A forgási sebesség és a felszedő lapátok számának optimalizálása ill
Látszólagos szélvektorok a HELICIEL minden eleméhez
Az emelő-toló propeller légcsavarjának iránya (balra) és az emelési nyomaték a szélcsavarra (jobbra)
Ezért optimális lenne egy nagy sebességű, alacsony ellenállású profilozott lapátokkal felszerelt légcsavar. De a forgás sebességét korlátozzák más nemkívánatos hatások (lásd alább), például a maszkoló hatás, amely optimális elméleti egypengésű légcsavarhoz vezet. Azért mondom "elméleti", mert a rotációs kiegyensúlyozást mechanikai szinten kell kezelni...- Kavitáció(természetesen folyadékban mozgó légcsavar esetén).
- a hangsebesség: A penge hegyén látszólagos sebességet ellenőrizni kell. A hangsebességhez közeli sebességnél a szárnyak teljesítménye olyan változásokon és jelenségeken megy keresztül, amelyek azt jelentik, hogy nem lépik túl ezt a sebességet. Szuperszonikus propellerteszteket végeztek, amelyek arra utalnak, hogy lehetséges lenne meghaladni ezeket a sebességeket, de a szuperszonikus zajok és sokkok kezelése továbbra is bonyolult.
- a centrifugális erő és a tolóerő mechanikai igénybevételt jelent a lapátokra. Noha a centrifugális erő felhasználható a tolóerő kompenzálására azáltal, hogy a propellereknek kúpja van, a felhasznált anyagok néha a forgási sebesség korlátozását jelentik. Egyes gyártók szerint a szélturbina élettartama fordítottan arányos a forgási sebességével.
- A profilok húzóereje a látszólagos sebesség négyzetével is növekszik. Nagy sebességnél a profilok húzása által generált negatív nyomaték jelentősen csökkenti a hatékonyságot.