Воздушный поток набегает с относительной скоростью W под углом , который называют углом атаки, и действует с силой Р.
Углы и в значительной мере определяют эффективность крыльев.
Силу P раскладывают на силы Px и Py.
Силы Px производят давление в направлении ветра, которое называется лобовым давлением.
Силы Py действуют в плоскости y – y вращения ветроколеса и создают крутящий момент.
Максимальные силы, приводящие колесо во вращение, получаются при некотором значении угла атаки .
Ввиду того что окружная скоростью длине крыла не одинакова, а возрастает по мере удаления его элементов от оси вращения ветроколеса, относительная скорость W также возрастает.
Вместе с этим убывает угол атаки . Следовательно, не все элементы крыла будут иметь максимальную подъёмную силу.
Если уменьшать угол каждого элемента лопасти по мере удаления его от оси вращения так, чтобы наивыгоднейший угол атаки примерно сохранялся постоянным, то мы получим условие, при котором приблизительно все элементы лопасти будут работать со своей максимальной подъёмной силой.
Лопасть с переменным углом заклинения получает форму винтовой поверхности. У хорошо выполненных моделей КИЭВ достигает 46%.
