Scimitar hélice - Scimitar propeller
Uma hélice cimitarra é moldada como uma espada cimitarra , com o aumento de varrimento ao longo do bordo de ataque. Tipicamente scimitar hélices são construídos de peso leve ou de materiais compósitos . No início dos anos de 1900 em que foram feitas de madeira estratificada. A combinação de peso leve e eficiente resulta em aerodinâmica mais potência e ruído reduzido.
Propfan utilizam motores de contra-rotação hélices scimitar para alcançar turboélice níveis de eficiência em velocidades de ar elevadas subsónicas comparáveis ao do turbofans .
Turboélices operar melhor a velocidades inferiores a cerca de 450 mph (725 km / h). Todas as hélices perder eficiência em alta velocidade, devido a um efeito conhecido como arrastamento das ondas , o que ocorre apenas abaixo supersónicos velocidades. Esta poderosa forma de arrastar apresenta início súbito, e isso levou ao conceito de uma barreira do som quando foi encontrado pela primeira vez na década de 1940. No caso de uma hélice, este efeito pode acontecer quando a hélice gira rápido o suficiente para que as pontas das lâminas aproximar a velocidade do som, mesmo que o avião não está a avançar.
Isto pode ser controlado até certo ponto pela adição de mais lâminas para o suporte, produzindo assim mais impulso a uma velocidade de rotação inferior. É por isso que alguns Segunda Guerra Mundial lutadores começou com adereços de duas lâminas e foram usando desenhos de cinco lâmina até o final da guerra. A única desvantagem desta abordagem é que a adição de lâminas faz com que a hélice mais difícil de equilibrar e manter. Em algum ponto, no entanto, a velocidade para a frente do plano combinado com a velocidade de rotação da hélice será mais uma vez resultar em problemas de onda de arrasto. Para a maioria das aeronaves, isso irá ocorrer a velocidades superiores a cerca de 450 mph (725 km / h).
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Um método de diminuir o arrasto de ondas foi descoberto pelo alemão pesquisadores na Segunda Guerra Mundial: Varrendo a asa para trás. Hoje, quase todas as aeronaves projetado para voar muito acima 450 mph (700 km / h) usar uma asa varrida . Na década de 1940, NACA começou a pesquisar hélices com varredura similar. Uma vez que o interior da hélice se move mais lentamente do que o lado de fora, a lâmina torna-se progressivamente mais varridas para o exterior, que conduz a uma forma curva semelhante à de um cimitarra .
O propfan conceito foi destinado a entregar 35% melhor eficiência de combustível do que turbofans contemporâneos, e neste eles conseguiram. Em testes estáticos e ar sobre um modificada DC-9 , turboprops alcançada uma melhoria de 30%. Esta eficiência tem um preço, como um dos principais problemas com a propfan é o ruído , especialmente em uma era onde as aeronaves são obrigados a cumprir cada vez mais estritos da EASA e FAA requisitos de ruído para a certificação.