[alessandroROMA]

Buongiorno a tutti, volevo scusarmi perchè non ho più risposto a questo argomento.

Mi è proprio sfuggito, vi assicuro che non è nè superficialità nè trascuratezza.

A mia discolpa posso dire che, dopo aver risposto al primo messaggio, sono passati molti mesi dai successivi interventi e io non ho avvisi automatici (forse dovrei impostarli qualora fosse possibile farlo).

Cercavo alcune informazioni nel forum e, per puro caso, ho ritrovato questo argomento leggendo il mio nome.
Il tema mi interessa ancora molto e mi piacerebbe riaprire la discussione con voi, oltrechè rispondere alle argomentazioni di Marco Iannarelli e CarloRoma63.

Peraltro conosco entrambi (tramite forum e non di persona) e mi piacciono i loro interventi, apprezzo la loro la disponibilità a condividere informazioni e ad aiutare gli altri modellisti.
Molto spesso hanno aiutato anche me rispondendo ai miei quesiti.


Mi rivolgerò prima a Marco Iannarelli.

Ottimo il tuo metodo analitico che hai usato per la risposta alle singole parti, cercherò di rifare lo stesso perchè, soprattutto per i messaggi molto lunghi come questo è meglio essere ordinati. Copierò anche l'uso dei colori.
Su alcune affermazioni sono d'accordo con te, su altre no, su altre ancora mi piacerebbe semplicemente approfondire e farti altre domande.

GENESI DELL'ELICA E ANEDDOTO DELL'ELICA ROTTA

"Non commento, ma è una storia che non ho mai sentito".

Gli ultimi studi sull'elica risalgono ad Archimede e Leonardo.
L'interesse e il vero sviluppo si ebbero nel 1800 dopo la rivoluzione industriale e l'invenzione della macchina a vapore.
Alcuni tentativi erano stati fatti anche senza motore a vapore, come sul "Turtle", il primo sottomarino creato nel 1775 dall'americano David Bushnell.
La propulsione era affidata alla vite di Archimede, perché partiva da lì. Il movimento meccanico era dato dalla sola forza umana.
Con la macchina a vapore cercarono propulsori più efficaci della ruota a pale, che è vulnerabile in guerra, aumenta la larghezza o la lunghezza della nave, risente del moto ondoso ed è molto meno efficiente dell'elica, ma a quel tempo nessuno sapevo.
In realtà fu l'inventore boemo Josef Ressel a credere fermamente che un'elica posta a poppa della nave fosse la soluzione migliore, sicuramente migliore della ruota a pale, a compiere studi indipendenti a Trieste (all'epoca sotto la dominazione austriaca) dove ora c'è una sua statua.
Partì dalla vite di Archimede e brevettò l'elica nel 1827, fece costruire anche una nave ma i suoi meriti furono riconosciuti molto più tardi.
Ancor prima, già nel 1810, il britannico Samuel Owen sostenne e sperimentò a Stoccolma la superiorità della propulsione ad elica rispetto alla ruota a pale.
L'altro grande sostenitore della superiorità dell'elica sulla ruota come sistema di propulsione per i motori a vapore fu Francis Pettit Smith. Partì anche dalla vite di Archimede per la sua elica che brevettò nel 1836.
Nel 1837 provò su una barca la sua elica di legno che aveva due spirali complete.
Ebbene durante la prova l'elica (o meglio la vite) si ruppe casualmente a metà e la barca ha subito iniziato ad andare più veloce.
Aveva ancora una forma elicoidale ma poi piano piano si capì quale fosse la forma migliore fino ad arrivare ai capolavori tecnologici che sono le attuali eliche.
Se osservassimo le prime eliche rimarremmo stupiti dalle forme strane ed arcaiche che avevano (come quella del Great Britain del 1841).
Le prove tra Rattler e Alecto nel 1845 stabilirono definitivamente la superiorità dell'elica.
Gli aneddoti legati agli esperimenti dello sfortunato e per lungo tempo ignorato Ressel, andrebbero riportati più dettagliatamente ma per il momento ho già scritto troppo.

Questo succinto testo fornisce maggiori informazioni (come nomi e date) per verificare se ciò sia vero o meno.
Non ho inserito le fonti dalle quali ho preso queste notizie (libri e non solo internet) perchè il testo sarebbe venuto ancora più lungo. Se vuoi posso farlo.
Lascio a te e agli altri, se volete, la possibilità di approfondire e verificare il tema specifico.
In allegato sono:
1. Sottomarino di Turtle.
2. Vite di Archimede.
3. Elica di Smith.
4. Elica di Lyttleton.
10. Elica del Great Britain.

