Άνοιγμα κυρίου μενού

Έλικας

συσκευή που μεταδίδει περιστροφική κίνηση
(Ανακατεύθυνση από Προπέλα)
Προπέλα πλοίου
Έλικας αεροσκάφους F4U Corsair

Ο έλικας ή προπέλα είναι μηχανική συσκευή η οποία αποτελείται από στοιχεία τα οποία ονομάζονται λεπίδες, τα οποία τοποθετούνται ομόκεντρα και ενιαία σε έναν άξονα, και όταν περιστρέφονται οδηγούν ένα επίπεδο σε κίνηση. Οι λεπίδες δεν είναι επίπεδες, αλλά έχουν καμπυλωτό σχήμα και προεξέχουν από το επίπεδο το οποίο κινούν, και έτσι αποκτούν διαφορά απόστασης σε κάθε πλευρά από το ένα άκρο στο άλλο της λεπίδας, προκαλώντας διαφορά ταχυτήτων μεταξύ των ρευστών στις δύο πλευρές του έλικα. Σύμφωνα με την αρχή του Μπερνούλι, η διαφορά ταχυτήτων συνεπάγεται διαφορά πίεσης, και έτσι εμφανίζεται μια κάθετη δύναμη στον άξονα περιστροφής των λεπίδων προς την περιοχή με τη λιγότερη πίεση. Αυτή η δύναμη είναι γνωστή ως προωθητική δύναμη ενός σκάφους ή ενός αεροσκάφους.[1]

Οι πρώτες εφαρμογές των ελίκων, χιλιάδες χρόνια πριν, ήταν οι ανεμόμυλοι και οι νερόμυλοι. Σήμερα, με τη χρήση ονομασιών όπως «στροφείο», «τουρμπίνα» και «στρόβιλος», οι έλικες και οι παράγωγες συσκευές τους χρησιμοποιούνται για πολλούς σκοπούς: ψύξη, συμπίεση ρευστών, παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος, προώθηση οχημάτων αλλά και τη δημιουργία οπτικών εφέ (στροβοσκόπιο).[2] Ο εφευρέτης του πρώτου λειτουργικού έλικα για την κίνηση ενός πλοίου ήταν ο καταγόμενος από Τσεχία και Γερμανία Γιόζεφ Ρέσελ, ο οποίος έκανε αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας στην Αυστρία στις 28 Νοεμβρίου 1826.[3] Όπως φαίνεται από την πληθώρα των ονομασιών και των τομέων εφαρμογής, υπάρχει πληθώρα ελίκων σε μεγέθη, βάρη, αριθμό λεπίδων, ταχύτητα περιστροφής, γωνία προσβολής, ρυθμό κλπ.

Διάφορα στοιχείαΕπεξεργασία

Υπάρχουν έλικες στους οποίους η κλίση των λεπίδων είναι μεταβλητή, η οποία μεταβολή με τη σειρά της μπορεί να είναι μεταβλητή σε σχέση με το επίπεδο περιστροφής του έλικα (ρυθμός) ή σε σχέση με τον άξονα περιστροφής του έλικα. Για την επίτευξη αυτού απαιτούνται σχετικά περίπλοκοι μηχανισμοί.[4]

Στους κινητήρες των αεροπλάνων, ο ίδιος ο έλικας λειτουργεί ως σφόνδυλος. Στα αεροπλάνα οι έλικες είναι σταθερού ή μεταβλητού βήματος, και υπάρχει επίσης μια συγκεκριμένη ταχύτητα όπου το βήμα ρυθμίζεται αυτόματα. Σε αυτούς με μεταβλητό ρυθμό, η γωνία ή ρυθμός ρυθμίζονται με έναν μοχλό που ονομάζεται στήριγμα.[5]

Στα πλοία, οι προπέλες δεν θα πρέπει να διαθέτουν λεπίδες όπου ο αριθμός τους είναι πολλαπλάσιος ή υποπολλαπλάσιος του αριθμού των πιστονιών του κινητήρα, μιας και οι συχνότητες των κραδασμών μπορούν να διπλασιαστούν με αποτέλεσμα το σπάσιμο της προπέλας.[6]

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ο έλικας παρέχει μια κύρια δύναμη στην διεύθυνση του άξονα περιστροφής, αλλά άλλες δυνάμεις που ασκούνται κάθετα σε αυτόν προκαλούν ορισμένες τάσεις στην κίνηση σύμφωνα με το σημείο τοποθέτησης και άλλες παραμέτρους που πρέπει να μελετηθούν.[7]

ΠαραπομπέςΕπεξεργασία

  1. Carlton, John (2012). Marine Propellers and Propulsion. Amsterdam: Butterworth-Heinemann. σελ. 1. ISBN 9780080971230. 
  2. Hitchens, Frank (2015). Propeller Aerodynamics: The History, Aerodynamics & Operation of Aircraft Propellers. UK: Andrews UK Limited. σελ. 5. ISBN 9781785381249. 
  3. Donko, Wilhelm (2012). A Brief History of the Austrian Navy. eBook: epubli. σελ. 18. ISBN 9783844221299. 
  4. Holzapfel, Florian; Theil, Stephan (2011). Advances in Aerospace Guidance, Navigation and Control. Munchen: Springer Science & Business Media. σελ. 202. ISBN 9783642198175. 
  5. Hallion, Richard (8 Μαΐου 2003). Taking Flight: Inventing the Aerial Age, from Antiquity Through the First World War. Oxford: Oxford University Press, USA. σελ. 200. ISBN 9780195160352. 
  6. Ghose, J. P. (2004). Basic Ship Propulsion. Kharagpur: Allied Publishers. σελ. 125. ISBN 9788177646061. 
  7. Mises, Richard von (2012). Theory of Flight. USA: Courier Corporation. σελ. 41. ISBN 9780486132228.