Un’elica a vite è un dispositivo costituito da una serie di pale angolate che ruotano attorno a un mozzo per fornire spinta. Le eliche sono progettate per l’uso in diversi ambienti come acqua o aria, ma usano tutti gli stessi principi. Mentre le pale girano, allontanano l’aria o l’acqua dall’elica, producendo spinta. Navi, sottomarini, aerei ed elicotteri fanno uso di questo tipo di elica, così come i fan, i mulini a vento e le turbine.
Come il suo omonimo, l’elica a vite funziona in modo molto simile a una vite, ruotando attraverso un fluido come acqua o aria in modo simile al movimento della vite attraverso il legno. Le pale sono fissate al mozzo dell’elica ad angolo o inclinazione e funzionano in modo molto simile alla filettatura della vite. Un tiro ripido produce più movimento in avanti ma è più difficile girare. La maggior parte delle pale sono attorcigliate anziché piatte, il che significa che il passo varia lungo la lunghezza della lama, il che conferisce all’elica una maggiore efficienza.
Le eliche a vite funzionano spingendo via l’aria o l’acqua, e fedele alla terza legge di Newton, questo movimento crea una spinta nella direzione opposta, spingendo il veicolo in avanti. Le eliche di aeroplani ed elicotteri hanno pale lunghe e strette e le navi usano eliche con pale più larghe e più corte. Ciò è principalmente dovuto alla differenza di densità tra aria e acqua. L’aria è molto meno densa dell’acqua, quindi è necessario spostare più aria per creare spinta. Inoltre, le navi, che sono naturalmente galleggianti, non devono spostarsi a velocità sufficientemente elevate per raggiungere la portanza, riducendo ulteriormente la domanda di eliche a base d’acqua.
Le prime radici dell’elica a vite risiedono nella vite di Archimede, una coclea che gira all’interno di un cilindro usato per l’irrigazione. Si ritiene che sia stato creato da Archimede nel III secolo aC I mulini a vento risalgono almeno al IX secolo. Leonardo da Vinci ha disegnato i piani per un elicottero nel 16 ° secolo, rendendolo il primo progetto a utilizzare l’elica a vite per spostare un veicolo, ma ovviamente non ha mai costruito la macchina. Nel 1796, l’inventore John Fitch degli Stati Uniti creò un’elica a coclea per una nave a vapore.
C’è un dibattito sull’inventore della moderna elica a vite. All’inizio del XIX secolo, diversi inventori lavoravano ciascuno indipendentemente sull’elica a vite come metodo di propulsione delle navi. Questi innovatori includevano Francis Pettit Smith in Inghilterra; Robert Wilson, James Watt e James Steadman della Scozia; Frédéric Sauvage della Francia; Richard Jordan Gatling, John Stevens e John Ericsson degli Stati Uniti; e Joseph Ressel d’Austria. Smith ed Ericsson hanno fatto domanda per i brevetti nel 1836 e generalmente sono accreditati con la creazione dell’elica a vite.