Hélice

El principio de funcionamiento de una hélice se deriva del remo con popa . En el remo con popa, una sola pala se mueve describiendo un arco, de lado a lado, procurando mantenerla siempre en el ángulo efectivo con respecto al agua. La innovación de la hélice consistió en extender ese arco a más de 360° mediante la fijación de la pala a un eje giratorio. Las hélices pueden tener una sola pala , pero en la práctica casi siempre se utilizan varias para equilibrar las fuerzas implicadas.

El origen de la hélice de tornillo se remonta a los primeros registros de una bomba de tornillo hidráulico, o tornillo hidráulico, que datan de la antigua Mesopotamia . Una inscripción cuneiforme del rey asirio Senaquerib (704-681 a. C.) describe la fundición de tornillos hidráulicos en bronce. Esto coincide con lo descrito por el autor clásico Estrabón , quien afirma que los Jardines Colgantes se regaban con tornillos. ^{[ 3 ]} Posteriormente, Arquímedes (c. 287-c. 212 a. C.) utilizó un tornillo para elevar agua para el riego y el achique de barcos, un invento tan famoso que llegó a conocerse como el tornillo de Arquímedes . Probablemente se trataba de una aplicación del movimiento espiral en el espacio (las espirales eran un tema de especial interés para Arquímedes) a una rueda hidráulica segmentada y hueca utilizada por los egipcios durante siglos para el riego. Más tarde, los diseños modernos de hélices solían comenzar con el truncamiento de un tornillo largo en la punta. ^{[ 4 ]}

Además, en China se disfrutaba de un juguete volador, el helicóptero de bambú , a partir del año 320 d.C. aproximadamente.

En 1661, Toogood y Hays propusieron usar tornillos para la propulsión por chorro de agua, aunque no como hélice. ^{[ 5 ]} Robert Hooke en 1681 diseñó un molino de agua horizontal que era notablemente similar a la hélice de eje vertical Kirsten-Boeing diseñada casi dos siglos y medio después en 1928; dos años más tarde Hooke modificó el diseño para proporcionar fuerza motriz a los barcos a través del agua. ^{[ 6 ]} En 1693 un francés llamado Du Quet inventó una hélice de tornillo que se probó en 1693 pero luego se abandonó. ^{[ 7 ] [ 8 ]} En 1752, la Academia de Ciencias de París otorgó a Burnelli un premio por un diseño de una rueda de hélice. Casi al mismo tiempo, el matemático francés Alexis-Jean-Pierre Paucton sugirió un sistema de propulsión de agua basado en el tornillo de Arquímedes. ^{[ 6 ]} En 1771, el inventor de la máquina de vapor, James Watt, sugirió en una carta privada el uso de "remos en espiral" para propulsar embarcaciones, aunque no los utilizó con sus máquinas de vapor ni implementó jamás la idea. ^{[ 9 ]}

Uno de los primeros usos prácticos y aplicados de una hélice fue en un submarino llamado Turtle , diseñado en New Haven, Connecticut , en 1775 por David Bushnell , un estudiante e inventor de Yale, con la ayuda de Isaac Doolittle , un relojero, grabador y fundidor de latón de New Haven. El hermano de Bushnell, Ezra Bushnell, y Phineas Pratt, un carpintero naval y relojero, construyeron el casco en Saybrook, Connecticut . ^{[ 10 ] [ 11 ]} La noche del 6 de septiembre de 1776, el sargento Ezra Lee pilotó el Turtle en un ataque contra el HMS Eagle  en el puerto de Nueva York . ^{[ 12 ] [ 13 ]} El Turtle también tiene la distinción de ser el primer submarino utilizado en batalla. Bushnell describió posteriormente la hélice en una carta de octubre de 1787 a Thomas Jefferson : «Un remo, basado en el principio de la hélice, estaba fijado en la parte delantera del barco; su eje entraba en él y, al girarlo en una dirección, impulsaba el barco hacia adelante, pero al girarlo en la otra, lo impulsaba hacia atrás. Estaba diseñado para girarse con la mano o el pie». ^{[ 14 ]} La hélice de latón, al igual que todas las piezas de latón y móviles del Turtle , fue fabricada por Doolittle. ^{[ 15 ]}

