模型航空機のプロペラ
動力ゴムのトルクは4倍以上変動する。ゴム動力はエンジンと違って回転数の上限は無く、トルクが上がればそれに応じてプロペラの回転数を上げるから、回転数は通常の2倍以上になり、機体はその推進速度に追随できず、プロペラの効率は低下する。
この過回転を抑えるために、プロペラの仕様を高トルクのときだけ変化させて、プロペラ回転の負荷を増やすことが計画された。これが自動可変ピッチプロペラである。
プロペラ駆動軸とプロペラを直接に結合せずに、間に適当な強さの捻じれバネを入れると、駆動トルクが強いときはこのばねが縮み、回転面で見たブレードの角度はトルクが弱いとき(捻じれバネが縮まないとき)よりも回転方向より遅れ、後方にずれる。この「ずれ」を利用してブレードのピッチ角を増やすならば、トルクの強いときにはピッチが大きくなる自動可変ピッチプロペラになる。ブレードを回転軸で取り付けてピッチ角を変更できるようにして、それにホーンをつければ、この操作ができる。
鋼鉄線のハブには、ヒンジの軸となる針金の基部をハブの中心より外側に延長して、ヒンジの位置を胴体よりもはるかに外側にした新形式も出現した。この形式は、回転するプロペラ・ハブのヒンジ部が長い(中心から20~40%)1本の鋼鉄線になり、ブレード面はその外側だけになる。これを「アウトリガー・プロペラ」と呼び、ブレードの中心に近い不要部・低効率部の除去によって効率が向上するとされる。また、折りたたんだときに胴体にくっつかず、独立して気流に当たるために干渉抵抗がなくなるとされる。
一定ピッチ型に対置されたブロック形式として、かつては「マクスエル(人名)型」が広く使われていた。このブロックの平面形は長方形と三角形を中央でつないだ、野球のホームベース型である。プロペラ・ブレードの中心は三角形の頂点である。横から見た厚さは、中央(三角形と長方形の継ぎ目)が、両端の2倍になっている。このブロックも単純な形と寸法比率であり、断面の対角線を基準に削れば、次のような一定でないピッチ分布のプロペラが作れる。
マクスエル型プロペラのピッチは、ブレードの中央(三角形と長方形の継ぎ目:50%)と先端(100%)を1.0とすると、75%位置(長方形部分の中央)が1.125、中心(三角形部分の頂点:0%)が0.5になる。このようなピッチ分布は、まずブレード全体で一番効く75%部分(プロペラの仕様表示の 2)プロペラのピッチ を参照)のピッチを強くして、効率の低い中央部のピッチを低くしたことによる。
模型機のプロペラは、歴史的には実機と同様に硬木より削り出したものがはじめに使われた。使用する原動機の回転数が高いほど、硬い木が使われる。昔のライトプレーンの市販プロペラはホウ材で、エンジン機市販プロペラにはホウ材とサクラ材(ホウより硬い)が使われた。
ライトプレーンのような簡単な小型機はキットが中心であり、その予備部品としてのプロペラも各種呼び寸法のものが市販されている。機体を自作する場合も、この市販プロペラを利用することが出来る。日本のライトプレーンの起源は戦前にさかのぼり、ホウ材の機械削りのプロペラが当時より市販されていた。現在は、プラスティックの射出整形品である。呼び寸法は、当初は「寸」であったので、寸法の間隔などに当時の習慣が残っている。
薄くて正確な形を保ち、強度と性能を両立させるためには、実機のような金属製のプロペラが優秀であるが、模型航空の世界では回転中に生じる事故の重大性から、その使用を禁止している。
プロペラは、次のような仕様(寸法や角度など)によって、それぞれの固有の形が示される。後述または別項で扱う、プロペラの選択、設計、調整などは、原動機の出力・回転数、機体の仕様、飛行状態(飛行速度や姿勢など)に合った、効率の高い仕様のプロペラを追求する作業である。