Una hélice de paso fijo hace un trabajo aceptable en los despegues y un trabajo decente en crucero, mientras que las hélices ajustables en tierra obligan a los pilotos a elegir entre maximizar su rendimiento de ascenso o su rendimiento de crucero, pero no ambos.
En algún momento, muchos pilotos dicen que “está bien”, “decente” y que tener que elegir solo una fase del vuelo cuyo rendimiento a optimizar no es suficiente. La solución es elegir una hélice de velocidad constante.
¿Qué es una hélice de velocidad constante?
Las hélices de velocidad constante son un tipo de hélice de paso variable que mantiene una velocidad de rotación constante ajustando automáticamente el paso de las palas.
Reciben el nombre de velocidad constante porque pueden mantener unas RPM constantes durante el vuelo. El nombre no significa que solo puedan funcionar a una velocidad específica y constante.
Propósito de una hélice de velocidad constante
El objetivo de una hélice de velocidad constante es mantener la velocidad de rotación constante en la velocidad óptima del motor para una situación determinada, independientemente del par motor, la altitud o la velocidad aerodinámica del avión. Este efecto estabilizador de velocidad constante sirve para mejorar la eficiencia del combustible y maximizar el rendimiento de la aeronave.
Dado que la potencia óptima de la mayoría de los motores se produce en una banda de velocidad muy estrecha, sería difícil mantener el avión en esa banda manualmente.
Al utilizar una hélice de velocidad constante, muy similar a una forma de control de crucero en un automóvil, las RPM se controlan automáticamente y se mantienen dentro del rango deseado.
(Diagrama de hélice de velocidad constante)
Cómo funciona una hélice de velocidad constante
Las hélices modernas de velocidad constante funcionan ajustando automáticamente su paso de forma hidráulica, mediante un regulador de hélice o unidades de velocidad constante y aceite presurizado bombeado a través del eje de la hélice. El piloto ajusta el paso o el ángulo de las palas de la hélice de una hélice de velocidad constante moviendo la palanca de la hélice.
Resorte de velocidad
Cuando el piloto mueve la palanca de la hélice, la palanca de control del regulador y el eje roscado también se mueven. A medida que el eje se mueve, aplica o libera presión sobre el resorte del acelerador.
Al tirar de la palanca hacia atrás aumenta el paso de las palas, así como el correspondiente requisito de torque necesario para mantener constantes las RPM del motor.
En ausencia de aumento de potencia, tanto las RPM del motor como la velocidad de la hélice disminuirán. Esta es la configuración de palas de hélice de paso alto/PRM bajo, y generalmente se utiliza una vez que se ha alcanzado la altitud de crucero.
Si se empuja la palanca de la hélice hacia adelante, el paso de las palas disminuye, junto con los requisitos de par necesarios para mantener las RPM constantes. Si se mantiene la potencia igual, las RPM del motor aumentarán. Esta configuración es una configuración de paso bajo y RPM altas que se utiliza para el despegue.
Uso de una hélice de velocidad constante
Al tirar de la palanca de la hélice hacia atrás, el eje roscado gira hacia la izquierda y se mueve hacia arriba. Esto alivia la presión en el resorte del acelerador, lo que permite que la fuerza centrífuga haga que los contrapesos vuelen hacia afuera y levanten la válvula piloto. Cuando la válvula se levanta, el aceite presurizado fluye hacia el cubo de la hélice.
La presión del aceite hace que el pistón retroceda y aumenta el ángulo de la pala. Con el aumento del ángulo de ataque, se requiere más par motor para hacer girar la hélice. El aumento de la necesidad de par motor hace que las RPM del motor disminuyan a medida que aumenta el ángulo de la pala.
Pesos mosca
Al empujar la palanca de la hélice hacia adelante, el eje gira a la derecha y se mueve hacia abajo. El movimiento hacia abajo comprime el resorte del acelerador y este, a su vez, aplica presión a los contrapesos en forma de "L" y los hace caer hacia adentro.
Los pesos bajan una válvula piloto que detiene el flujo de aceite presurizado hacia el cubo de la hélice y permite que el aceite se drene hacia el cárter de aceite. Sin la presión del aceite, el pistón se mueve hacia adelante y el ángulo de la pala disminuye. Esto reduce las necesidades de par y aumentan las RPM del motor.
Una vez que el piloto ha utilizado la palanca de la hélice para establecer las RPM deseadas, el regulador realizará ajustes automáticos para mantener esas RPM. Si el avión inicia un ascenso y no se realizan ajustes en el motor, a medida que el avión se inclina hacia arriba, el motor tendrá que trabajar más y sus RPM disminuirán naturalmente.
A medida que esto sucede, los pesos de las hélices caerán hacia adentro, lo que permitirá que la válvula piloto se desplace hacia abajo y que el aceite fluya fuera del cubo. El paso de las palas de la hélice se reducirá, se necesitará menos torque y las RPM del motor aumentarán y se volverán a estabilizar.
Por otro lado, si el avión comienza a descender, el motor aumentará su velocidad de forma natural y la fuerza centrífuga empujará los contrapesos hacia afuera. La válvula piloto aumentará y enviará aceite al buje, y el paso de las palas de la hélice aumentará. El motor disminuirá su velocidad y se estabilizará nuevamente a la velocidad establecida.
CONSEJO: Dentro del cubo, el aceite se encuentra a una presión de 300 psi en comparación con los 50 a 70 psi que se encuentran en el motor. Para evitar sobrepresurizar los cilindros, considere usar los controles del acelerador y de la hélice en conjunto.
Si está moviendo el control de la hélice hacia adelante, recuerde hacerlo antes de aumentar la aceleración y, si está tirando hacia atrás del control de la hélice, reduzca la aceleración primero.
Comida para llevar
Las hélices de velocidad constante son un avance respecto de las hélices de paso fijo o ajustables porque ayudan a los pilotos a configurar la aeronave para obtener un rendimiento y una economía de combustible óptimos durante cada etapa del vuelo.
Este sistema ofrece al piloto la posibilidad de seleccionar la velocidad de la hélice y la configuración del motor adecuadas. Las hélices de velocidad constante son fáciles de aprender a usar y pueden ser una herramienta valiosa para mejorar su experiencia de vuelo.
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