17. Prosince 1903 se bratři Wrightové zapsali do historie prvním úspěšným řízeným letem létajícího stroje těžšího než vzduch na světě. Mnozí považují leták za více než jediný vynález, ale za kombinaci mnoha inovací, které společně vytvořily pohon, aerodynamika, a ovládání. V procesu navrhování prvního úspěšného letadla, bratři Wrightové také zkonstruovali první úspěšnou letadlovou vrtuli se zkrouceným designem profilu.
rané ztvárnění vrtule letounu bylo založeno na konstrukci rotujícího šroubu. V polovině 1700s, vynálezci začali používat rotační šroub technologie pro lodní vrtule, a 1800s vrtule byly standardní technologie na různých plavidel.
v pozdních 1800s, několik létajících strojů se vynořilo z prvních průkopníků, kteří založili své vrtule na šroubovém tvaru. Ale byli to bratři Wrightové, kteří jako první uznali, že vrtule letadla by měla být tvarována spíše jako křídlo než šroub.
oba bratři usoudili, že vrtule mohou fungovat jako rotující křídla, která se točí vzduchem. Myšlenka byla, že rotující lopatky vrtule by fungovaly jako „profily“ (tvary křídel), které vytvářejí tlakový rozdíl a vytlačují vzduch dozadu a vytvářejí dopředný tah.
pomocí dat z experimentů v aerodynamickém tunelu vytvořili Wrights efektivní konstrukci vrtule modelovanou podle jednoho z jejich tvarů křídel. Poté se vydali vymyslet pohonný systém, který využíval malý motor a dva velké, pomalu se otáčející vrtule.
vrtule letáku byly ručně vyřezávané ze smrku a měly průměr více než 8 stop. Špičky vrtulového listu byly pokryty plátěnou látkou a lakem, aby se zabránilo štěpení dřeva. Wrights přidali kroucení podél délky čepele, aby vytvořili konzistentnější úhel útoku pro čepel, zajištění toho, že čepel při každé rotaci přitáhla konzistentní množství vzduchu směrem k rovině.
bratři testovali svůj počáteční návrh vrtule ve svém obchodě s koly v Daytonu v Ohiu pomocí motoru o výkonu dvou koní. Jejich návrh zafungoval a hotový projekt má podle odhadů dosáhnout maximální účinnosti kolem 66 až 70 procent. Dnešní vrtule jsou účinné asi z 90 procent.
leták z roku 1903 zahájil „průkopnickou éru“ letectví a Wrights vydláždili cestu pro letecký průmysl, jak ho známe dnes. Ale byl to jejich inovativní design vrtulí letadla, který vzal funkční vrtule letadla z nápadu do reality.
dnešní vrtule jsou vyrobeny ze dřeva, hliníku nebo kompozitů. Jak se ve 40. letech zvýšil výkon motoru, konstruktéři vrtulí používali široké pravoúhlé vrtulové listy, které dokázaly absorbovat více energie než lopatky s kulatou špičkou. Vrtule dnes mohou mít kdekoli od dvou do šesti lopatek.
Hartzell vrtule byl zlepšení konstrukce vrtule od prvních dnů letectví, poté, co Orville Wright navrhl Robert Hartzell začít vyrábět ručně vyřezávané vrtule z jeho ořechového dřeva továrny v roce 1917. Dnes konstruktéři vrtulí Hartzell pokračují v hledání maximálního výkonu při splnění limitů průměru, hmotnosti, pevnosti a hluku. Více o konstrukci vrtulí letadla Hartzell se dozvíte zde.