Les hélices à deux pales sont généralement utilisées sur les avions à hélice, tandis que les hélices à trois pales sont généralement utilisées sur les navires.
Du point de vue de leur taille, on trouve généralement de grandes hélices à deux pales et de petites hélices à trois pales. Elles sont principalement utilisées dans des milieux de densités différentes. L’air est moins dense que l’eau. Pour augmenter la force de réaction produite par le flux d’air dirigé vers l’arrière de l’avion, l’écartement entre les pales est important. Si l’espacement entre les pales d’un avion est faible, le débit d’air sera réduit. À l’époque, on utilisait aussi des hélices à trois pales sur les avions, principalement parce que les connaissances en mécanique des fluides étaient limitées et que les progrès se faisaient par la pratique.
L’eau est 800 fois plus dense que l’air. La force de réaction exercée par l’eau sur un navire équipé d’une hélice à trois pales est donc importante, ce qui explique qu’une grande hélice ne soit pas nécessaire. Si l’hélice est trop grande, la puissance dans la zone périphérique des pales est inutilisée, selon le même principe que pour un bateau à roues à aubes.
Le nombre de pales est lié au pas de l’hélice. Il dépend d’abord de la puissance : selon celle-ci, l’hélice peut avoir trois, quatre ou cinq pales. Le nombre de pales est également lié aux vibrations du navire : la fréquence de rotation de l’hélice, ou l’un de ses multiples, peut entrer en résonance avec la fréquence propre de la structure. Il faut aussi tenir compte des bulles d’air, qui provoquent du bruit et la corrosion des pales.
