模型航空機のプロペラ
プロペラは翼の一種といえるが、翼断面に当たる気流の向きがプロペラの回転と機体の進行との合成であり、翼断面もそれに対応してねじれているので、分析や工作は複雑である。それ故に、模型航空活動においてはプロペラをマスターすることが、中級技能検定のような関門と位置づけられている。
翼型断面を持つ羽根を回転して、飛行速度より大きい速度を持つ後流を作り、その運動量の増加の反作用としてスラストを発生し、飛行機を推進する装置がプロペラである。
プロペラを回転させるためには発動機からトルクを加えなければならない。有効な仕事(率)すなわち(飛行速度)×(スラスト)を、加えたパワすなわち(トルク)×(回転数)で割ったものをプロペラ効率といい、よく設計されたプロペラは80%以上の効率を持つ。 (以下略:航空学辞典:木村秀政監修より)
プロペラは空転しても大きな正面積を曝しているので大きな抵抗になり、特にピッチ比の小さいプロペラの場合は固定状態に比べて大差がなかった。プロペラ・ブレードを後方に折りたたみ、気流に平行にして正面積を激減させる「折りたたみプロペラ」が抜本的に有効である。折りたたみ式の効果は自明であり1930年代から試みられていたが、メカニズムの開発途上においては重く、狂いやすく、プロペラとしての性能が低下した。そのために、競技の実戦では軽量・確実な空転式プロペラに負けることがあった。
折りたたみ式プロペラの構造は、プロペラ・ブレードを中心近くにヒンジ(蝶番)をつけて、後方に90度折りたためるようにしたものである。初期には、固定式・空転式と同様にプロペラ・ブレードを一木(いちぼく)つくりで削り、その中心部後方に真鍮板で作ったヒンジを貼り付け、ヒンジの軸になる針金を外側に延長してブレードの根元に固定して、最後にヒンジ軸のところからプロペラ木部を切断するという方式が採られた。
初期トラブルとして、ヒンジのガタつき誤差が大きく、ピッチが狂ったり、両方のブレードがまっすぐにならなくて振動を起こしたり、プロペラ本来の機能や推進効率を阻害した。
初期の折りたたみプロペラでは従来の固定プロペラの工法が踏襲され、一木つくりで全体を一体に仕上げることが、プロペラの精度やバランスを担保する方法と考えられてきた。折りたたみプロペラが普及した1950年代後半になると、両ブレードと、中心のヒンジの付いたプロペラハブが、独立した3部品と考えられるようになり、別々に製作されるようになった。プロペラの精度とバランスは、ブレードをハブに取り付け一体化する工程の組み立てジグによって担保されるようになった。