DISPONIBILITA' COMMERCIALE DELLE ELICHE NAVALI DA MODELLSIMO E AUTOCOSTRUZIONE DELLE STESSE.

a parte l'autocostruzione che, salvo non si vogliano "appiccicare due pezzi di lamiera su un tubo", avrà come risultato esito molto dubbio, non so dove guardi di solito, ma in commercio ci sono centinaia di tipi di eliche diverse, sia in plastica che in vari metalli

E' vero hai ragione, la scelta delle eliche navali da modellismo è molto più ampia (per diametri, passi, numero di pale, forma delle pale, percentuale del cerchio occupata, filettature e materiali) di quanto pensassi io a quel tempo.
Io ho trovato questi siti che producono eliche navali per modellismo (tralascio chi le vende solo e i grandi e-commerce, come Amazon, Aliexpress, ebay ecc. ecc.)

1. Microcosm engine.
Da quello che ho visto non è specifico per le eliche ma ha anche le eliche (per gli appassionati dei motori a vapore è un paradiso).
Se non sbaglio ci sono solo sei tipi di eliche.
La particolarità è che quattro di essi hanno il passo variabile
Il costo è piuttosto alto.
microcosm-engine.com

2. Deans Marine.
Non è specifico per le eliche ma ha anche le eliche. A dire il vero ha un pò di tutto ed è super fornito, bellissimo.
Esiste una discreta gamma di eliche in plastica (nylon) con foto e brevi informazioni sulle loro caratteristiche e utilizzo. Le eliche in plastica sono tutte a tre pale. Credo che la gamma vari dai 18 ai 65 mm di diametro.
Ha poi un catalogo di eliche Raboesch.
https://www.deansmarine.co.uk/shop/index.php/cPath/5

3. Raboesch.
Non ha solo eliche a catalogo ma è specifico per la parte propulsiva.
Nel suo catalogo comprende una gamma molto vasta di eliche tutte in ottone, da due a sette pale per un totale di 35 gruppi (considerando solo le eliche di propulsione e non quelle di manovra).
Ogni gruppo è accompagnato da una foto frontale e di profilo e da una brevissima descrizione.
Per un tipo di elica quadripala (ci sono 9 gruppi di eliche quadripala tutte diverse tra loro) esistono tante eliche divise per diametro (si va da 20 mm a 120 mm) con indicazione del passo e tipo di filettatura .
Ogni diametro diverso ha lo stesso passo. Quindi il passo cambia in base al diametro.
È un sito eccezionale e la scelta è vastissima (centinaia di eliche diverse) ma non si spiega molto bene il diverso utilizzo delle eliche a seconda del numero di pale o della loro forma. Le informazioni sull’abbinamento nave-elica sono davvero scarse.
https://raboeschmodels.com/product-c...ss-propellers/

4. Prop Shop.
È dedicato solo alle eliche.
Questo è di gran lunga il miglior sito di eliche navali che abbia mai visto. Non lo conoscevo fino a poco tempo fa.
È molto ben organizzato e ricco di spiegazioni.
Le eliche sono diverse per tipologia di utilizzo. All'interno di queste tipologie esistono eliche con un diverso numero di pale.
Per ciascuna tipologia di impiego vengono illustrate le caratteristiche, evidenziate le peculiarità e suggerita la destinazione finale.
Viene subito chiarito il metodo di lettura per ogni tipologia di elica al fine di individuarne il diametro. Il passo, il verso, il tipo di filo e il materiale.
Nella vasta gamma di eliche i materiali utilizzati sono alluminio, bronzo, acciaio (solo non ho capito cosa indicano SS e St).
Non producono eliche di plastica.
https://www.prop-shop.co.uk/

5. Modellbau-Kaufhaus
Non si tratta solo di eliche ma di tanti accessori per il modellismo navale.
Non so se ho visto bene perché è in tedesco che non conosco, ma credo che per le eliche si riferisca ai prodotti Raboech.
È utile consultare i prodotti raboech da questo sito perché ci sono molte più informazioni sulla combinazione tra tipologie di eliche e tipologie di navi.
https://shop.modellbau-kaufhaus.de/

6. Aeronaut.
Non riguarda solo le eliche ma tanti accessori per il modellismo navale e il modellismo in generale.
Ha un numero enorme (738) di eliche in plastica e ottone disponibili nel suo catalogo.
Non c'è alcuna spiegazione sull'abbinamento delle eliche con il tipo di nave. Le eliche sono identificate dal numero di pale, diametro, materiale e immagine.
https://aero-naut.de/


7. Esistono ancora eliche navali Grauper in plastica vendute da vari negozi on line e grandi e-commerce.
Il sito Grapuner non è più raggiungibile (o almeno mi sembra).