En 1785, Joseph Bramah de Inglaterra propuso una solución de hélice que consistía en una varilla que atravesaba la parte trasera sumergida de un barco y estaba unida a una hélice de palas, aunque nunca la construyó. ^{[ 16 ]}

En febrero de 1800, Edward Shorter, de Londres, propuso utilizar una hélice similar unida a una varilla inclinada hacia abajo, desplegada temporalmente desde la cubierta por encima de la línea de flotación y que, por lo tanto, no requería sello de agua, y que estaba destinada únicamente a ayudar a los veleros en calma. La probó en el buque de transporte Doncaster en Gibraltar y Malta, alcanzando una velocidad de 1,5 mph (2,4 km/h) . ^{[ 17 ]}  

En 1802, el abogado e inventor estadounidense John Stevens construyó un barco de 7,6 metros (25 pies ) con un motor de vapor rotatorio acoplado a una hélice de cuatro palas. La embarcación alcanzó una velocidad de 6,4 km/h (4 mph ) , pero Stevens abandonó las hélices debido al peligro inherente del uso de los motores de vapor de alta presión. Sus embarcaciones posteriores fueron barcos de ruedas de paletas. ^{[ 17 ]}   

En 1827, el inventor checo Josef Ressel inventó una hélice con múltiples palas sobre una base cónica. La probó en febrero de 1826 en un barco de propulsión manual y la utilizó con éxito en un barco de vapor en 1829. Su barco, el Civetta, de 48 toneladas , alcanzó los 6 nudos. Este fue el primer barco con hélice de Arquímedes que funcionó con éxito. Sus experimentos fueron prohibidos por la policía tras un accidente con la máquina de vapor. Ressel, inspector forestal, poseía una patente austrohúngara para su hélice. La hélice supuso una mejora con respecto a las ruedas de paletas, ya que no se veía afectada por los movimientos del barco ni por los cambios de calado. ^{[ 18 ]}

John Patch , un marinero de Yarmouth, Nueva Escocia , desarrolló una hélice de dos palas en forma de abanico en 1832 y la demostró públicamente en 1833, impulsando un bote de remos a través del puerto de Yarmouth y una pequeña goleta costera en Saint John, Nuevo Brunswick , pero su solicitud de patente en los Estados Unidos fue rechazada hasta 1849 porque no era ciudadano estadounidense. ^{[ 19 ]} Su eficiente diseño recibió elogios en los círculos científicos estadounidenses ^{[ 20 ]} pero para entonces ya se enfrentaba a múltiples competidores.

A pesar de que antes de la década de 1830 se experimentó con la propulsión por hélice, pocos de estos inventos llegaron a la etapa de prueba, y los que sí lo hicieron resultaron insatisfactorios por una u otra razón. ^{[ 21 ]}

En 1835, dos inventores británicos, John Ericsson y Francis Pettit Smith , comenzaron a trabajar por separado en el problema. Smith fue el primero en obtener una patente para una hélice el 31 de mayo, mientras que Ericsson, un ingeniero sueco que trabajaba entonces en Gran Bretaña, presentó la suya seis semanas después. ^{[ 22 ]} Smith construyó rápidamente un pequeño modelo de barco para probar su invento, que se demostró primero en un estanque de su granja en Hendon y más tarde en la Royal Adelaide Gallery of Practical Science de Londres , donde fue visto por el Secretario de Marina, Sir William Barrow. Tras conseguir el patrocinio de un banquero londinense llamado Wright, Smith construyó una barcaza de canal de 9,1 m (30 pies) de eslora , 4,5 kW (6 caballos de fuerza) y seis toneladas de carga, llamada Francis Smith , que estaba equipada con su hélice de madera y se exhibió en el canal de Paddington desde noviembre de 1836 hasta septiembre de 1837. En febrero de 1837, la hélice de madera de dos vueltas se dañó durante un viaje y, para sorpresa de Smith, la hélice rota, que ahora constaba de una sola vuelta, duplicó la velocidad anterior de la barcaza de aproximadamente cuatro millas por hora a ocho. ^{[ 22 ]} Posteriormente, Smith presentó una patente revisada de acuerdo con este descubrimiento accidental.  

