In der FAA-H-8083-25A Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge finden sich die folgenden Erläuterungen:

Propeller Pitch (Propellersteigung) The pitch is defined as the distance a propeller would travel in one revolution if it were turning in a solid.

Blade Angle (Blattwinkel) The angle of a propeller blade, as measured against the hub of the propeller, keeps the angle of attack relatively constant along the span of the propeller blade, reducing or eliminating the possilibility of a stall. Blade angle, usually measured in degrees, is the angle between the chord of the blade and the plane of rotation and is measured at a specifi c point along the length of the blade.

1 Propeller Pitch und Slip

Die Funktion des Propellers besteht darin, Zug oder negativen Zug zu erzeugen und das Flugzeug nach vorne zu bewegen. Der Propeller Pitch bezeichnet die Distanz, die ein Propeller bei einer Umdrehung um seine Achse im Raum zurücklegen würde (theoretische Fortbewegung). Vielleicht ist das rein wörtlich schwer zu verstehen, aber die obigen Abbildungen machen es vermutlich einfacher zu verstehen. Man kann sich den Propeller tatsächlich wie eine auf eine Schraube geschraubte Mutter vorstellen; wenn sich die Mutter dreht, bewegt sie sich entlang der Achse vor und zurück. Diese Distanz ist der Propeller Pitch.

Auf der Rückseite vieler Propeller ist eine Zahl für den Pitch angegeben; die Einheit dafür ist Zoll. Beispiel: Ein Propeller mit einem Pitch von 74 Zoll legt nach einer Umdrehung theoretisch 1,88 Meter zurück. 74 * 25,4 mm = 1879,6 mm ≈ 1,88 m

Aufgrund von Faktoren wie dem Luftwiderstand ist der Pitch (auch geometrischer Pitch genannt) ein Idealwert. Die tatsächliche Distanz, die zurückgelegt wird, wird als effektiver Pitch bezeichnet. Zum Beispiel gab es im Internet folgende Aufgabe: Die Propellerdrehzahl beträgt 1800 U/min, die Fluggeschwindigkeit 540 km/h – wie groß ist der effektive Pitch des Propellers? Eine einfache Rechnung: In einer Minute wird 9 km zurückgelegt (540 / 60 = 9 km), also beträgt der effektive Pitch 9000 m / 1800 = 5 m. Hieran sieht man auch: Die Fluggeschwindigkeit wird von der Propellerdrehzahl und dem effektiven Pitch bestimmt.

Die Differenz zwischen Pitch und effektivem Pitch wird als Propeller Slip oder Propeller Schlupf bezeichnet. Die Größe des Slips beeinflusst die Zugkraft, die der Propeller erzeugt, und spiegelt wider, wie stark der Propeller das durchströmende Medium während des Betriebs komprimiert.

Wenn auf einem Propeller „74-48“ steht, bedeutet das: Sein Pitch beträgt 74 Zoll, der effektive Pitch 48 Zoll.

2 Blade Angle und Anstellwinkel (Angle of Attack)

Der Blade Angle ist der Winkel zwischen der Profilsehne des Propellerblatts und der Rotationsebene; er ist unten durch einen gelben Bogen gekennzeichnet.

Offensichtlich sind Pitch und Blade Angle zwei völlig unterschiedliche Konzepte. Da der Blade Angle jedoch die Größe des Pitch im Wesentlichen bestimmt, werden die beiden Begriffe in der Praxis oft austauschbar verwendet. Wenn der Blade Angle zunimmt, nimmt auch der Pitch zu (higher Pitch) – sie verhalten sich proportional.

In der Abbildung oben ist noch ein weiterer Winkel zu sehen: der Anstellwinkel (Angle of Attack), der durch einen grünen Bogen markiert ist. Der Anstellwinkel ist der Winkel zwischen der Profilsehne des Blatts und der Richtung der relativen Anströmung. Man sollte wissen: Der Anstellwinkel ist der Hauptfaktor, der den Wirkungsgrad des Propellers beeinflusst. Der Wirkungsgrad ist am größten, wenn der Anstellwinkel zwischen 2 und 4 Grad liegt.

Zu den Faktoren, die den Anstellwinkel beeinflussen, gehören der Blade Angle, die Fluggeschwindigkeit und die Propellerdrehzahl. Wenn Blade Angle und Drehzahl konstant bleiben, verkleinert sich der Anstellwinkel bei zunehmender Fluggeschwindigkeit; bei abnehmender Fluggeschwindigkeit vergrößert er sich. Wenn Blade Angle und Fluggeschwindigkeit konstant bleiben, vergrößert sich der Anstellwinkel bei zunehmender Drehzahl; bei abnehmender Drehzahl verkleinert er sich.

完