Hélices, paso y retroceso. Diámetro.

HÉLICES: Es el elemento propulsor de una embarcación equipada con un motor o máquina.

Si tomamos un cilindro y marcamos en una de sus bases un punto A y hacemos avanzar el punto en el sentido del eje, simultáneamente con un giro alrededor del mismo, veremos que el punto A describe la curva A1, A2, A3... Esta curva se denomina curva de la hélice; si desarrollamos el cilindro, y con él la curva que ha trazado el punto A, veremos que es un triángulo rectángulo que tiene como hipotenusa la curva de la hélice y por catetos a los desplazamientos horizontal y giratorio del punto A.

. Si sustituimos el punto A por una línea, tendremos lo que se denomina superficie helicoidal. Si de esta superficie elegimos unas determinadas porciones, llamadas palas, y las situamos en un núcleo hecho firme a un eje (eje del cilindro) dándoles la inclinación conveniente, habremos conseguido lo que se denomina el elemento propulsor hélice.

Las palas roscan en el seno de la masa líquida, a manera de un tornillo, teniendo un cierto espesor para hacerlas resistentes.
Las hélices navales pueden tener dos, tres, cuatro o más palas.
Los elementos de la hélice son:
la arista de entrada, la de salida, el núcleo, pala y el diámetro.

PASO: Se llama paso a lo que avanzaría una hélice - o sea el barco - en un vuelta, si girara en un medio sólido; es similar al avance que efectúa, dentro de la madera, un tornillo al girarlo una vuelta; es lógico entender que si se atornilla, el tornillo avanza y si se destornilla, retrocede.

RETROCESO:Se denomina así a la diferencia que existe entre la velocidad del buque y la velocidad teórica que desarrollaría en un medio sólido de acuerdo con el paso de la hélice.
V. teórica = Paso x Nº de revoluciones
Por lo tanto, el resbalamiento es igual a la velocidad teórica menos la velocidad real de la embarcación.
Resbalamiento = V. Teórica - V. real del barco .

DIÁMETRO DE LA HÉLICE:Es el círculo máximo que describen los extremos de las palas en su rotación.

El diámetro y el paso de una hélice se expresan, generalmente, en pulgadas; así una hélice de 14 x 16 pulgadas indica que la hélice tiene un diámetro de 14 pulgadas y que al girar una vuelta completa hace andar al barco 16 pulgadas, (1 pulgada equivale a 2,54 cms.).

El avance expresado es un tanto teórico, ya que en la práctica la hélice pierde sobre un 10% de su avance por deslizamiento o resbalamiento sobre la propia agua.

Entre el diámetro y el paso de la hélice existe una gran relación, como a continuación intentaremos explicar: al aumentar su diámetro la hélice tiene que mover mas agua, provocando mayor resistencia y por tanto necesidad de mas potencia; si disminuimos el diámetro de la hélice ocurre lo contrario, tenemos un sobrerregimen de motor. Si vamos dando mayor paso a la pala de la hélice veremos que el barco va mas rápido; como la potencia del motor llega un momento que se termina, tenemos que buscar, para cada barco, un equilibrio entre la fuerza de la hélice, con arreglo a la potencia instalada y a la máxima velocidad que puede desarrollar.

A igualdad de revoluciones del eje, una hélice del mismo paso, - en la que se varíe el diámetro, - otorgará el mismo avance de la embarcación, (puesto que su empuje es directamente proporcional a dicho diámetro), mientras que si lo que varía es el paso, - manteniéndose el mismo diámetro, - el empuje será el mismo, siendo el avance del barco el que aumentará con el paso; es decir, a mayor diámetro mayor capacidad de arrastre tendrá la hélice y, cuanto mas paso mayor velocidad podrá desarrollar.

Los barcos mas ligeros y provistos de carenas planeadoras no precisan de potencia de arrastre para vencer la inercia de su peso, sino velocidad, por lo que presentan hélices de menor diámetro y mayor paso que los barcos pesados de desplazamiento. Estos, en cambio, precisan potencia de arrastre, por lo que sus hélices tienen mayor diámetro y menor paso.