Mientras tanto, Ericsson construyó en 1837 un barco de vapor de hélice de 14 metros (45 pies ) , el Francis B. Ogden , y lo presentó en el río Támesis a altos cargos del Almirantazgo británico , incluido el inspector de la Armada, Sir William Symonds . A pesar de que el barco alcanzó una velocidad de 16 kilómetros por hora (10 millas por hora), comparable a la de los vapores de paletas existentes , Symonds y su séquito no quedaron impresionados. El Almirantazgo sostenía que la propulsión por hélice sería ineficaz en la navegación oceánica, mientras que el propio Symonds creía que los barcos de hélice no podían ser gobernados con eficiencia. ^{[ b ]} Tras este rechazo, Ericsson construyó un segundo barco de hélice, más grande, el Robert F. Stockton , y lo hizo navegar en 1839 a los Estados Unidos, donde pronto alcanzaría la fama como diseñador del primer buque de guerra de hélice de la Armada estadounidense , el USS Princeton . ^{[ 23 ]}  

Al parecer, consciente de la opinión de la Marina Real de que las hélices de tornillo resultarían inadecuadas para la navegación marítima, Smith decidió demostrar que esta suposición era errónea. En septiembre de 1837, zarpó con su pequeña embarcación (ahora equipada con una hélice de hierro de una sola vuelta), navegando desde Blackwall, Londres, hasta Hythe, Kent , con escalas en Ramsgate , Dover y Folkestone . De regreso a Londres el día 25, oficiales de la Marina Real observaron la embarcación de Smith avanzando en medio de un temporal. Esto reavivó el interés del Almirantazgo, y Smith fue animado a construir un barco de tamaño real para demostrar la tecnología de forma más concluyente. ^{[ 24 ]}

El SS Archimedes  fue construido en 1838 por Henry Wimshurst de Londres, como el primer barco de vapor del mundo ^{[ c ]} impulsado por una hélice . ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]}

El Arquímedes tuvo una influencia considerable en el desarrollo naval, fomentando la adopción de la propulsión por hélice por parte de la Marina Real , además de su influencia en los buques comerciales. Las pruebas con el Arquímedes de Smith llevaron a una competición de tira y afloja en 1845 entre el HMS Rattler  y el HMS Alecto  , en la que el Rattler, impulsado por hélice, remolcó al vapor de ruedas Alecto hacia atrás a 2,5 nudos (4,6 km/h) . ^{[ 29 ]} 

El Arquímedes también influyó en el diseño del SS Great Britain de Isambard Kingdom Brunel en 1843, que entonces era el barco más grande del mundo y el primer buque de vapor propulsado por hélice en cruzar el Océano Atlántico en agosto de 1845. 

El HMS Terror  y el HMS Erebus  fueron modificados considerablemente para convertirse en los primeros buques de la Marina Real Británica en contar con motores de vapor y hélices. Ambos participaron en la expedición perdida de Franklin , y fueron vistos por última vez en julio de 1845 cerca de la bahía de Baffin .

El diseño de la hélice se estabilizó en la década de 1880.

Los hermanos Wright fueron pioneros en la forma aerodinámica retorcida de las hélices de los aviones modernos. Comprendieron que una hélice de avión era similar a un ala. Lo verificaron mediante experimentos en túneles de viento . Introdujeron una torsión en sus palas para mantener constante el ángulo de ataque. Sus palas eran solo un 5 % menos eficientes que las utilizadas 100 años después. ^{[ 30 ]} La comprensión de la aerodinámica de las hélices a baja velocidad se completó en la década de 1920, aunque el aumento de potencia y los diámetros más pequeños añadieron limitaciones de diseño. ^{[ 31 ]}

Alberto Santos Dumont , otro pionero de la época, aplicó los conocimientos adquiridos con los dirigibles para fabricar una hélice con eje de acero y palas de aluminio para su biplano 14 bis . Algunos de sus diseños empleaban una lámina de aluminio doblada para las palas, creando así un perfil aerodinámico. Estas palas presentaban una curvatura negativa pronunciada , lo que, sumado a la ausencia de torsión longitudinal, las hacía menos eficientes que las hélices de los hermanos Wright. Aun así, este podría haber sido el primer uso del aluminio en la construcción de una hélice.

