Модернизираната версия на летящото устройство на Да Винчи може да произвежда по-малка интензивност на звука на единица подемна сила, казват изследователи.
Вид дизайн на хеликоптер, замислен за първи път от италианския гений от Ренесанса Леонардо да Винчи, може да помогне за разработването на по-тихи и по-невидими съвременни дронове, сочи ново изследване.
ОЩЕ: Българска или черкезка робиня е майката на Леонардо да Винчи?
Дроновете ще шумят все повече
Дроновете издават характерно високочестотно бръмчене, докато витлата им разрязват въздуха. Тъй като тези дистанционно управлявани устройства стават все по-широко използвани за доставка на пакети, фотография, реагиране при извънредни ситуации и война, шумовото замърсяване, което произвеждат, само ще се увеличи.
Leonardo da Vinci / Public Domain
Ново изследване на университета „Джонс Хопкинс“ в Балтимор предполага, че устройство, изобретено от Леонардо да Винчи преди повече от 500 години, може да е ключът към създаването на по-тиха технология за дронове.
Може би най-известен с картините си като „Мона Лиза“ и „Тайната вечеря“, Леонардо е бил и инженер и архитект, и е оставил скици на правдоподобни летящи машини векове преди ерата на полета, включително прототип на хеликоптер.
ОЩЕ: Звезди, реки и хора: Какво е оставил Леонардо да Винчи в Лестърския кодекс
Незаслужено не получил внимание
Винтът на Леонардо, замислен през XV век, е един от най-ранните известни дизайни за ротор, генериращ подемна сила.
Въпреки това неговите аеродинамични и аероакустични изобретения са получили ограничено научно внимание според професора по машинно инженерство Раджат Митал, автор на новото изследване.
В изследването, което все още не е рецензирано, д-р Митал и неговият екип симулирали аеродинамичните сили и звуковите емисии на модернизиран дизайн на винта на Леонардо.
„Визионерският винт на Да Винчи – своего рода предшественик на съвременния хеликоптер – вдъхнови нашето изследване – пояснява Митал. – Идеята беше да се съчетаят историческото вдъхновение и съвременните изчисления, за да се преосмисли по-тих модерен дрон“, казва машинният инженер от университета „Джон Хопкинс“.
Бръмченето, произвеждано от съвременните дронове, се дължи на въздушни вихри около върховете на витлата, които свистят и се пресичат с плоските им ъглови лопатки. Изследователите теоретизират, че витлата, направени подобно на дизайна на Леонардо, с винтова форма и една лопатка, могат да разпространяват тези въздушни вихри и да заглушават звука.
ОЩЕ: Леонардо да Винчи разкривал тайните на гравитацията още през XV век
Модернизация променя нещата
Учените са провели компютърни симулации, оценявайки подемната сила, механичната мощност и акустичните емисии от такъв дизайн при различни условия на въздушния поток. Те сравнили резултатите с тези от типичен двулопатков ротор, който произвежда подобна подемна сила.
Изследователите установили, че модернизираният дизайн на Леонардо произвежда по-малка интензивност на звука при същата подемна сила.
„Въздушният винт демонстрира значително по-ниска консумация на механична енергия и акустична интензивност на единица подемна сила“, пишат изследователите.
Те открили, че спиралната геометрия на въздушния винт на Да Винчи потиска взаимодействието между роторната лопатка и въздушния вихър и по този начин шума от него.
„Дизайн с една лопатка на въздушния винт намалява шума от взаимодействието между лопатката и вихъра, ключов фактор за аероакустиката на ротора“, пишат учените.
ОЩЕ: Създадоха дрон по чертежи на Леонардо да Винчи
Според изследователите тези открития подчертават потенциалните ползи от неконвенционалните конструкции на роторите за приложения, чувствителни към шум.
„Бъдещата работа може да изследва геометрични вариации, като например увеличаване на броя на завъртанията“, казват учените и се надяват да проучат допълнително структурната цялост и стабилност на дизайна на Леонардо, преди той да бъде разработен в каквито и да е жизнеспособни концепции.