8. Prodotti Dumas
Non riguarda solo eliche ma tanti accessori per il modellismo navale e il modellismo in generale.
Ha nel suo catalogo (se non ho visto male): dodici tipi di eliche quadripala in ottone di vari diametri, quattro tipi di eliche bipala in plastica e sedici tipi di eliche tripala di vari diametri.
Non c'è alcuna spiegazione sull'abbinamento delle eliche con il tipo di nave.
Le eliche sono identificate dal numero di pale, diametro, materiale e immagine.
https://www.dumasproducts.com/


9. Amati Modellismo
Casa di modellismo navale, nel suo ampio catalogo dispone anche di eliche.
Esistono eliche in nylon e in metallo (non meglio specificate), identificabili dal diametro (che varia da 20 mm a 60 mm) e dal numero di pale (da due a quattro).
Non c'è alcuna spiegazione riguardo la combinazione tra tipo di elica e modello di nave.
Il costo è molto basso.
https://www.amatimodel.com/it/

Nel complesso effettivamente si ha un'ampia gamma di diametri (da 20 mm a 130 mm con molti step intermendi), ampia scelta anche di tutti gli altri parametri citati.

Rimango stupito che al mondo non siano poi così tanti i costruttori.
Devo ancora verificare quelli USA e giapponesi.
Qualora tu o altri modellisti ne conosceste altri ti sarei molto grato se me li indicassi.

Per quanto concerne l'autocostruzione, ho visto modellisti navali creare eliche capolavori in ottone (non due pezzi di lamiera attaccati ad un tubo) ma ora non sono in grado di supportare, con più informazioni e immagini, quanto affermo.
Cionostante non credo che ormai l'autocostruzione di eliche sia così inarrivabile, almeno per quelle non in metallo, vista la sempre crescente disponibilità di stampanti 3D.
Mi diletto a progettare scafi di navi e scialuppe, quando avrò più tempo farà anche le eliche in plastica.

ELICA FEDELE ALLE PROPORZIONI?

se Riproduzione navigante di solito l'elica in scala è troppo piccola

Prendo atto di questa tua affermazione. Valuto con molto interesse e attenzione le esperienze altrui in campo modellistico.
Io ho rispettato il diametro dell'elica nel mio ultimo modello, certo non ho potuto rispettare anche la forma perchè in quel periodo erano molto diverse, come già detto.
Per quanto posso cerco di non mettere pinne a bulbo sotto gli scafi che originariamente non lo prevedono e cerco di non esagerare con il sovradimensionamento del timone.
Certo mi rendo conto che alcuni compromessi per la navigazione RC bisogna accettarli.

NUMERO DI PALE E ALTRE CARATTERISTICHE DI UN'ELICA

che aumenti la stabilità in parte è vero per un minor momento torcente dovuto ad una pala sempre in acqua, ma da tener conto che con più pale c'è più superficie quindi la spinta aumenta.
Che diminuisca la velocità non mi risulta proprio.

Devo fare un'affermazione apoditica in mancanza di una dimostrazione e di fonti bibliografiche. Mi riservo di farlo, intanto puoi acquisire informazioni su questo.
Io dico che: "Più pale meno velocità ma più stabilità (meno vibrazioni), meno pale più velocità ma maggiore instabilità", a parità delle altre condizioni parificabili.
La percentuale di superfice del cerchio occupata dalle pale può variare anche quando il numero di pale è il medesimo. Questo è un ulteriore parametro anch se molto legato al numero di pale.

A questo punto ti riporto, un pò in generale e un pò velocemente, quello che so sulle eliche (molto di questo è stato già trattato da CarloRoma1963 in alcuni suoi preziosi e utilissimi interventi sul forum).

