Гвинти змінного кроку, призначення. Виготовлення лопатей, балансування.

У повітроплаванні,  зі змінним кроком гребного гвинта є тип повітряного гвинта з лопатями, які можуть обертатися навколо своєї поздовжньої осі, щоб змінити крок лопаток. Гвинт регульованого кроку – це гвинт, крок якого регулюється пілотом вручну. Як альтернатива, гвинт з постійною частотою обертання - це гвинт, в якому пілот встановлює бажану частоту обертання двигуна (об/хв), а крок лопатей регулюється автоматично без втручання пілота, тому швидкість обертання залишається постійною. Пристрій, який регулює крок гребного гвинта і, отже, швидкість, називається регулятором гребного гвинта або пристрій постійної швидкості .

Реверсивні гребні гвинти - це, у яких крок може бути встановлений на негативні значення. Це створює зворотну тягу для гальмування або руху назад без необхідності змінювати напрямок обертання валу.

Деякі літаки мають гвинти, регульовані із землі, проте вони не зважають на регульований крок. Вони, як правило, можна знайти тільки на легких літаках та надлегких.

Перші гребні гвинти були фіксованого кроку, але ці гребні гвинти неефективні у низці умов. Якщо кут лопаті гвинта встановлений так, щоб забезпечити хороші характеристики зльоту та набору висоти, гвинт буде неефективним у крейсерському польоті, тому що лопата буде під занадто низьким кутом атаки. І навпаки, гвинт, налаштований на хороші крейсерські характеристики, може затихнути на низьких швидкостях, тому що кут атаки буде занадто великим.

Гвинт із регульованим кутом нахилу лопатей більш ефективний у різних умовах. Повітряний гвинт із змінним кроком може мати майже постійний ККД у широкому діапазоні швидкостей польоту. 

Менший кут атаки вимагає найменшого моменту, що крутить, але найбільшої кількості обертів за хвилину, тому що гвинт не переміщає багато повітря при кожному обороті. Це схоже на автомобіль, який працює на зниженій передачі. Коли автомобіліст досягає крейсерської швидкості, вони уповільнюють двигун, перемикаючись на вищу передачу, при цьому виробляючи потужність, достатню для руху автомобіля. У літаку це досягається за рахунок збільшення кута атаки гвинта. Це означає, що пропелер переміщує більше повітря за один оберт і дозволяє двигуну обертатися повільніше при переміщенні еквівалентного об'єму повітря, таким чином підтримуючи швидкість.

Ще одне застосування гребних гвинтів зі змінним кроком – це опора на лопаті гребного гвинта для зменшення лобового опору. Це означає обертання лопат так, щоб вони дивилися прямо вперед. У багатомоторному літальному апараті, якщо один двигун виходить з ладу, його можна перенаправити, щоб зменшити лобовий опір, щоб літак міг продовжувати політ, використовуючи інший двигун (і). У літаках з одним двигуном, якщо двигун виходить з ладу, флюгування гвинта зменшить опір і збільшить дальність ковзання, надаючи пілоту більше варіантів того, де здійснити вимушену посадку.

Для зміни кроку використовуються три методи: тиск олії, відцентрова вага або електромеханічне керування.

Тиск моторного масла є звичайним механізмом, що використовується в комерційних гвинтових літаках та двигунах Continental та Lycoming, встановлених на легких літаках. У літаку без блоку постійної швидкості (CSU) пілот керує кроком лопатей гвинта вручну, використовуючи тиск олії.

Альтернативно або додатково відцентрові вантажі можуть бути прикріплені безпосередньо до гребного гвинта, як на Яковлівському Як-52. Перші спроби створення пропелерів з постійною швидкістю були названі повітряними гвинтами з противагою, які рухалися механізмами, що працюють за рахунок відцентрової сили. Їхня робота ідентична відцентровому регулятору, використовуваному Джеймсом Ваттом для обмеження швидкості парових двигунів. Ексцентрикові вантажі встановлювалися поруч зі спіннером або всередині нього, утримуючись пружиною. Коли гвинт досягне певного числа обертів за хвилину, відцентрова сила змусить вантажі розгойдуватися назовні, що приведе в рух механізм, що закручує гвинт до крутішого кроку. Коли гвинт уповільнюється, частота обертання зменшується настільки, щоб пружина штовхала вантажі назад, вирівнюючи гвинт на менший крок.

Невеликі сучасні двигуни з блоком постійної швидкості (CSU), такі як Rotax 912 можуть використовувати або традиційний гідравлічний метод, або електричний механізм управління кроком.

Гідравлічне управління може бути дуже дорогим і громіздким для мікролегків. Натомість вони можуть використовувати пропелери, які активуються механічно або електрично.