L'Elica

L'elica è l'organo che permette all'imbarcazione di spostarsi sull'acqua è costituita da un corpo centrale chiamato mozzo a cui sono calettate due o più pale, le quali possono essere fisse, abbattibili e a passo variabile.

La scelta del tipo di elica dipende dal suo impiego, infatti le eliche a passo fisso hanno maggiore rendimento ma una resistenza idrodinamica maggiore quando non sono utilizzate. Le eliche a pale pieghevoli hanno basso rendimento (specialmente a marcia indietro), ma avendo la possibilità di abbattere le pale sono particolarmente utilizzate nelle imbarcazioni a vela dove il mezzo principale di propulsione sono appunto le vele. Le eliche a passo variabile possono modificare sia la direzione di spinta che la quantità di energia trasmessa dal motore, queste sono utilizzate in grandi imbarcazioni (rimorchiatori, navi militari) e hanno un costo elevato.

L'elica ha tre caratteristiche

• il diametro: è la misura del diametro del cilindro che la contiene

• numero di pale: varia in base all'utilizzo, infatti aumentando il numero di pale diminuisce il rendimento aumentando la resistenza idrodinamica ma diminuisce l'effetto di cavitazione, l'elica ideale sarebbe ad una sola pala ma in realtà non è realizzabile perché risulta troppo squilibrata e non di facile bilanciamento.

• senso di rotazione: può essere destrorso o sinistrorso, nel primo caso guardando da poppa verso prua l'elica gira verso destra nel secondo caso gira verso sinistra.

• il passo: Si distinguono due tipi di passo, passo nominale e passo effettivo, il primo è l'avanzamento che avrebbe se girasse in un solido, il secondo è l'avanzamento reale quando gira in un fluido. La differenza fra i due passi si chiama regresso è indica le maggiori perdite dell'elica. Da notare che il regresso è alto all'inizio del moto e diminuisce man mano che l'imbarcazione prende velocità, questo e dovuto all'inerzia del corpo che viene spostato.

Cavitazione : è l'effetto che si verifica in determinate condizioni in cui l'acqua si stacca dalle pale creando cavità gassose, potete paragonare questo effetto all'ebollizione quando si creano bolle di gas, ma mentre in quel caso questo effetto è dovuto all'alta temperatura, nel caso dell'elica si verifica per un abbassamento di pressione repentino, quindi si crea la bolla di gas che appena esce dalla zona di basa pressione implode creando un rumore tipico.

Effetti della rotazione

L'elica, destrorsa o sinistrorsa, produce due effetti, la spinta propulsiva in avanti, che ci permette di avanzare, e una spinta laterale della poppa verso lo stesso lato di rotazione, questo provoca uno spostamento della prua dal lato opposto.

Elica destrorsa marcia avanti la prua tende a sinistra
Elica sinistrorsa marcia avanti la prua tende verso destra

Questo fenomeno è dovuto alla differenza di pressione che si ha sulle pale man mano che si scende in profondità, quindi maggiore è il diametro dell'elica maggiore è l'effetto evolutivo che essa produce.

Il ragionamento si inverte a marcia indietro

Elica destrorsa marcia indietro la prua tende a destra (poppa a sinistra)
Elica sinistrorsa marcia indietro la prua tende verso sinistra (poppa a destra)

Nelle imbarcazioni con due eliche se ne monta una destrorsa e una sinistrorsa in modo da annullare i due effetti evolutivi, ricordatevi che quest'annullamento si ha solo se le eliche sono entrambe in movimento nello stesso senso e alla stessa velocità.

L'Elica