Qual a hélice ideal para minha necessidade?
A hélice tem a função de gerar o empuxo que a aeronave precisa para sair do chão. Por isso sua adequação ao motor é tão importante para o avião.
Para traduzir de forma simples, a hélice é uma asa com ângulo de ataque positivo em relação ao fluxo de ar e que trabalha em círculo, produzindo empuxo desejado.
Seu desempenho depende de fatores tais como: Diâmetro, passo, RPM, área das laminas e absorção de potência. A identificação das hélices é definida pelas medidas de diâmetro e passo, normalmente medidos em polegadas.
Diâmetro: É o comprimento da hélice, de uma ponta à outra
Passo: Passo é o avanço (teórico) que a hélice daria em uma única volta.
Por exemplo : Uma hélice 11x6 tem um diâmetro de 11" (onze polegadas) e seu passo é de 6" (seis polegadas). Isso significa que ela andaria 6 polegadas para frente a cada volta. Imagine que você possa girar essa hélice dentro de algo muito denso como a manteiga. Imagine também que a manteiga não possa deslizar para trás. Desta forma o único movimento possível seria a hélice se movimentar para frente ao longo de seu eixo. A hélice 11x7 andaria 7 polegadas à frente. Claro que quanto mais rápido você girasse a hélice mais rápido seria o movimento à frente. Dessa maneira, o passo define características do vôo como, velocidade e manobrabilidade.
As hélices de aeromodelos tem um limite prático de rotação, baseado na curva de potência do motor usado e no diâmetro da hélice. Outro limite prático advém do nível de ruído gerado. O limite de Velocidade da Ponta da Hélice deve estar entre 600~650 pés por segundo. Velocidades baixas, manobras, decolagens e pousos devem ser executados com hélices de passo pequeno (ou baixo). Passos grandes (ou altos) resulta em menor manobrabilidade e maior velocidade. Como no aeromodelismo ainda não dispomos do fantástico recurso do passo variável, o passo da hélice deve ser determinado pelo tipo de vôo desejado. Maior velocidade em detrimento da manobrabilidade ou vice-versa. O passo padrão fica em torno de 65~70% do raio da hélice. Outros fatores limitantes que reduzirão a eficiência da hélice é a potência do motor e o arrasto do avião. De outra forma : passo grande não vai fazer o modelo voar mais rápido do que ele é capaz. Passo pequeno demais resultará em perda de potência/empuxo. Note que no padrão da indústria o passo é 75% do raio da hélice.
MATERIAL DAS HÉLICES
Muita gente se pergunta qual é a melhor hélice, a de plástico reforçado com fibra (Ex.: APC, Bolly), a de Nylon (Ex. Master, SiG), a de Madeira (Ex.: TJM, Zinger) ou ainda a de fibra de carbono/epoxy (Ex. Mejzlik, Bolly)..
Na verdade, o material certo e o desenho da hélice variam de acordo com o aeromodelo e tipo de vôo pretendido, embora é sabido que hélices mais leves (ex. Madeira e Fibra de Carbono) aproveitam melhor a potência do motor, nem tudo é força no que se refere a aeromodelos.
Mas em média, o que muda mesmo em relação aos materiais é o peso e a capacidade de resistir a deformação. Hélices moles como as de nylon, tendem a perder performance conforme o RPM aumenta, simplesmente por que elas se deformam e perdem passo, causando cavitação (giro em falso da hélice, sem produzir empuxo). Porém esta hélice é a mais barata de todas, sendo a recomendada para iniciantes e para aviões escala. Para iniciantes por que ela resiste melhor às "raladas" típicas de pousos e decolagens catracadas... Para aviões escala por que estas hélices ficam bonitas por serem geralmente pretas com as pontas pintadas de branco.
As hélices de plástico reforçado com fibra de vidro não tem o problema de perder passo em giro alto e apresentam uma performance muito superior às hélices de nylon, desde que suas pontas estejam intactas. Caso as pontas sejam raladas, a performance vai caindo gradualmente, de acordo com a ralada. Além disso, de todas, são as hélices mais pesadas, fazendo com que o motor não atinja sua potência máxima. Mas ainda assim, são as melhores hélices quando se pesa o custo x benefício...
