Por que o Cessna 172S Skyhawk usa apenas duas pás fixas?

Você não está errado, mas um adereço de duas lâminas de pitch fixo tem uma grande vantagem: é barato . Barato para comprar, barato para instalar, barato para manter, barato para reparar. Os 172s são predominantemente treinadores nas frotas de FBO e o barato é o vencedor. As eficiências de um suporte melhor são perdidas quando você está apenas realizando trabalho de padrão e países de cruzamento curto.

Além disso, quando você não está escalando, um adereço de duas lâminas será realmente mais eficiente, não menos como está criando menos arrasto. De acordo com o link da Hartzell FAQ:

Depending on the combination of [engine power, operating RPM for the propeller, diameter limitations, design requirements, etc] a 2-blade propeller may be most efficient, but as power increases additional blades are generally required to efficiently utilize the increased power.

Isso significa que em um motor de 160 cavalos de potência como o 172 está balançando, você não verá benefícios particularmente tangíveis de aumentar o número de pás. Ir para uma velocidade constante, por outro lado, proporcionaria uma maior utilização de energia em todo o envelope de vôo.

Por exemplo ...

Uma hélice de 2 pás de passo fixo McCauley revisada que se ajusta a um Cessna 172 está US $ 2.100 no ebay. Não tem partes móveis (quero dizer, além do próprio ) e é relativamente fácil de equilibrar.

A (não-revisado?) Hartzell propulsor de velocidade constante de 3 pás de um Piper PA-46-350 O Malibu Mirage está $ 15.000 no ebay com sem registros , que geralmente é um mau sinal. Não é uma comparação direta com, digamos, o suporte em um C182, mas provavelmente está no estádio. É mais difícil de equilibrar e requer mais manutenção para garantir que o mecanismo de velocidade constante seja perfeito.

Eu só consegui encontrar preços no ebay, o que não é a comparação mais científica de todas, mas é um começo.

Não posso melhorar a resposta do @azid sobre a eficiência ou o custo, mas outro ponto em unidades de velocidade constante está relacionado ao fato de os 172s serem predominantemente treinadores: adereços de arremesso fixo são mais fáceis de pilotar.

Minhas primeiras lições no circuito foram ocupadas o suficiente apenas para obter as altitudes, posicionamento, chamadas de rádio e cheques concluídos corretamente. Quando fiz treinos de diferenças para pitch variável alguns anos mais tarde, de repente tornou-se ocupado novamente, simplesmente por tentar lembrar quais configurações de RPM e MP eu deveria estar usando em cada estágio (geralmente 5 combinações diferentes por circuito).

Não é muito mais difícil, admitidamente, mas apenas ter uma dimensão (o botão do acelerador preto avança para mais potência ou para trás com menos potência) era mais fácil no meu cérebro estudantil que já estava sobrecarregado do que o configuração de pitch variável bidimensional (botão preto para alimentação, azul para RPM; com o azul indo para frente quando você quer mais potência (decolagem) e quando você está diminuindo a potência (final curto, no caso de precisar girar)) .

Para uma dada potência, duas lâminas são mais eficientes do que três, três mais que quatro e assim por diante.

Existem algumas razões para ter mais de duas lâminas:
-o motor gera tanta energia que um propulsor de duas lâminas precisaria ser tão longo que iria entrar em contato com o solo.
o motor gera tanta energia que um propulsor de duas lâminas precisaria ser tão longo que a velocidade das pontas da lâmina excederia a velocidade do som.
-a aplicação da aeronave requer aceleração e capacidade de escalada em velocidade máxima. Mais pás para uma determinada potência equivalem a velocidades máximas mais altas, mas melhor aceleração de decolagem e taxas de subida.
- no caso da Bonanza da cauda V, o peso adicional das três lâminas move o CG para frente, facilitando o carregamento.

A prop mais eficiente para um dado hp é um único blade (existe). Muitos exemplos nas imagens do Google.

O custo e o aspecto de manufatura / manutenção são outras considerações e foram abordados em outras respostas.