DIAMETRO
Il diametro dell'elica è direttamente correlato alla spinta che può fornire. Più grande è l'elica, più intensa sarà la spinta ma più potente dovrà essere il motore che aziona l'elica.
In pratica il diametro dell'elica è solitamente correlato alle dimensioni della nave o dell'imbarcazione (considerando la lunghezza e il dislocamento, ma anche, in parte, la destinazione)
Questo vale sia per le navi reali che per i modelli in scala.
In realtà ho potuto vedere come ciò avvenga nelle navi reali.
Nelle navi da guerra italiane, ad esempio, Fincantieri produce eliche con diametri sempre più grandi al crescere delle dimensioni della nave.
Ci sono molti altri step se si considerano tutti i tipi di eliche, ma mi limiterò solo a questi:
Portaerei (in realtà incrociatori portaerei): diametro 6,4 metri [44 MW per ogni albero]
Cacciatorpediniere e fregate: 4,8 metri di diametro [22 MW per ogni albero]
Corvette: 3,1 metri [6,5 MW per ciascun albero]
Navi pattuglia: 3 metri [9 MW per ciascun pozzo]
Mega Yacht: da 2,0 metri a 3,5 metri [da 3 a 5 MW per albero]
Navi pattuglia della guardia costiera: 1 metro [5 MW per ciascun pozzo]
Solo una curiosità: il diametro di 4,7 metri è quello dell'elica della corazzata Bismark che però ne aveva tre, il diametro di 6,7 metri era quello dell'elica del transatlantico Queen Elisabeth 2 che ne aveva due.
L'elica più grande del mondo che ho trovato è lunga 9,6 metri, pesa oltre 130 tonnellate e proviene dalla nave portacontainer danese Emma Maersk. (prodotto da Mecklenburger Metallguss GmbH)
Le petroliere hanno una sola elica ed è relativamente piccola (ripeto "relativamente" perché è assolutamente enorme) perché non sono richieste prestazioni di velocità o manovrabilità significative.
Può essere capitato a qualcuno (beato lui) di dover scegliere l'elica per il suo motoscafo o per la sua barca a vela da diporto.
Difficilmente dovremmo scegliere l’elica per una nave da crociera, da trasporto o da guerra se non siamo ingegneri del settore.
Capiterà molto più frequentemente di dover scegliere il diametro giusto per il nostro modellino in scala, oppure (se ci affidiamo ad un kit o ad un progetto) osservare e memorizzare questi dati.
Ho notato che questa progressione del diametro dell'elica in base alle dimensioni della nave viene rispettata anche per i modelli RC.
Nel mondo del modellismo mi sono dovuto ricrede e ho visto che la scelta dei diametri è piuttosto ampia.
Ho visto che partono da 12 mm e arrivano fino a 130 mm con tante misure intermedie.
Insomma, la scelta non è certo limitata (forse avrai trovato qualche sito che supera anche queste fasce).

IL PASSO
Tutti sanno che è l'avanzamento (la distanza che percorre) che l'elica farebbe in un giro completo di 360° se fosse avvitata in un materiale solido. In realtà, poiché l'elica si muove nell'acqua che è un fluido, l'avanzamento effettivo sarà sempre inferiore al passo. La differenza tra passo e avanzamento si chiama regresso.
Cosa comporta effettivamente?
È intuitivo che un passo più lungo porterà ad una maggiore velocità massima raggiungibile.
Questo è vero purché il passo sia commisurato e adatto alle altre caratteristiche.
Un passo più corto sarà migliore per le partenze da fermo o per spingere pesi più pesanti (in generale).
Facciamo un paragone con il ritmo di una persona.
Se questa persona cammina in piano potrà permettersi di fare un passo ampio e quindi procedere velocemente.
Se la stessa persona incontra una salita ripida non sarà in grado di fare lo stesso ampio passo di prima, ma dovrà fare passi più piccoli per poter salire.
Le barche a motore non hanno il cambio e potremmo paragonare (permettetemi un po' di elasticità) il passo agli ingranaggi di un'auto.
Quindi in velocità possiamo innestare la quinta o la sesta marcia, mentre in salita (o partendo da fermo) conviene scalare o innestare la prima.
Ebbene, possiamo paragonare la sesta marcia di un'auto al passo lungo dell'elica mentre le marce basse al passo corto dell'elica.
Sarai d'accordo con me che partendo in prima marcia, se un'auto non passa alla seconda, poi alla terza, alla quarta e così via, la sua velocità massima sarà limitata.
Quindi, proprio come in un'auto che va in prima marcia la velocità è molto limitata, anche un'elica a passo corto avrà una velocità massima più limitata rispetto a un'elica a passo lungo.
Per garantire buone prestazioni in accelerazione partendo da fermo ma anche buone velocità massime, occorre avere eliche a passo variabile (o trovare una situazione di compromesso).
A riprova di ciò possiamo considerare le navi da guerra che, dovendo far fronte a diverse velocità e continue accelerazioni (anche cambiando il sistema di propulsione), sono dotate di eliche a passo variabile.
Le petroliere non hanno questa esigenza e hanno eliche a passo fisso.
Ad esempio, il caccia missilistico D554 “Caio Duilio” (definito all'interno della NATO cacciatorpediniere "Destroyer") della classe Orizzonte della Marina Militare italiana è dotato di due eliche pentapale a passo variabile.
Le fregate FREMM hanno anche pale a passo variabile.
Le barche adibite allo sci nautico, dovendo accelerare subito, hanno eliche a passo corto.
Nelle imbarcazioni da diporto (soprattutto con motori fuoribordo) la scelta del passo viene fatta in base al numero di giri (rpm) che il motore compie a tutto gas (WOT, wide open throttle).
Se ad esempio un motore deve fare 6000 giri ad una certa potenza e invece ne fa 5500 (nonostante venga spinto al massimo) significa che bisogna accorciare il passo per recuperare i 500 giri perché l'obiettivo è liberare tutta la potenza al motore.
Se invece il motore gira troppo bisogna aumentare il passo.
Ok ora torniamo al campo modellistico.
Secondo me gli effetti di un passo più lungo o più corto influenzano anche i modelli RC.

