¿Por qué una hélice de paso bajo tiene mejores características de aceleración/despegue y ascenso que una hélice de paso alto?

Ventaja de tono bajo

Fuerza

Un paso más bajo permite que la hoja gire más rápido ($\omega$) para el mismo par ($T$). La relación entre el poder ($P$) y la velocidad y el par es$P = T \omega$, entonces esto significa que por lo mismo$T$Obtenemos más potencia de la hélice cuando gira más rápido.$\omega$. Más potencia significa una tasa de ascenso más alta.

Parar

A baja velocidad, se detendrán secciones importantes de una hélice de paso alto. Esto se traduce en pérdida de empuje y explica por qué un avión con hélice de ascenso tiene un balanceo de tierra más corto que el equivalente con hélice de crucero.

Ventaja de tono alto

Velocidad de punta más baja

La eficiencia disminuye a altas velocidades de punta, y básicamente cae por un precipicio cuando las velocidades de punta alcanzan la velocidad del sonido. Por lo tanto, un paso más alto permite crear el mismo empuje a una velocidad de punta más baja y, por lo tanto, brinda una mayor eficiencia.

RPM del motor

Un efecto secundario es que una hélice que gira más lentamente generalmente conduce a un motor más eficiente y reduce el desgaste. Entonces, si bien esto no está directamente relacionado con su pregunta sobre si la hélice es más eficiente, es un efecto muy importante en la eficiencia general del sistema .

Lectura adicional

¿Los coeficientes de la hélice llegan a cero con el mismo valor de la relación de avance? da una buena explicación del comportamiento de la hélice para diferentes pasos.

Una hélice de paso bajo o de "ascenso" toma "mordidas" más pequeñas del aire y permite que el motor funcione hasta su velocidad máxima y, por lo tanto, produzca su configuración de potencia nominal máxima (no haga que el paso sea demasiado fino, ¡o el motor se sobreacelerará!). La tasa de consumo de combustible será entonces máxima y obtendrá la máxima aceleración y tasa de ascenso.

Una hélice de paso alto o de "crucero" da mordidas más grandes y, por lo tanto, carga el motor hasta el punto en que gira más lento que su límite de línea roja y desarrolla menos potencia con el acelerador completamente abierto. Esta configuración de potencia más baja le permite obtener el crucero más económico en vuelo nivelado al reducir la tasa de consumo de combustible, pero evita que el motor funcione a su configuración de potencia máxima durante un ascenso. Por lo tanto, una hélice de crucero le brinda una tasa de aceleración más baja y una tasa de ascenso más baja.