Американские студенты запустили дрон по чертежам да Винчи
По чертежам Леонардо да Винчи, которым более 500 лет, студенты из университета Мэриленда претворили в жизнь дрон с штопорообразным пропеллером. Однако, в отличие от творения художника, у современного прототипа таких пропеллера четыре. Дерево и кожу из первоначальной концепции заменили пластиком, а в воздух аппарат поднимают электродвигатели. Полет дрона представили на конференции Transformative Vertical Flight 2022, а вкратце о работе сообщает издание CNET.
Что придумал да Винчи?
За сотни лет до первых полетов человеком, в 1480-х годах, итальянский художник и изобретатель Леонардо да Винчи наметил эскиз летательного средства. Он должен был вертикально взлетать и приземляться с помощью единственного винта в форме спирали и быть полностью пассажирским транспортным средством. Впрочем, не имея таких функциональных материалов, как сегодня, а также компактных источников энергии, современных систем управления и программного обеспечения для проектирования, которое помогло бы вычислить аэромеханику и динамику полета, поднять в воздух свое изобретение да Винчи вряд ли смог бы. В отличие от студентов из университета Мэриленда, которые использовали наработки художника в рамках конкурса по студенческому дизайну, организованного Американским вертолетным сообществом (The Vertical Flight Society).
Используя современные инструменты прототипирования и моделирования команда исследователей переосмыслила дизайн да Винчи и спроектировала аппарат вертикального взлета и посадки на основе концепции "воздушного винта". Представленный в этом году на конференции Transformative Vertical Flight 2022 аппарат является воплощением проекта в жизнь в рамках дипломного проекта одного из студентов, Остина Прете (Austin Prete).
Как подстроить проект полувековой давности под реальность?
У дрона есть четыре штопорообразных крыла, сделанные из пластика, но вместо того, чтобы кто-то вручную крутил (или качал) их, как предлагал да Винчи, в действие они приводятся электродвигателями. Движение основано на небольших изменениях скорости вращения винта для наклона в ту или иную сторону. Основная подъемная сила создается благодаря воздушному вихру над поверхностью винта. Таким образом, он образует зону низкого давления, которая увеличивает подъемную силу.
Моделирование показывает, что вихрь формируется вдоль наружного края плоской поверхности винта, спирально спускаясь по всей конструкции и таким образом создавая тягу. Таким образом, вероятно, полет аппарата обусловлен этими воздушными потоками, которые, спускаясь вниз, толкают дрон вверх. Хотя Прете построил лишь небольшой беспилотник, он считает, что эта технология может сработать и с летательным аппаратом, достаточно большим, чтобы перевозить человека.
Также, как известно, Леонардо да Винчи увлекался орнитоптерами - летательными аппаратами, поднимающимися в воздух, махая крыльями подобно птицам или насекомым. И его идеи до сих пор живут в современных технологиях. Например, nauka.ua рассказывала, как полуграммовый дрон наделили мягкими крыльями, с которыми тот смог сделать сальто, а похожая на крылья жука-носорога конструкция помогла дрону не сбиться с полета даже после столкновения.
