice é geralmente inteiriço e suas pás são fixas.
- Hélice de passo ajustável – O ângulo da pá desta hélice pode ser ajustado no solo. Normalmente a hélice deve ser removida e ajustada numa bancada, utilizando ferramentas e gabaritos apropriados.
- Hélice de passo variável (manual) – O passo pode ser variado pelo piloto durante o vôo. Nas hélices mais simples (de duas posições) existem apenas duas opções: passo mínimo e passo máximo. As hélices mais complexas permitem ajuste contínuo entre o mínimo e o máximo. O mecanismo geralmente usa pressão de óleo para reduzir o passo e um contrapeso centrífugo para aumentá-lo.
Hélice de passo variável (automático) – Este tipo de hélice é mais conhecido como “hélice de passo controlável” ou “hélice de velocidade constante”. Distingue-se dos outros tipos por que:
- Funciona com velocidade constante
- Possui governador
- É automática
O funcionamento a velocidade constante permite ao motor manter sempre a rotação ideal para qual foi projetado. O controle automático, efetuado pelo governador, evita sobrecarga ao piloto e os riscos de ajuste incorreto do passo.
Governador – É o dispositivo que controla o passo da hélice. Se a rotação do motor aumentar, o governador aumentará o passo, e, portanto a carga aerodinâmica da hélice sobre o motor. Se a rotação Diminuir, a ação será oposta. As hélices de passo controlável classificam-se em hélices aeromáticas, hidromáticas e elétricas. O governador das hélices aeromáticas usa a pressão do ar comprimido para variar o passo; estas hélices não chegaram a ser desenvolvidas. As outras duas são praticamente as únicas atualmente em uso, e será descritas a seguir.
Hélice hidromáticas – São hélices de passo controlável que utilizam a pressão do óleo lubrificante do motor para controlar o passo da hélice. Este sistema é utilizado na maioria dos aviões, desde monomotores leves até os quadrimotores turboélice. O pistão e o cilindro hidráulico atuador encontram-se no tubo da hélice.
Hélices elétricas – São hélices controladas por governador elétrico. Os passos são variados através de um mecanismo acionado por motor elétrico. No passado, os governadores elétricos foram responsáveis por muitos acidentes de disparo da hélice – uma falha onde o passo diminui enquanto o motor desenvolve alta potência, resultando em aumento excessivo de rotação e desintegração da hélice. Esse fato reduziu a aceitação deste tipo de governador, mas eles foram aperfeiçoados e hoje existem muitos aviões que o utilizam.
Passo chato, bandeira e reverso – São os nomes dados a determinados ângulos da pá, conforme mostrado abaixo:
