Paso de hélice

Academia de Vuelo del Escuadrón 24F

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Trenkos
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Paso de hélice

Preparando el curso de entrenamiento para bombarderos es bueno ir revisando un poco la teoría de paso de hélice.



  • 1.- Potencia

Llamamos potencia, gas o throttle a la cantidad de combustible que inyectamos en los cilindros del motor. La potencia tiene relación con la velocidad que obtiene el avión pero no es el único factor. También tiene relación directa con el consumo de combustible.



  • 2.- RPM de motor:

Las revoluciones por minuto (r.p.m.) son las vueltas que gira el motor y por lo tanto la hélice. Las RPM influyen en la velocidad del avión pero también en la temperatura del motor y por tanto en la vida útil del mismo.



  • 3.- Paso de la Hélice o Propitch:

Este es otro de los grandes factores que influyen en la velocidad y aceleración aparte de las RPM. El paso de hélice determina la tracción de la hélice, es decir la cantidad de aire que impulsa hacia atrás.
El paso de la hélice determina el ángulo con que las palas cortan el aire. A menor paso de hélice (pitch 100%), se desplazará hacia atrás menor cantidad de aire por giro. Si la hélice mueve poca cantidad de aire, tendrá menor resistencia y el motor mantendrá mayores RPM. Una tasa alta de RPM nos da mucha fuerza y esto se traduce en mayor aceleración o mayor fuerza para trepar.
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Con un paso largo (pitch 0%) se desplazará una gran cantidad de aire, que requerirá un mayor esfuerzo del motor provocando un descenso en las RPM. Al bajar las revoluciones disminuye la potencia que desarrolla el motor, brindando menor aceleración.
La condición ideal sería un paso de hélice alto con una alta tasa de RPM para obtener máxima aceleración y máxima velocidad. Lamentablemente estos valores tienden a ser inversamente proporcionales. Es necesario modificar el pitch de manera que las revoluciones se mantengan dentro de lo óptimo para nuestro motor y al mismo tiempo que la hélice mueva la mayor cantidad de aire posible.
* Paso corto (Pitch 100%): Mayor potencia / Menor velocidad punta / Mayor consumo de combustible / Mayor calentamiento del motor. Se debe usar en despegues, aterrizajes.
* Paso largo (Pitch 0%): Menor potencia / Mayor velocidad punta / Menor consumo de combustible / Menor calentamiento del motor. Navegación y vuelo nivelado en general.

Hélice en bandera.
Poner la hélice en bandera es igual a utilizar un pitch 0%. Se utiliza la hélice en bandera cuando un motor se detiene y con la intención de que la misma hélice no ofrezca resistencia al avance del avión.
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Ray Astro
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Re: Paso de hélice

::ok: Una informazion muy interesante y util...

yo aun tengo alguna duda sobre las diferencias entre "helice en bandera" y "paso de helice 0" (si es ke las hay)
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"Der wird noch sein blaues Wunder erleben!!!" http://youtu.be/eeQbH7RDIxQ ::glups (Hay ke ver el video en "full" HD!!!) ::ok:
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Trenkos
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Re: Paso de hélice

Ray Astro escribió:::ok: Una informazion muy interesante y util...

yo aun tengo alguna duda sobre las diferencias entre "helice en bandera" y "paso de helice 0" (si es ke las hay)

Conceptualmente no la hay.

Otra cosa diferente es cual es el máximo o el mínimo de paso de hélice en cada avión.
No necesariamente el 100% va a ser totalmente perpendicular al movimiento del avión ni el 0% va a ser totalmente perpendicular al movimiento de la hélice.
En el caso de disponer la opción de embanderar la hélice SI quedará de perfil al viento.
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Re: Paso de hélice

Aparte de lo conceptos mecánicos anteriormente expuestos, la diferencia que veo yo mas relevante es en el uso de los términos que se hace entre paso de hélice y embanderar la hélice en una conversación.
Cuando un compañero habla de embanderar la hélice es cuando su motor se para por daños con el fin de que la hélice ofrezca la menor resistencia posible al avance del avión (Ya sabemos que tiene problemas). En esta situación no hablaría de paso de hélice 0%.
El paso de hélice iría del 100% al 10% (el motor no tiene ningún problema) dejando el 0% en el término embanderar la hélice (mala cosa)
Bueno eso creo. ::glups
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sealowe
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Re: Paso de hélice

Saludos caballeros;

Una aclaración de la teoría. Según las definiciones realizadas, en situación de combate, ¿debe entenderse que se usaría la misma configuración que para despegues y aterrizajes?
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Re: Paso de hélice

Depende. Lo lamento pero no hay una respuesta facil.

Hay aviones que tienen el pitch automatico como el bf109 y otros manual. Esto lleva tiempo de practica e ir conociendo cada aparato.

Por regla general en un avión con pitch manual todos tendemos a aumentar el pitch durante el combate.
Eso no quiere decir que sea lo mejor. Si picamos, un pitch alto nos quita velocidad y revoluciona el motor.

Personalmente en un picado, bajo el pitch y la potencia al 20% aprox y vuelvo a subir cuando comienzo a estabilizar. En maniobras lo dejo alto porque no me da para hacer 10 cosas a la vez.

Ahi se nota cuando un piloto tiene experiencia o no ::jo:
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Re: Paso de hélice

Con vistas a que volemos disfrutando mas de nuestra mecánica cuando asi lo queramos, y como quizás este sea uno de los conceptos más dificiles de asimilar a la hora de volar, voy a aportar mi granito de arena al tema.
Hace tiempo, cuando le daba al Combat Flight Simulator, estas y otras dudas me asaltaban, máxime siendo la primera toma de contacto con simuladores. Descubrí la edicion de un libro-guia -manual para CFS y lo compré.
El simulador no es igual que el IL-2, pero la teoría real en la que se basan siempre será la misma, y en base a esto os comento la cita de estos libros (por que en realidad son 2, uno del CFS y otro del CFS2) al respecto del paso de hélice.

"Hélices de paso fijo frente a hélices de paso variable:
Las hélices de paso variable pueden cambiar el paso de sus palas (angulo de incidencia al girar) con relación a la corriente de aire incidente, mientras la de paso fijo no pueden hacerlo.
La razón por la que querríamos complicarnos con este concepto del paso de hélice tiene que ver con el rendimiento a dos niveles, el aerodinámico y de potencia. Si cortáramos la pala de una hélice por una sección y observamos la forma de la esta, parecería un perfil de un ala. Esto se debe a que la hélice es un perfil de ala que genera sustentación en la dirección que queremos ir.
Estos perfiles, sea un ala o la pala de una hélice, generan más sustentación cuantas mas partículas de aire existan. Si no hay suficientes, lo podemos compensar aumentando la velocidad de giro de las hélices o aumentando el ángulo de ataque del perfil de las palas.
¿Como se relaciona este fenómeno con nuestra hélice? Cuando comenzamos a subir hacia zonas de menor densidad de aire, hay menos moléculas pasando por las palas. Podemos aumentar el giro de la hélice aumentando la potencia (lo que aumentaría las rpm en el motor y consiguiente aumento de temperatura en los cilindros) o podemos aumentar el paso de la hélice (aumentando el angulo de ataque de las palas).
Los motores producen menos potencia conforme ascendemos debido a la disminucion de la densidad del aire. Si nos encontramos ya a la máxima presión de admisión y a altura elevada, no disponemos de mas potencia para suministrar rpm adicionales.
Es como los coches, los motores producen más potencia o son más eficientes a ciertas rpm. Una hélice de paso variable nos permite ajustar las rpm de nuestra hélice para obtener ventaja de la potencia del motor.
Pensemos en una hélice de paso variable como si fuera una caja de cambios y comenzaremos a entender algunas de las ventajas.
¿Por qué la hélice de paso variable se llama también hélice de velocidad constante? Una respuesta sencilla el porqué es el modo en que este dispositivo funciona: el regulador de la hélice mantiene las rpom de la hélice a una velocidad constante. El regulador ajustará el paso de la hélice para mantener las rpm. Si el motor produce más potencia, el regulador aumentará el paso de la hélice para usar esa potencia. Si el motor produce menos potencia, el regulador disminuirá el paso de la hélice para disminuir su carga sobre el motor y mantener las rpm.
Las rpm de las hélices deseadas generalmente se proporcionan de acuerso a las siguientes reglas. Para máxima potencia duante el despegue o máxima velocidad de ascenso, se necesitan altas rpm. Para crucero a lata velocidad y vuelo a gran altitud, son preferibles bajas rpm. Las ventajas de ser capaces de volar a bajas rpm, además del rendimiento, son un menor nivel de ruido y menor vibración."

Descripción del paso de hélice en el Libro Oficial de Combat Flight Simulator. ISBN: 84-481-2200-3. Por Ben Chiu. Microsoft Press, edit. McGrawHill.


"Control de la hélice:
El acelerador controla el empuje del motor, pero es la hélice la que convierte dicho empuje en movimiento de avance. Como piloto podrá controlar la velocidad del motor sin más que ajustar la hélice. Mediante el control de la hélice, podrá seleccionar el mayor valor permisible de la velocidad del motor, que se mide en todos los aviones en rpm. Un sistema mecánico ajusta el paso de las palas de la hélice con el fin de "morder" una mayor cantidad de aire y mantener la velocidad del motor en un valor determinado. imagine que configura el motor para que gire a 2500 rpm en vuelo nivelado. Se asigna al paso de la hélice el valor adecuado para proporcionar la resistencia necesaria para que el motor siga girando a 2500 rpm. Imaginese que en ese momento comienza a ascender. Como le sucede a cualquier coche que este subiendo una cuesta, el motor del avión se encontrará mas solicitado en una ascension y ralentizará su marcha. El controlador de la hélice notará este hecho y definirá el angulo de paso de la helice necesario, facilitando el giro de la misma y permitiendo que el motor parmanezca en una velocidad constante. Es similar a meter una marcha más corta en un coche. El efecto opuesto se producirá en cualquier maniobra de picado: se asignará un angulo de paso de helice muy elevado para que el motor siga girando a la misma velocidad,incluso aunque el incremento de la gravedad esta ayudando a propulsar el avion. Este hecho es, sin duda, un enorme beneficio en picados realizados con todo el empuje porque de esta forma se impedirá que el motor exceda sus rpm maximas.
El control de la halice afecta tanto al empuje como a la eficiencia del mismo. La helice es mucho mas eficiente a bajas revoluciones, pero unas bajas rpm implican un menor empuje. Utilizando la misma presión de admision, su avion volará mas lento a 2200 rpm que a 2800 rpm. Sin embargo, podrá incrementar la presion de admision para aumentar el empuje y seguir sacando partido de una mejor eficiencia de la helice. Por ejemplo, si una configuaración de 2200 rpm y 35 pulgadas de presion de admision proporcionan la misma velocidad aerodinamica que una configuaracion de 2800 rpm y 28 pulgadas de presion de admision. Podrá ahorrar un poco de combustible si configura la helice con unas revoluciones bajas (de crucero). El concepto mas importante que habra que recordar sobre el uso de la helice es que deberá llevarlo hasta su valor mas alto durante los despegues, aterrizajes y en combate para permitir las máximas revoluciones y obtener el máximo empuje cuando realmente lo necesite.
Las revoluciones del motor se muestran en el tacómetro."

Descripción sobre el control de la helice en el Libro Oficial de Combat Flight Simulator 2. ISBN: 84-481-3032-4. Por Jeff Van West. Microsfot, edit. McGrawHill.



En resumen, y comentario personal, creo que al maximo paso para despegues y aterrizajes, y en combate bueno, para no andar tocando teclas un nivel alto pero no maximo, ya que cuando hagas picados se calentará el motor rapido. Lo suyo seria aumentar y disminuir segun hagamos fuertes ascensos o picados, y alto para el resto de maniobras.
Lo que si es cierto es que vigilar las rpm del motor, que no se acerque a sus niveles mas altos es importante para evitar el sobrecalentamiento del motor y ahorrar combustible. Y para contrloar esto el paso de helice es importante.

La prueba mejor para ver esto de una forma rapida es salir a pista y una vez en el cockpit, arrancar. Vigilando siempre el tacómetro para ver las rpm y el indicador de temperatura del motor, ir tocando mezcla, paso de helice, y potencia. Observar como varian las rpm y la temperatura del motor.
Esto nos hara una idea de lo que nos ocurre en vuelo y sobre todo en combate, y por qué del calentamiento del motor. (otra cosa es luego saber manejarlo manualmente de forma correcta ....).


Saludos,
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Re: Paso de hélice

Muy ligado al paso de la hélice como hemos visto están las rpm del motor.
Y como todos sabemos estas vienen medidas en el "tacómetro" del panel de instrumentos. Por esto no voy a abrir un post para ello, pero si dejar unos datos que creo pueden ser útiles.

"Lectura del tacómetro:

... muestra las rpm a las que está girando el motor, y como la hélice está conectada directamente al motor en un avión propulsado por motor alternativo, las rpm que indica el tacómetro también son las rpm de la hélice.
El rango de operación normal del Spitfire y del Hurricane es 1800 - 3000 rpm, y el límite que nunca debe sobrepasarse son 3600 rpm.
El rango de operación normal del P47d Thunderbolt y del P51d Mustang es 1600 - 2700 rpm, y el límite está en 3000 rpm.
El rango de operación normal del Bf109 y el Fw190 es 2000 - 2700 rpm, y el límite para el 109 son 3000 rpm."

Del Libro Oficial de Combat Flight Simulator, Microsoft, edit. McGrawHill, ISBN: 84.481.2200.3
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Re: Paso de hélice

¿Cuando subo el pich y cuando lo disminuyo? y como funciona esto.....bueno, pues otro enlace interesante a este respecto, que se que alguno aun duda:

http://www.pasionporvolar.com/introducc ... del-avion/
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