As hélices de madeira tem as mesmas características das hélices de plástico reforçado e são de longe as mais leves, aproveitando ao máximo a potência do motor e o custo é apenas um pouco superior às hélices plásticas. O único problema delas é a fragilidade, qualquer ralada resulta em quebra imediata da hélice, provocando a necessidade de sua substituição. Se você for um piloto experiente, recomendo experimentar... Aliás, existe até uma recomendação: aumente um número no diâmetro para hélices de madeira, elas costumam cavitar por excesso de RPM...
As hélices de fibra de carbono em geral são as melhores de todas, por que mantém as mesmas características das hélices de madeira, com a vantagem de aceitar qualquer desenho (plano, cimitarra, katana e double-blade) e ao mesmo tempo serem um tanto mais resistentes, mas são de longe as mais caras...
TAMANHO DAS HÉLICES
Aeromodelistas que praticam o hobby há um ou dois anos já sentiram quais hélices são mais apropriadas para cada combinação modelo x motor. A tabela abaixo deve ser vista apenas como referência ou mesmo um ponto de partida para o iniciante poder atingir um melhor desempenho. Em geral, motores devem ser operados numa RPM específica, onde o máximo de potência é atingido. Hélices com diâmetro e/ou passo muito grandes não atingem a rotação onde o motor geraria sua potência máxima. Por outro lado, hélices com diâmetro e/ou passo pequenos demais, resultarão em altas RPM sem o empuxo necessário. Em geral, aeromodelos pesados, lentos ou acrobáticos 3D, devem ter hélices de diâmetros grandes e passo pequeno e aeromodelos leves e rápidos devem usar hélices com diâmetro menor e passo grande. Use a tabela abaixo para começar a escolher sua hélice. Verifique a rotação com um tacômetro. Lembre-se que em vôo a rotação será de 1500 a 3000RPM maior do que no solo.
Bons vôos !
Segue abaixo uma pequena tabela de hélices e seus motores, para sua referência.
(Todas as hélices listadas abaixo são bi-pás! Para hélices tri-pás, retire um número de cada medida. Ex.: uma 13x6 bi-pá vira uma 12x5 tri-pá!)
* Foram adicionadas as medidas referentes a vôo 3D, que são as últimas hélices da lista (as últimas 2 ou a última em cada cilindrada de motor)
Motores 2 tempos:
.049 - .051 = 5.5x4, 5.5x4.5, 6x3, 6x3.5, 6x4, 7x2
.09 - .10 = 7x3, 7x4, 7x5, 7x6, 9x4
.15 = 7x6, 8x3, 8x4, 8x5, 8x6, 8x7, 10x3
.20 - .25 = 8x6, 8x7, 9x4, 9x5, 10x4
.29 - .35 = 9x6, 9x7, 9x8, 9.5x6, 10x4, 10x5, 10x6, 11x4
.40 = 9.5x6, 10x4, 10x5, 10x6, 10x7, 10x8, 10x9, 12x3
.45 - .50 = 10x7, 10x8, 11x4, 11x5, 11x6, 11x7, 11x7.5, 12x3.75W
.60 = 11x5, 11x6, 11x7, 11x7.5, 11x8, 11x9, 11x10, 13x5, 14x4W
.71 - .80 = 12x6, 12x8, 13x6, 13x8, 13x10, 14x8, 14x4W, 14x5W
.90 = 13x6, 13x8, 13x10, 14x6, 14x8, 16x5W, 17x5
1.08 = 14x8, 15x8, 16x6, 15x6, 16x5W, 17x5W
1.20 = 14x8, 15x8, 16x6, 17x6W, 18x5
1.40 - 1.50 = 16x8, 16x10, 18x6, 18x8, 20x6
1.8 = 18x8, 18x10, 20x6, 20x8, 22x6
2.1 = 20x8, 20x10, 22x8
2.7 - 3.5 = 22x8, 22x10, 22x12, 24x8, 24x10, 24x12, 26x8
Motores 4 Tempos:
Para motores de 4 tempos, mantenha o diâmetro e aumente um no passo. Eles giram mais devagar (cerca de 10000RPM de máxima) mas tem mais torque. Ou ainda, aumente em 2 o diâmetro e mantenha o passo para ter mais força.
Não vou nem listar, o cálculo é muito simples.
Lembre-se de cobrar do seu lojista que disponibilize todas as medidas de hélice que você precisar! (Principalmente aqui em Brasilia, onde a escassez de fornecedores de material complicam as coisas)
A hélice tem a função de gerar o empuxo que a aeronave precisa para sair do chão. Por isso sua adequação ao motor é tão importante para o avião.
