Исследователи из Массачусетского технологического института разработали пропеллеры новой формы, которая делает их намного тише и эффективнее. Эти новые пропеллеры, получившие название «тороидальные пропеллеры», в форме скрученного пончика устраняют высокий шум, характерный для дронов, без увеличения веса или увеличения энергопотребления. Конструкция винтов не сильно изменилась с тех пор, как братья Райт впервые поднялись в небо в 1903 году, поэтому давайте посмотрим, что делает эту новую разработку такой особенной.
Первая версия гребного винта, возможно, восходит к 200 г. до н.э., когда Архимед создал водяной винт. Бесчисленные изобретатели на протяжении веков, в том числе Леонардо да Винчи, работали над конструкциями гребных винтов. Однако, несмотря на их впечатляющие достижения в области материалов, формы лопастей и эффективности, базовая конструкция винта более или менее осталась прежней.
Тороидальные пропеллеры работают по тому же принципу, что и традиционные пропеллеры, но с закрытой конструкцией лопастей, где кончик одной лопасти загибается обратно в другую. Как заявили исследователи из лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института, эта конструкция «сводит к минимуму лобовое сопротивление закручивающихся воздушных туннелей, образующихся на концах лопастей, и повышает общую жесткость винта».
Предоставлено: Лаборатория Линкольна Массачусетского технологического института.
По сути, они уменьшает этот чрезвычайно раздражающий высокочастотный шум дрона и создает звук стремительного бриза, более приемлемый для слуха.
«Когда в начале 1900-х годов и во время Второй мировой войны люди придумывали всевозможные сумасшедшие идеи для самолетов, было несколько конструкций, которые в основном представляли собой эти кольцевые крылья. Поэтому мне стало интересно, как бы это выглядело, если бы вы взяли кольцевое крыло и превратили что-то подобное в пропеллер». — Томас Себастьян, старший сотрудник группы разработки структурных и тепловых жидкостей лаборатории Линкольна.
В своей статье команда указывает на психоакустические эксперименты, проведенные в 2017 году Исследовательским центром НАСА в Лэнгли. Эти эксперименты пришли к выводу, что люди более чувствительны к высокому звуку дронов, чем к другому транспортному средству. Они утверждают, что более тихие пропеллеры повысят готовность общественности терпеть коммерческие беспилотники и, таким образом, приведут к расширению отрасли.
Основные характеристики тороидальных пропеллеров
- Уменьшает сигналы в частотном диапазоне, к которому люди наиболее чувствительны.
- Снижает уровень шума, не требуя дополнительных компонентов, увеличивающих вес и потребляемую мощность.
- Снижает вероятность того, что вращающийся пропеллер порежет, зацепит или заденет объекты или поверхности на пути дрона.
- Достигает тяги, сравнимой с тягой мультироторного дрона.
- Обеспечивает надежное изготовление с использованием технологий аддитивного производства, которые позволяют настраивать винт для различных моделей и типов мультикоптеров.
Есть несколько преимуществ для этих новых пропеллеров в кинопроизводстве. Во-первых, дроны смогут приблизиться к таланту без особого влияния на записываемый звук. Дроны тише, а также издают звук на частоте, которую легче вычистить при постобработке. Кроме того, конструкция с замкнутым контуром должна сделать продукт более прочным и помочь свести к минимуму повреждение гребного винта после аварии.
Есть несколько преимуществ для этих новых пропеллеров в кинопроизводстве. Во-первых, дроны смогут приблизиться к таланту без особого влияния на записываемый звук. Дроны тише, а также издают звук на частоте, которую легче вычистить при постобработке. Кроме того, конструкция с замкнутым контуром должна сделать продукт более прочным и помочь свести к минимуму повреждение гребного винта после аварии.
Их исследование не показало, что эти новые пропеллеры требуют какого-либо специального обновления прошивки самого дрона. Поэтому я подозреваю, что очень скоро мы начнем видеть их в небе, и надеюсь, что раздражающий звук дрона останется в прошлом.
Исследование, проведенное командой Линкольнской лаборатории Массачусетского технологического института, принесло им награду R&D 100 Award за 2022 год, так что спасибо им! Если вы хотите узнать больше об этих новых тороидальных пропеллерах, ознакомьтесь с публикацией об инновациях от исследователей Массачусетского технологического института.
Приобрести apple box или заказать 3д печать/3д сканирование/переходник для объективов, а также изготовить оборудование под заказ очень просто, достаточно перейти в наш магазин — https://fidller.com или написать нам в telegram — https://t.me/fidller
мы в телеграме — https://t.me/fidller_com
мы вконтакте https://vk.com/club_fidller