Kąt natarcia łopaty śmigła jest kątem między cięciwą profilu łopaty a kierunkiem prędkości względnej opływu. W śmigle stałym (stały skok/stałe nastawienie geometryczne) sama geometria łopaty się nie zmienia, ale zmienia się kierunek napływu, bo jest on wypadkową dwóch składowych:
- składowej obwodowej wynikającej z obrotów (związanej z prędkością końca łopaty),
- składowej postępowej wynikającej z prędkości lotu samolotu.
Gdy obroty silnika są stałe, składowa obwodowa prędkości na danym promieniu łopaty w przybliżeniu się nie zmienia. Jeśli jednocześnie prędkość lotu wzrasta, rośnie składowa postępowa. Wypadkowa prędkość napływu "bardziej kładzie się" w kierunku osiowym, a to zmienia kąt napływu tak, że przy niezmienionej geometrii łopaty kąt natarcia maleje.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- Stwierdzenie, że kąt natarcia rośnie przy stałych obrotach i rosnącej prędkości lotu, wynika zwykle z pomylenia pojęć albo z intuicji, że "większa prędkość daje większy kąt". W rzeczywistości rośnie składowa osiowa, a to zmniejsza kąt natarcia przy stałym nastawieniu.
- Teza, że kąt natarcia maleje przy stałej prędkości lotu i rosnących obrotach, jest sprzeczna z trójkątem prędkości: zwiększenie obrotów zwiększa składową obwodową, a więc zmienia kierunek napływu tak, że kąt natarcia ma tendencję do wzrostu (dla stałej prędkości postępowej).
- Teza, że kąt natarcia wzrasta przy stałej prędkości lotu i rosnących obrotach, może wydawać się kusząca i bywa prawdziwa w ujęciu jakościowym, ale w tym zadaniu kluczowa jest zależność przy stałych obrotach i rosnącej prędkości lotu.
Wskazówka egzaminacyjna: narysuj krótki schemat dwóch wektorów (obwodowego i postępowego) i ich wypadkowej. Z samej geometrii wektorów da się odczytać, czy kąt natarcia łopaty rośnie czy maleje.
