I.

プロローグ

気体や液体のような流体の中で回転して、回転軸の方向に推進力を生みだす機械装置のこと。ふつうは航空機の推進装置としての羽根車をいい、原理も基本構造も同じだが、船舶の場合はスクリューという。プロペラは空中や水中で回転するが、一方の用途に効率的に設計されたものが、他方ではまったく機能しないということがある。ジェット推進が開発されるまでは、動力をもつ船舶はプロペラをそなえており、グライダーをのぞくすべての航空機も同様にプロペラをそなえていた。発電機に連結されたプロペラは、風の流れの中におかれると、風車の役割をはたす。

プロペラは基本的にはねじで、回転すると空中や水中をすすむが、これはボルトがナットの中をすすむのと同じである。イギリスでは船舶のプロペラはスクリューといい、飛行機のプロペラはエア・スクリューとよばれている。典型的プロペラは、2～4枚の羽根でできており、各羽根はそれぞれねじ山の形をした螺旋(らせん)形をしている。プロペラ・シャフトが1回転する間に、プロペラまたはプロペラの羽根が前進する距離を幾何ピッチという。これはふつうのねじのピッチまたはねじ山間の距離に相当する。

プロペラが1回転する間に空中や水中を実際にすすむ距離は、有効ピッチとよばれている。有効ピッチと幾何ピッチとの間の差異は、スリップとよばれている。一般的に、効率のよいプロペラはほとんどスリップをせず、有効ピッチがほとんど幾何ピッチと同じである。しかし、プロペラの効率は、スリップではなく、プロペラ・シャフトを回転させるのにつかわれるエネルギーに対する、推力の比率である。航空機のプロペラは86%という高い効率で運転されるが、船舶のプロペラはもっと低い効率で運転される。