O que é um ventilador de hélice?

Um ventilador de hélice é um mecanismo rotativo que utiliza pás especialmente anguladas para gerar empuxo. Comumente conhecido como suporte ou parafuso, é uma ferramenta usada principalmente como uma maneira de fornecer locomoção, principalmente em aviões e barcos. A diferença entre um ventilador da hélice e um ventilador usado para circular o ar é uma ênfase na criação de alta pressão em oposição ao alto volume.

O ventilador da hélice, em essência, remonta ao cientista grego Arquimedes, cujo design de parafuso homônimo trabalhou para elevar a água de uma fonte mais baixa. Esse conceito de parafuso não seria traduzido em propulsão por aproximadamente 1.500 anos, quando, em meados do século 18, dois cientistas, JP Paucton e James Watt, propuseram separadamente o uso de um ventilador de hélice em veículos aéreos e à base de água, respectivamente. Embora as aeronaves levassem mais de um século para decolar literalmente, os primeiros navios aparafusados ​​foram introduzidos nos anos 1800 e, juntamente com o motor a vapor, revolucionaram as viagens.

Desde o vôo bem-sucedido dos irmãos Wright em Kitty Hawk, Carolina do Norte, em 1903, a hélice tem sido a fonte mais simples e confiável de propulsão em aeronaves. Nas máquinas marítimas e voadoras, uma hélice depende da terceira lei do movimento de Newton, que declara: "Para toda ação sempre há uma reação igual e oposta". Um suporte empurra o ar ou a água atrás da nave e causa a propulsão reacionária para a frente. O ângulo das pás do suporte, a velocidade de rotação e vários outros fatores afetam a quantidade de velocidade transmitida pelo processo.

Os adereços de ar e água podem ter diferentes números de lâminas. As hélices de aeronaves geralmente têm de duas a oito pás, enquanto os parafusos marítimos geralmente têm três, quatro ou cinco. Equações matemáticas complexas são empregadas para determinar o tamanho, ângulo e espessura corretos de cada lâmina para um desempenho ideal. Especificações incorretas podem resultar em perda de potência, capacidade de resposta e, às vezes, falha total da hélice.

Exclusivo para hélices marítimas, devido ao seu uso em uma configuração de fluido, uma condição conhecida como cavitação pode ocorrer se um parafuso começar a girar muito rapidamente ou se for empurrada muita energia através dele. Uma ou mais bolhas se formam ao redor do parafuso e entram em colapso rapidamente, gerando uma onda de choque que pode danificar seriamente a hélice, suas pás ou partes adjacentes. Além dos danos que podem ocorrer como resultado de uma única cavitação grande, o trauma pode ocorrer ao longo do tempo como resultado de muitas pequenas cavitações que ocorrem no mesmo local. Isso geralmente ocorre devido a um pequeno defeito ou falha de um parafuso. Isso também pode causar danos e falhas prematuras.