La geometría de una hélice marina se basa en una superficie helicoidal . Esta puede formar la cara de la pala, o bien las caras de las palas pueden describirse mediante desplazamientos respecto a esta superficie. La parte posterior de la pala se describe mediante desplazamientos respecto a la superficie helicoidal, del mismo modo que un perfil aerodinámico se describe mediante desplazamientos respecto a la cuerda. La superficie de paso puede ser una helicoidal pura o una con una deformación para lograr una mejor correspondencia entre el ángulo de ataque y la velocidad de la estela sobre las palas. Una helicoidal deformada se describe especificando la forma de la línea de referencia radial y el ángulo de paso en términos de distancia radial. El dibujo tradicional de la hélice incluye cuatro partes: una vista lateral, que define el ángulo de ataque, la variación del espesor de la pala desde la raíz hasta la punta, una sección longitudinal a través del buje y una proyección del contorno de una pala sobre un plano de la línea central longitudinal. La vista ampliada de la pala muestra las formas de la sección en sus diferentes radios, con sus caras de paso dibujadas paralelas a la línea base y el espesor paralelo al eje. El contorno indicado por una línea que conecta los extremos delantero y trasero de las secciones representa el contorno desplegado de la pala. El diagrama de paso muestra la variación del paso con el radio desde la raíz hasta la punta. La vista transversal muestra la proyección transversal de una pala y el contorno desplegado de la misma. ^{[ 33 ]}

Las palas son las placas de sección aerodinámica que generan empuje cuando la hélice gira. El cubo es la parte central de la hélice, que conecta las palas entre sí y fija la hélice al eje. En el Reino Unido se le llama buje . El ángulo de ataque es el ángulo de la pala con respecto a un radio perpendicular al eje. El ángulo de inclinación es el desplazamiento tangencial de la línea de máximo espesor con respecto a un radio.

Las características de la hélice se expresan comúnmente como relaciones adimensionales: ^{[ 33 ]}

• Relación de paso PR = paso de la hélice / diámetro de la hélice, o P/D
• Área del disco A ₀ = πD ² /4
• Relación de área expandida = A _E /A ₀ , donde el área expandida A _E = Área expandida de todas las palas fuera del cubo.
• Relación de área desarrollada = _AD / A ₀ , donde el área desarrollada _AD = Área desarrollada de todas las palas fuera del cubo
• Relación de área proyectada = A _P /A ₀ , donde el área proyectada A _P = Área proyectada de todas las palas fuera del cubo
• Relación de ancho medio = (Área de una pala fuera del cubo/longitud de la pala fuera del cubo)/Diámetro
• Relación de ancho de la hoja = Ancho máximo de la hoja / Diámetro
• Fracción de espesor de la pala = Espesor de una pala producida hasta el eje del eje / Diámetro

La cavitación es la formación de burbujas de vapor en el agua cerca de una pala de hélice en movimiento, en zonas de muy baja presión. Puede ocurrir si se intenta transmitir demasiada potencia a través de la hélice o si esta opera a muy alta velocidad. La cavitación puede provocar pérdida de potencia, vibraciones y desgaste, y dañar la hélice. Puede manifestarse de diversas maneras. Los dos tipos más comunes de cavitación en hélices son la cavitación en la superficie de succión y la cavitación por vórtice en la punta.

