Le eliche si dividono in due categorie: a passo fisso e a passo variabile.
① Elica a passo fisso
Le eliche in legno sono generalmente a passo fisso. Il loro passo (o angolo di calettamento delle pale) è fisso.
L’angolo di calettamento delle pale adatto alle basse velocità è troppo ridotto alle alte velocità; analogamente, quello adatto alle alte velocità è troppo elevato alle basse velocità. Di conseguenza, l’elica a passo fisso è più efficiente solo nell’intervallo di velocità prescelto e meno efficiente nelle altre condizioni. Ha una struttura semplice e un peso ridotto, ed è ampiamente utilizzata negli aerei leggeri e ultraleggeri con motori di bassa potenza.
②Elica a passo variabile
Per risolvere la contraddizione tra le prestazioni alle alte e alle basse velocità delle eliche a passo fisso, sono state introdotte in volo le eliche a passo variabile. Il meccanismo di variazione del passo dell’elica è azionato idraulicamente o elettricamente. Inizialmente si utilizzavano eliche a due passi: passo alto alle alte velocità e passo basso alle basse velocità (per esempio durante il decollo e la salita). In seguito, il numero di passi è stato gradualmente aumentato per adattarsi a un maggior numero di condizioni di volo. La versione più evoluta dell’elica a passo variabile è l’elica a velocità costante, dotata di un regolatore di velocità. Il regolatore è un dispositivo in grado di variare automaticamente il passo e mantenere costante la velocità. Il pilota può modificare la velocità del motore e dell’elica agendo sul regolatore e sulla manetta. Ciò consente di regolare la spinta dell’elica mantenendola in condizioni di funzionamento ottimali. Negli aerei plurimotore, quando un motore si guasta e si arresta, l’elica gira come un mulino a vento sotto l’azione del flusso d’aria in arrivo. Questo aumenta la resistenza aerodinamica e genera una forte coppia sbilanciata. Inoltre, può causare ulteriori danni al motore. Per questo motivo, l’elica a passo variabile può anche andare automaticamente in bandiera: le pale ruotano nella direzione di base a valle, arrestando l’elica e riducendo la resistenza. L’elica a passo variabile può anche ridurre il passo e generare una spinta negativa, aumentando la resistenza e accorciando la corsa di atterraggio. Questa modalità è chiamata inversione del passo dell’elica.