Las hélices pueden ser de dos, tres o cuatro palas, siendo raras las de mayor número; tan importante es el número de palas como su superficie; los motores fueraborda, sometidos a esfuerzos relativamente pequeños pero a altas revoluciones, suelen llevar dos palas; los que trabajan a cargas normales, tal y como sucede con los motores intrafueraborda e interiores, son de tres palas; los barcos de desplazamiento y algunos de semiplaneo son de cuatro palas, al fin de conseguir una marcha mas suave y desprovista de vibraciones.

Veamos la clasificación de las hélices.

Si la hélice, vista desde popa y en marcha avante, gira en sentido de las agujas del reloj, se dice que es de paso a la derecha o dextrógira
Si la hélice, vista desde popa y en marcha avante, gira en sentido contrario de las agujas del reloj, es de paso a la izquierda o levógira,

Hélice fija: es aquella que presenta el mismo paso en todos sus puntos, es decir, que la cara activa de su pala es una superficie helicoidal. Son de un rendimiento muy alto, con escasas vibraciones, pero ejercen un notable freno, sobretodo navegando a vela.

Hélice de paso variable: es aquella cuya cara activa de la pala no es una superficie perfectamente helicoidal; las palas se orientan para modificar su paso, sin escalonamientos; no deben confundirse con las de paso ajustable.

Hélice de paso ajustable: son aquellas que disponen de un sistema mecánico, tipo cremallera, para hacer bascular las palas a fin de modificar su paso mientras giran; de esta forma, además de poder variar la velocidad, también, se puede invertir el giro de marcha de la embarcación, sin modificar la dirección de giro del motor. El volumen del cubo de la hélice, necesarios para alojar el mecanismo, hace que únicamente tengan aplicación en embarcaciones relativamente lentas.

Hélices plegables: también llamadas de pico de pato; son de dos palas unidas entre sí por medio de engranajes, desplegándose al alcanzar un determinado número de revoluciones, y, volviéndose a plegar cuando el barco avanza sin que funcione el motor (por efecto del agua que incide sobre ellas) con lo cual se reduce el freno que de otro modo ejercerían las palas; su rendimiento es muy bajo cuando se cía; son muy apropiadas para veleros.

Hélices de altas prestaciones: son aquellas que están concebidas para alcanzar altas velocidades; ver la

Se pueden distinguir entre hélices semicavitantes y hélices supercavitantes. En las semicavitantes, gracias a la forma especial dada a las puntas de las palas, cuando se produce la cavitación las burbujas de vapor no alcanzan el borde de salida de la pala. En las supercavitantes, las palas están provistas de borde de salida doblado en forma de alerón, lo que permite aumentar la carga sin perjudicar la pala.

Hélice de superficie: es un caso especial de hélice de altas prestaciones; son hélices que trabajan parcialmente sumergidas y, de este modo, aprovechan toda la fuerza impulsiva de la mitad inferior, sin verse afectadas por el freno que representa su parte superior. Se emplean para embarcaciones rápidas con casco de planeo.

Hélices dobles: consiste en dos hélices montadas en un mismo eje y girando en sentido contrario. De esta forma, además de aprovechar mejor las corrientes generadas por las hélices, al sumarse las superficies de las palas de ambas se consigue mayor área impulsora, lo cual se traduce en un óptimo aprovechamiento de la potencia transmitida, así como mayor rapidez de respuesta. Como ventaja adicional importante, reseñaremos, que al compensarse los pares de giro entre las hélices no existe tendencia a caer la popa en la dirección del sentido de giro de la hélice.

Hélice de palas orientables: dotadas de unos engranajes interiores que colocan las palas en el sentido de la marcha del barco en cuanto el motor está parado; es ideal para los veleros.
En ciertos motores, la hélice debe tener su eje preparado para servir de escape a los gases de combustión, tal y como muestra la. Es una forma de eliminar ruidos y alejar la emisión de gases de la bañera, por lo que se gana en comodidad.