La cavitación en la superficie de succión se produce cuando la hélice opera a altas velocidades de rotación o bajo cargas pesadas (alto coeficiente de sustentación de la pala ). La presión en la superficie aguas arriba de la pala (la "cara de succión") puede caer por debajo de la presión de vapor del agua, lo que da lugar a la formación de una bolsa de vapor. En estas condiciones, la diferencia de presión entre la superficie aguas abajo de la pala (la "cara de presión") y la cara de succión es limitada y, finalmente, se reduce a medida que aumenta la extensión de la cavitación. Cuando la mayor parte de la superficie de la pala está cubierta por cavitación, la diferencia de presión entre la cara de presión y la cara de succión de la pala disminuye considerablemente, al igual que el empuje producido por la hélice. Esta condición se denomina "pérdida de empuje". Operar la hélice en estas condiciones supone un desperdicio de energía, genera un ruido considerable y, a medida que las burbujas de vapor colapsan, erosionan rápidamente la superficie de la hélice debido a las ondas de choque localizadas contra la superficie de la pala.

La cavitación del vórtice de punta se produce por las presiones extremadamente bajas que se generan en el núcleo del vórtice. Este vórtice se origina cuando el fluido envuelve la punta de la hélice, desde el lado de presión hasta el lado de succión. Este video muestra la cavitación del vórtice de punta. La cavitación del vórtice de punta suele ocurrir antes que la cavitación en la superficie del lado de succión y es menos dañina para la pala, ya que este tipo de cavitación no colapsa sobre ella, sino a cierta distancia aguas abajo.

El tipo de propulsor más común. Como se demostró anteriormente, las hélices de paso fijo se perfeccionaron durante el siglo XIX ^hasta convertirse en el medio más eficaz para propulsar embarcaciones de propulsión mecánica. Las hélices pueden tener cualquier número de palas, pero tres, cuatro y cinco son las más comunes en aplicaciones marinas. Los diseños de menor ruido suelen tener más palas. En cuanto a la orientación de las hélices, si vista desde popa una hélice gira en el sentido de las agujas del reloj para producir empuje hacia adelante, se dice que es dextrógira. Por el contrario, si gira en sentido contrario a las agujas del reloj para producir empuje hacia adelante, se dice que es levógira. ^{[ 34 ]}

Las hélices de paso variable (CPP) tienen palas que pueden girar alrededor de ejes perpendiculares al eje de la embarcación. El paso puede modificarse para adaptarse a diversas condiciones y la maquinaria puede funcionar a velocidad constante, de modo que se pueda desarrollar la máxima potencia en todo el rango de condiciones de operación. Las CPP se pueden utilizar para evitar el bloqueo de la maquinaria, una condición en la que la maquinaria de una embarcación es incapaz de generar suficiente par para hacer girar la hélice a las revoluciones adecuadas para la potencia que se está desarrollando. Durante un tiempo, esta adaptación no siempre fue posible con palas fijas. ^{[ 35 ]}

Las palas pueden accionarse mecánicamente mediante un sistema de varillajes y bielas dentro del eje y el buje, hidráulicamente o mediante una combinación de ambos. Los sistemas CPP modernos ofrecen ventajas en cuanto a capacidad de respuesta y eficiencia, y eliminan la necesidad de una caja de cambios de inversión o una leva de inversión del motor principal.

A diferencia de las hélices de paso variable (CPP), en las hélices de paso variable el paso varía con el radio, pero las palas permanecen fijas. Las hélices auto-pasantes tienen palas que pueden girar libremente 360 ° alrededor de un eje aproximadamente perpendicular al eje de la hélice y son populares en la navegación a vela y a motor. El ángulo que adoptan las palas, y por lo tanto su paso, está determinado por las fuerzas hidrodinámicas y centrífugas que actúan. ^{[ 36 ]} Los tipos de paso variable y auto-pasante pueden ofrecer ventajas sobre el tipo de paso fijo, entre las que se incluyen:

• la capacidad de seleccionar el ángulo de la pala más eficaz para cualquier velocidad dada;
• En la navegación a motor , la capacidad de ajustar el ángulo de las palas para lograr la propulsión óptima del viento y los motores;
• la capacidad de moverse hacia atrás (en reversa) de manera mucho más eficiente (las hélices fijas tienen un rendimiento muy deficiente en reversa);
• La capacidad de poner las palas en posición de bandera para ofrecer la menor resistencia posible cuando no se utilizan (por ejemplo, al navegar). En aviones grandes, si el motor se vuelve incontrolable, la capacidad de poner la hélice en posición de bandera es necesaria para evitar que gire tan rápido que se rompa.

