Fundamentos de Engenharia Aeronáutica - Volume único

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As hélices para aviões rádio controlados possuem um limite prático de rotação,
baseado na curva de potência do motor usado e no diâmetro da hélice. Velocidades baixas,
manobras, decolagens e pousos devem ser executados com hélices de passo pequeno. Hélices
com passo grande resultam em menor manobrabilidade e maior velocidade.
Como as aeronaves de rádio controle não dispõem do fantástico recurso da hélice de
passo variável, este deve ser determinado pelo tipo de vôo desejado. Maior velocidade em
detrimento da manobrabilidade ou vice-versa. O passo padrão fica em torno de 65% a 70% do
raio da hélice.
Outros fatores limitantes que reduzem a eficiência da hélice é a potência do motor e o
arrasto do avião, ou seja, uma hélice de passo grande não vai fazer o modelo voar mais rápido
do que ele é capaz e uma hélice com passo pequeno demais resultará em perdas de potência e
tração.
Força de tração: é a força exercida pela hélice em movimento na direção do curso do
vôo. Esse é todo o propósito de uma hélice, converter a potência do motor, que está disponível
na forma de torque, em movimento linear. A tração é usualmente medida em Newtons [N] e
está em função da densidade do ar, da rotação da hélice em [rpm], da razão de avanço, e do
número de Reynolds (Re).
Potência disponível: é determinada pelo produto entre o torque e a velocidade angular
do eixo. Quando a rotação aumenta, um motor produz menos torque por que a mistura
ar/combustível não é eficiente em altas rotações. Esse é o motivo para a curva de potência se
tornar linear e constante ou até diminuir em rotações muito elevadas. Isso significa que a
hélice mais eficiente é aquela que possibilite que o motor possa operar na melhor faixa da
curva de potência. Um ponto interessante a ser compreendido sobre a absorção de potência, é
que a potência da hélice varia na razão do cubo da rotação. Conseqüentemente, ao dobrar a
rotação necessita-se 8 vezes mais potência.
Para a competição AeroDesign, uma série de hélices podem ser utilizadas, a escolha
mais adequada depende das características da aeronave em projeto, pois a melhor hélice é
aquela que se apresenta mais eficiente para os requisitos da missão.
Nesta seção são apresentadas as hélices que fornecem resultados mais significativos e
que historicamente se mostram muito eficiente durante a competição. Dentre essas hélices
podem-se citar a APC 13”x4”, a Master Airscrew 13”x5” e a Bolly 13,5”x5”, todas bi-pá e de
fabricação em escala comercial, que estão mostradas a seguir na Figura 3.7.
APC – 13”x4”
Bolly 13,5”x5”
Master Airscrew 13”x5”
Figura 3.7 – Hélices comerciais de bom desempenho no AeroDesign.