O torque necessário para girar uma hélice aumenta com a rotação?

Claro. Mais e maiores lâminas é mais arrasto. O arrasto também é proporcional à velocidade ao quadrado. Mesmo mantendo o RPM, uma hélice maior (diâmetro) terá o diâmetro adicional voando mais rápido.

Para manter um RPM mais alto (ou usar um prop maior), a força para cancelar o aumento do arrasto é maior e, portanto, o torque (força vezes a distância) que impulsiona a hélice.

Coloque a hélice no vácuo, e o motor não terá problemas com a hélice além de quaisquer cargas no eixo (mas não haverá empuxo).

Se os outros fatores permanecerem constantes, o torque necessário para girar uma hélice aumentará com a rotação. O requisito de energia é uma função de torque e RPM.

A potência mecânica é sempre o produto de um esforço (torque) vezes uma variável de fluxo (RPM). Da mesma forma, a energia elétrica é sempre o produto de um esforço (tensão) vezes uma variável de fluxo (corrente).

O problema de projeto de otimizar uma combinação de motor e hélice para potência máxima então sempre se resume a isto: 1) determinar as RPMs nas quais o motor produz pico de potência (torque x RPM), 2) conhecer a tensão e corrente necessário para produzir essa potência, e 3) especificando a hélice que pode absorver essa quantidade de potência naquela RPM específica.

A análise é complicada pelo fato de que, do ponto de vista da modelagem de sistemas dinâmicos, um motor de corrente contínua é um gyrator , em que a variável de esforço de entrada (tensão) é proporcional à variável de fluxo de saída (RPM).

Primeiramente, pegue a seis lâminas e jogue fora. 2 lâminas são melhores até que o arco atinja o chão na frente do seu avião, então vá com 3. Curioso quanto à aplicação aqui, é um ultraleve? Pode ajudar também a considerar pitch também, mas você está definitivamente no caminho certo com o 16x12. Se não me engano, é mais longo que o 12x12 com o mesmo tom. Você pode obter um dispositivo de medição de rpm de uma loja de hobby para medir o pico de rpms, mas como você já está medindo o empuxo, não é absolutamente necessário. Agora você pode tentar 15x12, 17x12, talvez 18x10 (mais longo com menos pitch) até você ficar perfeito. Pitch é apenas como engrenagens em um carro, menor significa melhor aceleração de paralisação e melhor na escalada, maior vai dar rpms mais baixos no cruzeiro. Eu continuaria tentando, e me certificaria de que a bateria / motor possa aguentar a carga sem subindo em chamas. Definitivamente, verifique com um especialista como você tem algum prop sério lá.