Un tipo de hélice utilizada en varias clases de submarinos nucleares, como las clases Permit , Sturgeon y Los Angeles de la Armada de los EE. UU ., así como el submarino alemán Tipo 212 , se denomina hélice de palas inclinadas hacia atrás . Al igual que las palas en forma de cimitarra utilizadas en algunos aviones, las puntas de las palas de una hélice de palas inclinadas hacia atrás se inclinan en sentido contrario a la dirección de rotación. Además, las palas están inclinadas hacia atrás a lo largo del eje longitudinal, lo que le da a la hélice una apariencia general en forma de copa. Este diseño conserva la eficiencia del empuje al tiempo que reduce la cavitación, y por lo tanto resulta en un diseño silencioso y sigiloso . ^{[ 37 ] [ 38 ]} Sin embargo, para el siglo XXI, las hélices de palas inclinadas han sido reemplazadas en gran medida por unidades de propulsión de chorro de bomba , ya que los chorros de bomba ofrecen características de sigilo superiores, tales como firmas pasivas más bajas y mayor velocidad antes del inicio de la cavitación, mayor maniobrabilidad a velocidad, mayor capacidad operativa en aguas poco profundas y mayor densidad de potencia.

Un pequeño número de barcos utiliza hélices con winglets similares a las de algunas alas de avión, lo que reduce los vórtices de punta y mejora la eficiencia. ^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}

Una hélice modular proporciona mayor control sobre el rendimiento de la embarcación. No es necesario cambiar toda la hélice cuando se puede modificar únicamente el paso o las palas dañadas. La posibilidad de ajustar el paso permite a los navegantes obtener un mejor rendimiento a diferentes altitudes, durante la práctica de deportes acuáticos o en travesías. ^{[ 44 ]}

Un propulsor de accionamiento periférico integra un motor eléctrico en una hélice con conducto. El conducto cilíndrico actúa como estator, mientras que las puntas de las palas actúan como rotor. Suelen proporcionar un par motor elevado y funcionan a bajas revoluciones por minuto, lo que reduce el ruido. El sistema no requiere un eje, lo que disminuye el peso. Las unidades pueden colocarse en diversas ubicaciones alrededor del casco y funcionar de forma independiente, por ejemplo, para facilitar las maniobras. La ausencia de un eje permite diseños alternativos para la parte trasera del casco. ^{[ 45 ]}

Las hélices toroidales retorcidas (en forma de anillo), inventadas hace más de 120 años, sustituyen las palas por anillos circulares. Son significativamente más silenciosas (sobre todo en frecuencias audibles) y más eficientes que las hélices tradicionales, tanto para aplicaciones aéreas como acuáticas. Su diseño distribuye los vórtices generados por la hélice a lo largo de toda su superficie, lo que provoca que se disipen más rápidamente en la atmósfera. ^{[ 46 ] [ 47 ]}

En motores más pequeños, como los fueraborda, donde la hélice está expuesta al riesgo de colisión con objetos pesados, la hélice suele incluir un dispositivo diseñado para fallar en caso de sobrecarga; este dispositivo o la hélice completa se sacrifica para evitar daños en la transmisión y el motor, que son más costosos.

Normalmente, en motores más pequeños (de menos de 10 hp o 7,5 kW ) y antiguos, un pasador de seguridad estrecho que atraviesa el eje de transmisión y el cubo de la hélice transmite la potencia del motor bajo cargas normales. El pasador está diseñado para romperse cuando la hélice se somete a una carga que podría dañar el motor. Una vez roto el pasador, el motor no puede proporcionar potencia de propulsión a la embarcación hasta que se instale un nuevo pasador de seguridad. ^{[ 48 ]}  

En los motores más grandes y modernos, un buje de goma transmite el par del eje de transmisión al cubo de la hélice. Bajo una carga dañina, se supera la fricción del buje en el cubo y la hélice giratoria se desliza sobre el eje, evitando la sobrecarga de los componentes del motor. ^{[ 49 ]} Tras tal evento, el buje de goma puede dañarse. En ese caso, puede seguir transmitiendo potencia reducida a bajas revoluciones, pero puede no proporcionar potencia alguna, debido a la menor fricción, a altas revoluciones. Además, el buje de goma puede deteriorarse con el tiempo, lo que provoca su fallo bajo cargas inferiores a su carga de fallo de diseño.

