За кресленнями Леонардо да Вінчі, яким більш як 500 років, студенти з університету Меріленду втілили у життя дрон зі штопороподібним пропелером. Однак, на відміну від творіння митця, у сучасного прототипу таких пропелери чотири. Дерево і шкіру з початкової концепції замінили на пластик, а у повітря апарат здіймають електродвигуни. Політ дрона представили на конференції Transformative Vertical Flight 2022, а коротко про роботу повідомляє видання CNET.
Austin Prete / University of Maryland
Що вигадав да Вінчі?
За сотні років до перших польотів людиною, у 1480-х роках, італійський художник і винахідник Леонардо да Вінчі накреслив ескіз літального засобу. Він мав вертикально злітати і приземлятися за допомогою єдиного гвинта у формі спіралі та при цьому бути цілком пасажирським транспортним засобом. Втім, не маючи таких функціональних матеріалів, як є сьогодні, а також компактних джерел енергії, сучасних систем керування та програмного забезпечення для проєктування, яке допомогло б вирахувати аеромеханіку і динаміку польоту, здійняти у повітря свій винахід да Вінчі навряд чи зміг би. На відміну від студентів з університету Меріленду, які використали напрацювання митця у рамках конкурсу зі студентського дизайну, організованого Американською вертолітною спільнотою (The Vertical Flight Society).
Креслення да Вінчі. Wikimedia Commons
Використовуючи сучасні інструменти прототипування і моделювання, команда дослідників переосмислила дизайн да Вінчі та спроєктувала апарат вертикального зльоту і посадки на основі концепції «повітряного гвинта». Представлений же цього року на конференції Transformative Vertical Flight 2022 апарат є втіленням проєкту у життя у рамках дипломного проєкту одного зі студентів, Остіна Прете (Austin Prete).
Концепція, яку представили студенти на конкурс. University of Maryland
Як підлаштувати проєкт півстолітньої давнини під реальність?
У дрона є чотири штопороподібні крила, зроблені з пластику, але замість того, щоб хтось вручну крутив (або качав) їх, як пропонував да Вінчі, у дію вони приводяться електродвигунами. Рух заснований на невеликих змінах швидкості обертання гвинта для нахилу в той чи інший бік. Основна підіймальна сила створюється завдяки повітряному вихору над поверхнею гвинта. Таким чином він утворює зону низького тиску, яка збільшує підіймальну силу.
Austin Prete / University of Maryland
Моделювання показує, що вихор формується вздовж зовнішнього краю плоскої поверхні гвинта, спірально спускаючись по всій конструкції і таким чином створюючи тягу. Таким чином, імовірно, політ апарата зумовлений цими повітряними потоками, які, спускаючись донизу, штовхають дрон вгору. Хоча Прете побудував лише невеликий безпілотник, він вважає, що ця технологія може спрацювати і з літальним апаратом, досить великим, щоб перевозити людину.
Утворювані вихори. University of Maryland
Також, як відомо, Леонардо да Вінчі захоплювався орнітоптерами — літальними апаратами, яки здійматимуться у повітря, махаючи крилами подібно птахам чи комахам. І його ідеї також досі живуть у сучасних технологіях. Наприклад, nauka.ua розповідала, як півграмового дрона наділили м'якими крилами, з якими той зміг зробити сальто, а схожа на крила жука-носорога конструкція допомогла дрону не збитися з польоту навіть після зіткнення.