Para traduzir de forma simples, a hélice é uma asa com ângulo de ataque positivo em relação ao fluxo de ar e que trabalha em círculo, produzindo empuxo desejado.
Seu desempenho depende de fatores tais como: Diâmetro, passo, RPM, área das laminas e absorção de potência. A identificação das hélices é definida pelas medidas de diâmetro e passo, normalmente medidos em polegadas.
Diâmetro: É o comprimento da hélice, de uma ponta à outra
Passo: Passo é o avanço (teórico) que a hélice daria em uma única volta.
Por exemplo : Uma hélice 11x6 tem um diâmetro de 11" (onze polegadas) e seu passo é de 6" (seis polegadas). Isso significa que ela andaria 6 polegadas para frente a cada volta. Imagine que você possa girar essa hélice dentro de algo muito denso como a manteiga. Imagine também que a manteiga não possa deslizar para trás. Desta forma o único movimento possível seria a hélice se movimentar para frente ao longo de seu eixo. A hélice 11x7 andaria 7 polegadas à frente. Claro que quanto mais rápido você girasse a hélice mais rápido seria o movimento à frente. Dessa maneira, o passo define características do vôo como, velocidade e manobrabilidade.
As hélices de aeromodelos tem um limite prático de rotação, baseado na curva de potência do motor usado e no diâmetro da hélice. Outro limite prático advém do nível de ruído gerado. O limite de Velocidade da Ponta da Hélice deve estar entre 600~650 pés por segundo. Velocidades baixas, manobras, decolagens e pousos devem ser executados com hélices de passo pequeno (ou baixo). Passos grandes (ou altos) resulta em menor manobrabilidade e maior velocidade. Como no aeromodelismo ainda não dispomos do fantástico recurso do passo variável, o passo da hélice deve ser determinado pelo tipo de vôo desejado. Maior velocidade em detrimento da manobrabilidade ou vice-versa. O passo padrão fica em torno de 65~70% do raio da hélice. Outros fatores limitantes que reduzirão a eficiência da hélice é a potência do motor e o arrasto do avião. De outra forma : passo grande não vai fazer o modelo voar mais rápido do que ele é capaz. Passo pequeno demais resultará em perda de potência/empuxo. Note que no padrão da indústria o passo é 75% do raio da hélice.
MATERIAL DAS HÉLICES
Muita gente se pergunta qual é a melhor hélice, a de plástico reforçado com fibra (Ex.: APC, Bolly), a de Nylon (Ex. Master, SiG), a de Madeira (Ex.: TJM, Zinger) ou ainda a de fibra de carbono/epoxy (Ex. Mejzlik, Bolly)..
Na verdade, o material certo e o desenho da hélice variam de acordo com o aeromodelo e tipo de vôo pretendido, embora é sabido que hélices mais leves (ex. Madeira e Fibra de Carbono) aproveitam melhor a potência do motor, nem tudo é força no que se refere a aeromodelos.
Mas em média, o que muda mesmo em relação aos materiais é o peso e a capacidade de resistir a deformação. Hélices moles como as de nylon, tendem a perder performance conforme o RPM aumenta, simplesmente por que elas se deformam e perdem passo, causando cavitação (giro em falso da hélice, sem produzir empuxo). Porém esta hélice é a mais barata de todas, sendo a recomendada para iniciantes e para aviões escala. Para iniciantes por que ela resiste melhor às "raladas" típicas de pousos e decolagens catracadas... Para aviões escala por que estas hélices ficam bonitas por serem geralmente pretas com as pontas pintadas de branco.
As hélices de plástico reforçado com fibra de vidro não tem o problema de perder passo em giro alto e apresentam uma performance muito superior às hélices de nylon, desde que suas pontas estejam intactas. Caso as pontas sejam raladas, a performance vai caindo gradualmente, de acordo com a ralada. Além disso, de todas, são as hélices mais pesadas, fazendo com que o motor não atinja sua potência máxima. Mas ainda assim, são as melhores hélices quando se pesa o custo x benefício...
As hélices de madeira tem as mesmas características das hélices de plástico reforçado e são de longe as mais leves, aproveitando ao máximo a potência do motor e o custo é apenas um pouco superior às hélices plásticas. O único problema delas é a fragilidade, qualquer ralada resulta em quebra imediata da hélice, provocando a necessidade de sua substituição. Se você for um piloto experiente, recomendo experimentar... Aliás, existe até uma recomendação: aumente um número no diâmetro para hélices de madeira, elas costumam cavitar por excesso de RPM...
