Hélice de paso variable (marina)

En la propulsión marina , una hélice de paso variable es un tipo de hélice cuyas palas pueden girar sobre su eje longitudinal para modificar su paso . Las hélices reversibles —aquellas cuyo paso puede ajustarse a valores negativos— también pueden generar empuje inverso para frenar o retroceder sin necesidad de cambiar el sentido de giro del eje.

Una hélice de paso variable (CPP) puede ser eficiente en todo el rango de velocidades de rotación y condiciones de carga, ya que su paso se ajusta para absorber la máxima potencia que el motor es capaz de producir. Cuando está completamente cargada, una embarcación necesita más potencia de propulsión que cuando está vacía. Al variar las palas de la hélice al paso óptimo, se puede obtener una mayor eficiencia, ahorrando así combustible. Una embarcación con una hélice de paso variable (VPP) puede acelerar más rápido desde parado y desacelerar con mucha más eficacia, lo que hace que la parada sea más rápida y segura. Una CPP también puede mejorar la maniobrabilidad de la embarcación al dirigir un flujo de agua más fuerte hacia el timón. ^{[ 1 ]}

Sin embargo, una hélice de paso fijo (FPP) es más económica y robusta que una de paso variable (CPP). Además, una FPP suele ser más eficiente que una CPP para una velocidad de rotación y una condición de carga específicas. Por consiguiente, los buques que normalmente operan a una velocidad estándar (como los grandes graneleros, buques cisterna y portacontenedores ) tendrán una FPP optimizada para esa velocidad. En el otro extremo, una barcaza de canal tendrá una FPP por dos razones: la velocidad está limitada a 6,4  km/h (para proteger la ribera del canal) y la hélice debe ser robusta (para sortear obstáculos submarinos).

Los buques con motores diésel o de gasolina de velocidad media o alta utilizan una caja reductora para disminuir la velocidad de salida del motor a una velocidad óptima de la hélice; si bien los grandes motores diésel de baja velocidad, cuyas RPM de crucero oscilan entre 80 y 120, suelen ser de transmisión directa con motores de inversión directa. Mientras que un buque equipado con FPP necesita una caja de inversión o un motor reversible para retroceder, un buque con CPP puede no necesitarlo. En un buque grande, el CPP requiere un sistema hidráulico para controlar la posición de las palas. En comparación con un FPP, un CPP es más eficiente en reversa, ya que los bordes de ataque de las palas permanecen inalterados también en reversa, de modo que la forma de la sección transversal hidrodinámica es óptima para la propulsión hacia adelante y satisfactoria para las operaciones de reversa.

A mediados de la década de 1970, el astillero Uljanik en Yugoslavia produjo cuatro VLCC con CPP ( un buque tanque y tres buques de transporte de mineral/petróleo ), cada uno propulsado por dos  motores diésel B&W de 20 000 CV que accionaban directamente hélices de paso variable Kamewa. Debido al elevado coste de construcción, ninguno de estos buques generó beneficios durante su vida útil. Para estos buques, las hélices fijas de paso variable habrían sido más apropiadas. ^{[ 2 ]}

Las hélices de paso variable se encuentran habitualmente en remolcadores portuarios y de alta mar, dragas , cruceros , transbordadores , buques de carga y grandes barcos pesqueros. Antes del desarrollo de las hélices de paso variable, algunos buques alternaban entre hélices de velocidad y de potencia según la tarea. Los diseños actuales de hélices de paso variable pueden soportar una potencia máxima de 44 000 kW (60 000 hp).  

Un velero o un motorvelero que navegue solo a vela se beneficia de una menor resistencia al avance. Al igual que una hélice aeronáutica, una hélice de paso variable (VPP) marina puede ajustarse para minimizar la resistencia al agua al navegar sin motor. Una VPP es especialmente útil al navegar a motor y a vela, ya que puede ajustarse para incorporar la componente del viento. Si la hélice se mantuviera en su configuración normal, sería demasiado fina y el motor aportaría poca energía; pero al ajustarla, el motor proporciona un empuje útil, lo que resulta en una mayor velocidad y un menor consumo de combustible debido a la resistencia generada por la navegación a vela.

• Hélice de paso variable (aeronáutica)