L’elica (in aeronautica propeller, in nautica screw) è il propulsore per eccellenza per velivoli lenti e per la maggioranza delle imbarcazioni. Consiste in un mozzo rotante al quale sono calettate due o più pale a profilo alare.
Mentre l’elica ruota attorno al proprio asse trascinata da un motore (a scoppio, turbina o elettrico), ogni sezione di pala si muove nell’aria con una velocità data dalla combinazione vettoriale della velocità di avanzamento e della velocità periferica tangenziale . Questa composizione aerodinamica produce una portanza (su ogni pala) la cui componente assiale globale si traduce nella spinta utile (Thrust).
Il rendimento propulsivo di un’elica è il rapporto tra la potenza utile di spinta e la potenza meccanica all’albero assorbita :
Nella teoria impulsiva (Froude, Rankine), la spinta si genera accelerando all’indietro una massa fluida . Il rendimento impulsivo ideale (che ignora attriti e rotazione della scia) mostra che per minimizzare le perdite di energia cinetica e massimizzare il rendimento, è preferibile elaborare una grande portata massica conferendole una piccola accelerazione (da qui i rotori giganteschi per elicotteri e turbofan ad altissimo rapporto di bypass).
Nelle applicazioni aeronautiche reali, l’elica è spesso a “passo variabile” (Variable-pitch propeller), permettendo di variare l’angolo di calettamento delle pale in volo per mantenere un angolo di attacco ottimale su di esse in ogni fase del volo, compensando la variazione della velocità .