|
Изобретение да Винчи может решить проблему БПЛА
|
|
|
|
Даже беглое изучение творчества Леонардо да Винчи — эрудита эпохи Ренессанса, создавшего "Мону Лизу" и "Тайную вечерю", — раскроет теоретические разработки, сделанные за столетия до того, как какой-либо инженер смог создать подобную машину. Его записные книжки были заполнены идеями о машинах, которые позволили бы путешествовать по воздуху и под водой, инновациях в оружии и даже самоходной тележке. Более пристальное изучение идей да Винчи показало, что некоторые из этих эскизов по-прежнему обладают не только эстетической, но и исторической ценностью.
|
|
|
|
Например, британский дантист обнаружил новую форму, скрытую в знаменитом витрувианском человеке Леонардо. И теперь, как сообщает IFLScience, в новой статье факультета машиностроения Университета Джона Хопкинса предполагается, что один из его проектов летательного аппарата может содержать секрет создания более тихих и эффективных беспилотных летательных аппаратов.
|
|
|
|
“Воздушный винт Леонардо да Винчи, созданный в 15 веке, представляет собой одну из самых ранних концепций вращательного полета, создающего подъемную силу”, - отмечают авторы статьи в своем вступительном резюме. Вышеупомянутый дизайн Леонардо, воспроизведенный в бесчисленных учебниках и музейных экспонатах, включал в себя необычный винтовой пропеллер, который должен был вращаться человеком, поворачивающим его у основания, чтобы начать полет.
|
|
|
|
“Несмотря на его историческое значение, - говорят авторы статьи о конструкции, - ...аэродинамическим и аэроакустическим характеристикам этого несущего винта уделялось ограниченное научное внимание”.
|
|
|
|
|
|
|
Именно эта последняя проблема, связанная с аэроакустикой, побудила исследователей попытаться найти очень современное применение дизайну Леонардо.
|
|
|
|
На данный момент мы живем не в утопии доставки с помощью беспилотников, в которой, как клялись руководители технологических компаний, мы будем жить, когда БПЛА (беспилотные летательные аппараты) будут в моде. И у одного из авторов статьи, аспиранта Сурьянш Пракхар, была теория, объясняющая, почему это конкретное видение до сих пор не осуществилось.
|
|
|
|
“В то время как популярность доставки продуктов питания и посылок с помощью дронов растет, - сказал Пракхар в интервью IFLScience, - аэроакустический шум остается одной из проблем, препятствующих их широкому использованию в густонаселенных районах”.
|
|
|
|
Кому-то может показаться странным использовать конструкцию воздушного винта Леонардо да Винчи в качестве решения этой проблемы, но это не первый случай, когда кто-то переносит конструкцию вертолета эрудита на современные беспилотные летательные аппараты.
|
|
|
|
Еще в 2020 году, когда Общество вертикальных полетов (Vertical Flight Society) в рамках своего ежегодного студенческого конкурса дизайна предложило переосмыслить воздушный винт Леонардо, победителем стала идея Elico от Университета Мэриленда, “полностью автономного пилотируемого квадроторного транспортного средства”, которое “улучшает конструкцию [Леонардо да Винчи]". конструкция с использованием конического воздушного винта обеспечивает подъемную силу, тягу и управление транспортным средством.”
|
|
|
|
Для своих экспериментов с бесшумными беспилотниками команда Джона Хопкинса использовала “прямое численное моделирование для анализа аэродинамических сил и акустической эмиссии модернизированной конструкции воздушного винта da Vinci в диапазоне чисел Рейнольдса” (безразмерная величина, используемая при изучении гидродинамики). Затем они сравнили полученные результаты с результатами применения традиционного двухлопастного несущего винта, обычно используемого в конструкции современных беспилотных летательных аппаратов.
|
|
|
|
Они обнаружили, что, хотя воздушный винт Леонардо “имеет меньший коэффициент подъемной силы”, чем двухлопастной несущий винт (указывает на изобретателя вертолета Bell Артура М. Янга), воздушный винт также “...требует значительно меньшей механической мощности и создает значительно меньшую акустическую интенсивность при той же суммарной подъемной силе”.
|
|
|
|
В исследовании в качестве основной причины этих преимуществ упоминается “большая площадь смачивания шнека и более низкая частота вращения”, при этом признается, что “конструкция не оптимизирована с точки зрения производительности”.
|
|
|
|
В конце концов, статья, которая еще не прошла экспертную оценку, не предлагает заменить все двухлопастные роторы дронов дизайном, заимствованным из блокнота известного художника. Скорее, он использует эти данные для демонстрации “потенциальных преимуществ нетрадиционных геометрий роторов для приложений, чувствительных к шуму”.
|
|
|
|
Таким образом, вместо того, чтобы рассматривать будущее беспилотных полетов исключительно в рамках расчетов, сделанных Леонардо да Винчи в эпоху Высокого Возрождения, ответы могут быть получены благодаря замечательной способности Леонардо мыслить нестандартно и экспериментировать с нестандартными идеями.
|
|
|
|
Источник
|
