PASSO DA HÉLICE - Detalhamento

Com sabemos as pás de uma hélice são "torcidas" sob uma forma helicoidal ao longo do seu comprimento... Sabendo disso, em que altura da pá é medido o passo da hélice?!?!? No aeromodelismo, não encontrei matérias a esse respeito... Então fui buscar na Engenharia Aerospacial a resposta: O PASSO É MEDIDO NA PONTA DA PÁ. E porque as pás são "torcidas"?!?! Para equilibrar as velocidades geradas nos diversos pontos (secções) da extensão das pás.... Vamos tentar entender, sem entrar em conceitos de perfis aerodinâmicos: Quantos de nós já viram um modelo, na aceleração para a decolagem, projetar as pontas da hélice para frente?!?!? Esse é o desequilibrio... "a ponta da pá quer andar mais rápido(à frente) que o restante dela"!!! Só para relembrar...É dito que o passo da hélice é a medida da distância que ela, como um todo, percorre a cada volta do eixo/motor(360º). Este conceito de PASSO DE HÈLICE não está errado, se tomarmos por ponto de referência que toda hélice gira. Mas, na verdade, a hélice é um conjunto de pás ligados ou fundidos a um cubo central... Assim, o dito passo de hélice, na verdade, é o passo das pás que a compõem. FORÇAS ATUANTES Sabemos que a hélice gira... logo, opostamente a esse movimento(giro) existe o arrasto das pás... O giro é imposto pelo eixo do motor, que seria um centro de circunferência... Assim, logicamente, as velocidades das pontas das pás são superiores às velocidades das secções mais centrais, pois: A rotação do motor é transmitida para toda a hélice, ou seja, se o eixo dá 10000 voltas por minuto (10000RPM), as pás também giram a esta velocidade e; - Da Física: Distância = Velocidade x Tempo A distância em um círculo, neste caso a volta completa(360º), é medida pela equação do perímetro da circunferência (2xPixRaio... o famoso 2Pierre) e a hélice, nesse giro, deve avançar (as pás devem avançar) a distância definida pelo passo. Como o raio das secções mais internas da hélice, são de dimensões menores que os das secções mais externas, e todas secções das pás giram (como um todo) num mesmo tempo, podemos concluir que o ponto da secção da pá de raio maior terá mais velocidade do que um ponto de raio menor; pois percorrerá uma distância maior que o ponto mais interno, no mesmo tempo que este. Logo, as forças que atuam nas seções mais externas da pá, em confronto com as que atuam nas mais internas, são as mesmas, MAS COM INTENSIDADE DIFERENTE!!! E, se essas intensidades não forem equilibradas, a pá vibrará muito, além de que a hélice perderá eficiência. EQUILÍBRIO DAS FORÇAS ATUANTES Já relembramos que a hélice gira em torno do eixo do motor... E que ela girando as velocidades das pontas das pás são superiores às velocidades das secções mais centrais... Aí está a razão pela qual, quanto mais próximas da raiz da pá, as secções do perfil são também cada vez menores(cordas), pois sendo assim ("mais curtas") o arrasto é menor. Mas, na verdade, isso não é suficiente para conseguirmos o equilíbrio de movimento na pá... Temos que atuar nas VELOCIDADES GERADAS nessas secções... Para explicar isso, lembremos que hélices menores em diâmetro, com passos maiores, geram mais impulso(velocidade) e menos torque(força de tração)... isso é como comprarar a 5ª e a 1ª marchas de nossos carros... Por outro lado, sabemos que a ponta da pá gira mais rápido, que uma secção mais central e, da mesma forma, percorre uma maior distância... Assim, logicamente, "coleta mais ar" e gerará maior empuxo (velocidade à frente), que uma secção interior de mesmo passo, com velocidade menor. Então, considerando não a pá como um todo, mais cada secção individualmente, podemos deduzir que, para equilíbrio das velocidades geradas, devemos variar o passo... o ângulo de passo deve aumentar progressivamente a medida que se aproxima da parte mais central da pá. Essa variação de passo é o motivo de as pás terem forma helicoidal(torcida) no seu sentido longitudinal e isso NÃO É NO OLHOMETRO NÃO!!! CALCULANDO A VARIAÇÃO DO ÂNGULO DE PASSO Bom, tentei adequar as imagens de um exemplo real, para demonstrar a explicação que se seguirá, mas não está sendo viável... Assim, terei de pensar em outra forma de explicar para podermos ter consciência da realidade... Então continuarei em outro post, depois de tudo ok... Tanto melhor, pois este aqui já está bem longo. De qualquer forma, só para vocês manterem os neurônios aquecidos, essa figua (extraída de uma apostila de aeromodelismo sobre o assunto) dá uma boa idéia de como calcular esses ângulos...Dica: o ponto de partida é o ângulo de passo da hélice, definido na ponta da pá.