Onde evitare equivoci faccio una precisazione:
L'elica a passo variabile (inventata dall'ingegnere italiano Corradino D'Ascanio) è diversa dalle eliche orientabili e dalle eliche ripiegabili.
L'elica a pale orientabili ha pale che possono essere disposte longitudinalmente rispetto al moto dell'acqua in modo da opporsi pochissimo avanzamento nel caso di propulsione a vela.
L'elica a pale abbattibili ripiega le pale completamente all'indietro in modo da offrire pochissima o nessuna resistenza in avanti in caso di propulsione a vela.
Non dimentichiamo che nell'Ottocento, durante la navigazione a vela, le eliche venivano rimosse per non rallentare la nave con la loro resistenza. Incredibile ma vero.

NUMERO DI PALE
Il numero di lame varia effettivamente da due a sette.
Finora non avevo mai visto eliche a una o otto pale.
Ho visto solo sette pale sulle eliche dei sottomarini.
Minore è il numero di pale, maggiore è la velocità ma a scapito della stabilità (velocità maggiore ma maggiori vibrazioni), come già detto.
Ogni pala in più offre più attrito ma offre più presa sull'acqua.
Questo è importante.

In realtà la scelta delle pale è legata a tanti fattori.


MATERIALI
In realtà le eliche per piccole imbarcazioni da diporto e motori fuoribordo sono realizzate in acciaio o alluminio.
Quelle in acciaio sono migliori sotto ogni punto di vista ma costano almeno il triplo di quelle in alluminio (che io sappia) ma comunque valide.
Nelle eliche più grandi vengono utilizzate principalmente due leghe: lega di nichel alluminio bronzo NiBrAl e OTS (ottone e manganese).
L'ottone al manganese (ZHMn55-3-1), l'ottone all'alluminio-manganese (ZHAI67-5-2-2) e il bronzo all'alluminio-manganese (ZQAI12-8-3-2) sono comunemente usati in Cina.

Nel mondo del modellismo le eliche sono di plastica o di metallo o di leghe: ottone, acciaio, alluminio, bronzo.

Altri parametri importanti sono la forma di ogni singola pala e la superfice occupata.
Le pale Kort sono specifiche per quegli ugelli.

Sui passi credo di aver detto la mia, su altre affermazioni eri d'accordo perciò come dici tu "nulla questio"



Rispondo a CarloRoma1963.


Sul mio Titanic le eliche sono perfettamente in scala e sono anche sovrabbondanti per lo scopo, quindi non è sempre vero che nelle riproduzioni occorre aumentare l'elica.
L'abbondanza deriva dal fatto che sulle navi originali i giri dell'elica si contavano a "poche decine al minuto", mentre nelle riproduzioni si parla facilmente di centinaia o migliaia di giri al minuto.

Sono d'accordo con te.
Mi potresti dire la lunghezza al galleggiamento e fuori tutto del tuo modello di Titanic, il dislocamento, il diametro dell'elica, il numero di pale e il materiale usato per l'elica?

Ho letto l'articolo citato e ogni tanto lo rivedo.
Complimenti per il contenuto.

Scusate gli errori di battitura, ce ne saranno molti, ma ho scritto molto velocemente.