Calculadora de paso de hélice

El paso de una hélice es la distancia teórica que avanzaría durante una vuelta completa si se desplazara por un sólido sin resbalar. En hélices marinas y de aeronaves pequeñas suele expresarse en pulgadas. Esta calculadora obtiene el paso teórico a partir del diámetro y el ángulo de paso de la pala, aplica un factor de eficiencia para obtener el paso efectivo y estima el empuje y la potencia requerida mediante la velocidad de rotación y la densidad del fluido. Una pala sigue una trayectoria helicoidal. En un diámetro de referencia, cada vuelta recorre una circunferencia igual a pi por el diámetro y avanza axialmente un paso. La tangente del ángulo de la pala es el avance axial dividido entre el recorrido circunferencial; por tanto, el paso geométrico es pi por el diámetro por la tangente del ángulo de paso. El resultado depende mucho de dónde se mida el ángulo, ya que las palas están retorcidas. El paso del fabricante suele referirse a una sección definida, a menudo cercana al setenta y cinco por ciento del radio de la pala. El paso efectivo se modela multiplicando el paso teórico por el factor de eficiencia introducido. Este ajuste simplificado representa el deslizamiento y otras desviaciones del ideal geométrico. La calculadora convierte el paso efectivo y las RPM en velocidad de avance axial. Estima el empuje a partir de la densidad del fluido, el área del disco de la hélice, el cuadrado de la velocidad de avance y la eficiencia, y presenta la potencia idealizada correspondiente del fluido. La densidad del agua suele rondar 1,000 kg/m³, mientras que la del aire seco cerca del nivel del mar es aproximadamente 1.225 kg/m³. Estos valores de empuje y potencia son estimaciones comparativas simplificadas, no predicciones por elementos de pala ni por dinámica de fluidos computacional. El rendimiento real depende del perfil y número de palas, la distribución del paso, el flujo de entrada, la relación de avance, la interacción con el casco o la aeronave, la cavitación, la compresibilidad, los límites de par y el número de Reynolds. Pequeños cambios en las entradas pueden causar grandes cambios de fuerza porque la estimación varía con el cuadrado de la velocidad. Una velocidad de rotación elevada puede aumentar el ruido, la vibración, la cavitación en agua y las pérdidas por compresibilidad en aire. Los diseñadores deben realizar análisis aerodinámicos o hidrodinámicos detallados para evaluar empuje, par, potencia, margen de cavitación, carga de las palas y tensión estructural. Nunca uses este resultado por sí solo para dimensionar un motor, un eje o un componente de propulsión crítico para el vuelo. Esta calculadora es adecuada para revisar geometrías, hacer comparaciones aproximadas y aprender. Mide el diámetro de forma coherente, utiliza el ángulo en la sección de pala prevista, elige la densidad del fluido según el entorno de funcionamiento y trata el empuje y la potencia estimados como indicadores idealizados, no como un rendimiento garantizado.