As hélices de fibra de carbono em geral são as melhores de todas, por que mantém as mesmas características das hélices de madeira, com a vantagem de aceitar qualquer desenho (plano, cimitarra, katana e double-blade) e ao mesmo tempo serem um tanto mais resistentes, mas são de longe as mais caras...
TAMANHO DAS HÉLICES
Aeromodelistas que praticam o hobby há um ou dois anos já sentiram quais hélices são mais apropriadas para cada combinação modelo x motor. A tabela abaixo deve ser vista apenas como referência ou mesmo um ponto de partida para o iniciante poder atingir um melhor desempenho. Em geral, motores devem ser operados numa RPM específica, onde o máximo de potência é atingido. Hélices com diâmetro e/ou passo muito grandes não atingem a rotação onde o motor geraria sua potência máxima. Por outro lado, hélices com diâmetro e/ou passo pequenos demais, resultarão em altas RPM sem o empuxo necessário. Em geral, aeromodelos pesados, lentos ou acrobáticos 3D, devem ter hélices de diâmetros grandes e passo pequeno e aeromodelos leves e rápidos devem usar hélices com diâmetro menor e passo grande. Use a tabela abaixo para começar a escolher sua hélice. Verifique a rotação com um tacômetro. Lembre-se que em vôo a rotação será de 1500 a 3000RPM maior do que no solo.
Bons vôos !
Segue abaixo uma pequena tabela de hélices e seus motores, para sua referência.
(Todas as hélices listadas abaixo são bi-pás! Para hélices tri-pás, retire um número de cada medida. Ex.: uma 13x6 bi-pá vira uma 12x5 tri-pá!)
* Foram adicionadas as medidas referentes a vôo 3D, que são as últimas hélices da lista (as últimas 2 ou a última em cada cilindrada de motor)
Motores 2 tempos:
.049 - .051 = 5.5x4, 5.5x4.5, 6x3, 6x3.5, 6x4, 7x2
.09 - .10 = 7x3, 7x4, 7x5, 7x6, 9x4
.15 = 7x6, 8x3, 8x4, 8x5, 8x6, 8x7, 10x3
.20 - .25 = 8x6, 8x7, 9x4, 9x5, 10x4
.29 - .35 = 9x6, 9x7, 9x8, 9.5x6, 10x4, 10x5, 10x6, 11x4
.40 = 9.5x6, 10x4, 10x5, 10x6, 10x7, 10x8, 10x9, 12x3
.45 - .50 = 10x7, 10x8, 11x4, 11x5, 11x6, 11x7, 11x7.5, 12x3.75W
.60 = 11x5, 11x6, 11x7, 11x7.5, 11x8, 11x9, 11x10, 13x5, 14x4W
.71 - .80 = 12x6, 12x8, 13x6, 13x8, 13x10, 14x8, 14x4W, 14x5W
.90 = 13x6, 13x8, 13x10, 14x6, 14x8, 16x5W, 17x5
1.08 = 14x8, 15x8, 16x6, 15x6, 16x5W, 17x5W
1.20 = 14x8, 15x8, 16x6, 17x6W, 18x5
1.40 - 1.50 = 16x8, 16x10, 18x6, 18x8, 20x6
1.8 = 18x8, 18x10, 20x6, 20x8, 22x6
2.1 = 20x8, 20x10, 22x8
2.7 - 3.5 = 22x8, 22x10, 22x12, 24x8, 24x10, 24x12, 26x8
Motores 4 Tempos:
Para motores de 4 tempos, mantenha o diâmetro e aumente um no passo. Eles giram mais devagar (cerca de 10000RPM de máxima) mas tem mais torque. Ou ainda, aumente em 2 o diâmetro e mantenha o passo para ter mais força.
Não vou nem listar, o cálculo é muito simples.
Lembre-se de cobrar do seu lojista que disponibilize todas as medidas de hélice que você precisar! (Principalmente aqui em Brasilia, onde a escassez de fornecedores de material complicam as coisas)
Muito bem explicado, para mim que não tinha noção alguma e estou tentando iniciar no aeromodelismo, que é um sonho que tenho des de criança, foi muito esclarecedor. valeu
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