Immaginate un'enorme nave che attraversa le onde e il vasto oceano con facilità.La risposta risiede nell'apparentemente semplice ma tecnologicamente avanzata elica delle naviLe eliche sono un elemento fondamentale della propulsione marittima, guidando l'evoluzione della navigazione globale.dai concetti di base alla terminologia specializzata e all'ottimizzazione delle prestazioni.

Le eliche: le fondamenta della propulsione navale

Questi dispositivi, comunemente chiamati eliche marine, sono tipicamente eliche a vite.sono ampiamente utilizzati in vari sistemi di propulsione delle navi e sono generalmente chiamati "eliche". "

Le eliche sono principalmente classificate in eliche a passo fisso (FPP) e eliche a passo controllabile (CPP).I sistemi di propulsione marittime includono anche i propulsori azimutari, ruote a pagaia e sistemi a getto d'acqua.

2.1 Terminologia delle eliche chiave spiegata

Per comprendere le eliche in profondità, è essenziale comprendere i termini tecnici chiave.

1) Diametro dell'elica

Il diametro dell'elica è il cerchio tracciato dalle punte della lama durante una rotazione completa.Si calcola misurando la distanza (R) dal centro della lama al suo bordo più lontano e raddoppiandola (D = 2R).

2) Passaggio dell'elica

Il passo si riferisce alla distanza teorica che un'elica avrebbe avanzato in una rivoluzione, analoga al filo di una vite.il concetto rimane vitale per la progettazioneLa distribuzione del passo lungo il raggio della lama può essere:

• Punto costante:Uniforme dalla radice alla punta.
• Diminuzione del tono:Riduce gradualmente verso la punta.
• Aumento di tono:Gradualmente sale verso la punta.

Per le eliche a passo non costante, il passo a 0,7R (70% del raggio) è spesso il valore di riferimento.

3) Proporzione di passo

Il rapporto tra passo e diametro, un parametro senza dimensioni critico per la caratterizzazione geometrica.

4) Hub dell'elica

Il componente centrale che collega l'elica all'albero. Per i disegni FPP e CPP, le lame sono tipicamente avvitate al mozzo, che è spesso riempito di grasso per evitare la corrosione.

5) Diametro del mozzo

Il diametro del mozzo in cui sono montate le lame.

6) Proporzione del mozzo

Il rapporto tra il diametro del mozzo e il diametro dell'elica.

7) Lamelle dell'elica

I principali componenti generatori di spinta: i profili delle lame variano a seconda del tipo di nave:

• di larghezza superiore a 20 mmComune nelle navi da carico, nelle petroliere.
• di larghezza superiore a 20 mmUtilizzato nelle imbarcazioni ad alta velocità.
• con una lunghezza massima di 20 mm o piùTrovato in rimorchiatori.

Moderni progetti come eliche fortemente inclinate riducono le vibrazioni dello scafo.

8) Geometria della lama

Le caratteristiche chiave della lama includono:

• Punte/radici:L'estremità più esterna e i bordi collegati al mozzo.
• Connessione:L'asse di rotazione deve essere compreso tra le due estremità.
• Faccia / schiena:Superfici di pressione durante la spinta avanti/indietro.

9) Sezioni e dimensioni delle lame

Le sezioni trasversali delle lame variano in base alle esigenze di velocità.

• Lunghezza degli accordi:Larghezza di una sezione di lama non arrotolata.
• Spessore:Tapers dalla radice alla punta, ottimizzati per la potenza e lo stress.
• Rapporto di spessore:Spessore virtuale all'asse diviso per diametro.

10) Metrica della superficie

Tre definizioni chiave di area:

• Area del disco:Superficie totale spazzata (πD2/4).
• Superficie prevista:Ombra di lama perpendicolare all'asse.
• Area ampliata/sviluppata:Superficie non laminata della lama (quasi identica).

I rapporti di superficie (progettati/espansi/sviluppati in base all'area del disco) quantificano la copertura della lama.

11) Larghezza media della lama

Calcolato come area sviluppata divisa per la lunghezza della lama, normalizzata per il diametro come rapporto di larghezza.

12) Orientazione della lama

Parametri angolari chiave:

• Rake:Inclinazione (in genere 5° ∼12° di poppa) che incide sullo spazio libero della punta.
• Angolo di distorsione:Deviamento della linea centrale della lama (≥ 25° nei disegni a grande deviazione).
• Washback:Curvatura dei bordi della lama verso l'alto rispetto alla linea di base.

13) Capo dell'elica

Un coperchio protettivo sul dado dell'elica, spesso riempito di grasso anticorrosivo.