En algunas hélices modernas, un inserto de polímero duro llamado manguito de transmisión reemplaza al buje de goma. La sección transversal estriada u otra sección transversal no circular del manguito, insertado entre el eje y el cubo de la hélice, transmite el par motor a la hélice, en lugar de la fricción. El polímero es más débil que los componentes de la hélice y el motor, por lo que falla antes que estos cuando la hélice se sobrecarga. ^{[ 50 ]} Este falla por completo bajo carga excesiva, pero se puede reemplazar fácilmente.

Mientras que la hélice de un barco grande estará sumergida en aguas profundas y libre de obstáculos y desechos , los yates , barcazas y barcos fluviales a menudo sufren ensuciamiento de la hélice por desechos como algas, cuerdas, cables, redes y plásticos. Las barcazas británicas invariablemente tienen una escotilla para algas sobre la hélice, y una vez que la barcaza está parada, la escotilla se puede abrir para dar acceso a la hélice, lo que permite limpiar los desechos. Los yates y barcos fluviales rara vez tienen escotillas para algas; en su lugar, pueden instalar un cortador de cuerda que se ajusta alrededor del eje de la hélice y gira con ella. Estos cortadores eliminan los desechos y evitan la necesidad de que los buzos se encarguen manualmente del ensuciamiento. Existen varios tipos de cortadores de cuerda: ^{[ 51 ]}

1. Un disco simple de borde afilado que corta como una navaja; ^{[ 52 ]}
2. Un rotor con dos o más aspas salientes que cortan contra un aspa fija, cortando con una acción de tijera; ^{[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]}
3. Un rotor dentado con un filo de corte complejo formado por bordes afilados y proyecciones. ^{[ 56 ]}

• Relación de avance : relación entre la velocidad del flujo libre y la velocidad de la punta. 
• Diseño de ventilador axial : ventilador que induce un flujo de gas mayormente paralelo al eje. 

• Desviación de la hélice : Tendencia de una hélice a desviar la embarcación durante la aceleración. 
• Cavitación : cavidades de baja presión que se forman en los líquidos. 

• Propulsor azimutal : cápsula de propulsión orientable bajo una embarcación. 
  • Azipod – Propulsor azimutal de accionamiento eléctrico 
• Hélice de proa : Dispositivo de propulsión transversal o dirigible situado en la proa de una embarcación. 
• Hélice entubada : hélice marina con boquilla no giratoria. 
  • Sistema de propulsión marina por chorro a presión 
• Hélice plegable – Hélice con palas que se pliegan y se abren 
• Hélice : curva espacial que se enrosca alrededor de una línea. 
• Impulsor : rotor que aumenta la presión y el caudal del fluido. 
• Timón de cocina : tipo de sistema de propulsión direccional para embarcaciones. 
• Propulsor de maniobra : dispositivo de propulsión transversal o dirigible en una embarcación. 
• Hélice modular : hélice ensamblada a partir de componentes. 
• Barco de vapor de paletas : embarcación propulsada por ruedas de paletas. 
• Timón Pleuger – Timón de barco asistido por propulsores 
• Propulsor – Dispositivo mecánico para impulsar una embarcación 
• Propulsor de popa : dispositivo de propulsión transversal o dirigible situado en la popa de una embarcación. 
• Hélice supercavitante : hélice marina diseñada para funcionar con una burbuja de cavitación completa. 
• Hélice de paso variable : hélice con palas que pueden girarse para controlar su paso durante su uso. 
• Hélice Voith-Schneider – Sistema de propulsión marina de eje perpendicular 
• Conducto ecualizador de estela : apéndice del casco del buque para modificar el flujo de entrada de la hélice. 

• Máquina de equilibrado : herramienta de medición utilizada para equilibrar piezas de máquinas rotativas. 
• Material compuesto : material hecho de una combinación de dos o más sustancias diferentes.