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C-130J スーパー・ハーキュリーズの6翅ダウティ・ロートルR391複合素材可変および反転ピッチプロペラの一組

航空工学において可変ピッチプロペラ（かへんピッチプロペラ、英語: variable-pitch propeller）とは、長軸の周囲を回転するブレードのピッチを変えることができるプロペラを示す。手動可変ピッチプロペラ（英語: controllable-pitch propeller）はブレードピッチの変更をパイロットが手動で行うものである。一方、定速プロペラ（恒速プロペラとも、英語: constant-speed propeller）は、操縦者が所望のエンジン回転数を設定すると、ブレードピッチは操縦者の介入なしにエンジン回転数を一定にするように自動的に制御される。プロペラピッチと、それに伴ってエンジン回転数を制御する装置はプロペラ・ガバナーないし定速装置と呼ばれる。

リバーシブル・プロペラ（英語: reversible propellers）はブレードピッチを負の値に設定できるものである。これによって、回転方向をかえることなく制動や地上で後退するための逆推力を発生することができる。

ある種の航空機では地上整備時にブレードピッチを変更できるものもあるが、これらは可変ピッチとはみなされていない。このようなプロペラは一般的には軽飛行機や超軽量動力機でのみ使用されている。
目的

航空機が静止していてプロペラが回転しているとき（無風状態で）、相対風（英語版）ベクトルは側面からとなる。しかしながら、航空機が前進を始めると相対風ベクトルは前方向に増加し始める。プロペラのブレードピッチは相対風に対して最適な角度を保つように増大させる必要がある。

初期のプロペラは固定ピッチだったが、このようなプロペラではさまざま条件下で効率的ではなかった。プロペラのブレードピッチを離陸と上昇性能に合わせたものにすると、巡航時にはブレードの仰角が小さすぎて効率が低下する。逆に、巡航時によい性能を発揮するように設定されたプロペラは、低速では仰角が高すぎるため失速してしまう。

ブレード角を調整できるプロペラは、さまざまな条件下でより効率的である。可変ピッチ機能を有するプロペラは対気速度の広い範囲でほぼ一定の効率を保つことができる[1]。

小仰角では、プロペラが1回転ごとに少しの空気しか動かせないために、小さなトルクしか必要としないが高い回転速度を必要とする。これは自動車のローギアの動作と同等である。巡航速度に達すると、運転者は速度を維持するのには十分な出力を高いギアに変速してエンジンの回転数を落とす。同じことがプロペラの仰角を大きくすることで飛行機でも実現できる。これは、プロペラが1回転あたりにより多くの空気を移動させるため、単位時間あたりには同等の量の空気を移動させながらエンジン回転数を落としても速度を維持できることを意味する。

可変ピッチプロペラの別の用途は、抗力を減らすためにプロペラのブレードをフェザリングすることである。これはブレードの前縁が進行方向に向くように回転させることを意味する。多発機では、1つのエンジンが故障した際にはそのエンジンのプロペラがフェザリングできれば抗力を低減でき、残ったエンジンを使用して飛行を継続することができる。単発機では、エンジン故障時にプロペラをフェザリングできれば抗力を低減して滑空特性を改善でき、操縦者に対して不時着する場所についての選択肢を増やすことができる。
機構

ピッチ変更には油圧、遠心力錘および電気制御の3種類の手法が用いられている。

エンジンの油圧は通常商用のプロペラ機およびコンチネンタルやライカミングのエンジンを搭載した軽飛行機で用いられている。定速装置（CSU）が搭載されていない航空機では、操縦者は油圧を用いてプロペラのブレードピッチを手動で変更する。

油圧動作は超軽量動力機にとっては高価で場所をとりすぎることがある。そこで、機械的ないし電気的に作動するプロペラが使われることがある。
定速プロペラ定速プロペラハブのカットモデル（英語版）定速プロペラのピッチを変更する動作アメリカン・チャンピオン（英語版）製航空機に取り付けられた、イホストロイ（英語版）製PCU5000 プロペラ調速機

定速プロペラとは、航空機の運用状況の如何に関わらず、選択した回転数を維持するためにブレードピッチを自動的に変更する可変ピッチプロペラである。これは、プロペラのブレードピッチを自動的に変更する定速装置（英語: constant-speed unit、CSU）ないしプロペラ調速機（英語: propeller governor）を使用して実現される。

ほとんどのエンジンは回転数の狭い範囲で最高出力を発揮する。CSUは航空機が離陸中や巡航中なのかに関わらず、もっとも経済的な回転数でエンジンが動作するように制御する。CSUは、航空機の飛行速度に関係なくエンジンを最適な回転数で動作させることができることから、自動車においての無段変速と同等であると言える。航空機エンジン設計者にとってはCSUが点火系の設計を容易にするが、これは航空機のエンジンがおおよそ一定の回転数で動作することから、自動車用エンジンにおける進角装置を単純化することが可能だからである。

実質的に、すべての高性能プロペラ機は、特に高高度での燃料効率と性能を大幅に向上させるために定速プロペラを装備している。

定速プロペラの最初の試みは、遠心力で動作する機構で駆動されるもので、カウンターウェイトプロペラと呼ばれた。この動作は、ジェームズ・ワットが蒸気機関の速度を制限するために用いた遠心調速機と同様である。バネで保持された偏心錘がスピナーの近くないし内部に置かれている。プロペラが所定の回転数に達すると、遠心力によって錘が外側に振り出され、この動きがプロペラのピッチを急にするように捻る機構を駆動する。