ブレードピッチ

ブレードピッチまたは単にピッチとは、プロペラまたはヘリコプターのローターのブレードの迎え角を風に出入りさせて、電力の生成または吸収を制御することを指します。風力タービンはこれを使用して、回転速度と発電電力を調整します。船のプロペラはこの効果を使用して、シャフトの回転を変えずに船の速度を制御し、流体の流れの効率を高めます。

航空機

航空機では、ブレードのピッチは通常、水平方向のブレード角度が大きい場合は「粗い」、垂直方向のブレード角度が大きい場合は「細かい」と表現されます。静止している航空機の場合、その航空機に取り付けられたプロペラの各ブレードのピッチ角は迎え角に相当します。

ブレードピッチは、通常、スリップがないと仮定した距離/回転の単位で表されます。

ブレードピッチは、自動車の最終ドライブのギアリングによく似ています。低ピッチは良好な低速加速（および航空機の上昇速度）をもたらし、高ピッチは高速パフォーマンスと経済性を最適化します。

プロペラブレードの「リフト」またはその推力は、迎え角とその速度に依存します。プロペラブレードの速度はハブから先端まで変化するため、ブレードの長さに沿って推力をほぼ一定に保つためにねじれた形状になっています。これはウォッシュアウトと呼ばれます。これは最も粗いプロペラを除くすべての典型的なものです。

航空機では、プロペラが飛行中にピッチを変えるように設計されており、離陸や上昇から巡航まで、航空機の速度範囲の最大量にわたって最適な推力を与えることがよくあります。

ヘリコプター

ヘリコプターでは、ピッチ制御によりローターブレードの迎え角が変化するため、車両の垂直加速度または上昇速度が変化します。この制御は、横方向の動きの周期的制御とは区別されるため、集合とも呼ばれます。集合的なブレードの設定は、主に斜板の垂直方向の動きによって達成されます。

フェザリング

プロペラの羽根に羽を付けることは、羽根を空気の流れと平行になるように回転させることにより、ピッチ角を大きくすることを意味します。これにより、飛行中のエンジンの故障に続いて停止したプロペラからの抵抗が最小限に抑えられます。

風力タービン

ブレードピッチ制御は、ほぼすべての現代の大型水平軸風力タービンの機能です。動作中、風力タービンの制御システムはブレードのピッチを調整して、風速の変化に応じてローター速度を動作限界内に保ちます。ブレードをフェザーにすると、緊急シャットダウン中、または風速が最大定格速度を超えるたびにローターが停止します。風力タービンの建設および保守中、通常、突風が発生した場合にブレードに羽毛を付けて、不要な回転トルクを低減します。

ブレーキはタービンの風力により故障または過負荷になりやすいため、ローターブレーキよりもブレードピッチ制御の方が適しています。これは、暴走タービンにつながる可能性があります。ただし、ブレードピッチ制御の場合、ブレードにフェザーが付けられると、風速は制御メカニズムのストレスに影響しません。

ピッチ制御は、油圧または電気機構を介して実装できます。油圧機構の寿命は長く、駆動力が大きいため応答時間が短く、メンテナンスバックアップスプリングが低くなっています。ただし、油圧装置はシステムを高圧に保つためにより多くの動力を必要とする傾向があり、漏れが生じる可能性があります。電気システムは電力を消費し、消費する電力が少なく、漏れません。ただし、停電の場合、費用のかかるフェールセーフのバッテリーとコンデンサが必要です。

ピッチ制御はアクティブである必要はありません（アクチュエータに依存）。パッシブ（失速制御）風力タービンは、迎え角が風速とともに増加するという事実に依存しています。ブレードは、特定の速度を超えると機能を停止するように設計できます。これは、ねじれたブレードの背後にある理由の一部です。ブレードの各部分の迎え角が異なり、異なる時間に停止するため、ねじれにより段階的な失速が可能になります。

ブレードピッチ制御は通常、風力タービンの費用の3％未満を占めますが、ブレードピッチの不具合は風力タービンの生産停止時間全体の23％を占め、すべてのコンポーネント障害の21％を占めます。

ボート遊び

測定

ボートでは、ブレードのピッチは、プロペラが完全に1回転する間、水を通る前方推進のインチ数で測定されます。たとえば、1回回転すると12インチのピッチのプロペラは、船を12インチ先に推進します。これは理論上の最大距離であることに注意してください。実際には、プロペラと水の間の「スリップ」により、実際に推進される距離は常に短くなります。

可変ピッチ

一部の複合プロペラには交換可能なブレードがあり、ブレードのピッチを調整できます。異なる高さでブレードピッチを変更することは、ボーターにとって非常に有益です。通常、低いピッチを使用すると加速が向上し、高いピッチを使用すると最高速度が向上します。

Rowぎ手（スポーツ）

ローイングでは、ブレードピッチは、ローイングストロークの駆動フェーズ中のボートの船尾に対するブレードの傾斜です。正しいブレードピッチがないと、ブレードが深く潜りすぎたり、水面から飛び出したり、ローイングストロークの回復段階でバランスを取るのが難しくなったりする傾向があります。