الباحثون يطورون مراوح طائرات درون هادئة وأقل إزعاجًا
صمم الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مراوح بشكل جديد يجعلها أكثر هدوءًا وفعالية. يزيل هذا الشكل الجديد الملتوي ، الذي يطلق عليه اسم “المراوح الحلقية” ، الضوضاء عالية الحدة المرتبطة بطائرات درون دون زيادة الوزن أو زيادة استهلاك الطاقة. لم تتغير تصميمات المروحة كثيرًا منذ أن حلق الأخوان رايت في السماء لأول مرة في عام 1903 ، لذلك دعونا نلقي نظرة على ما يجعل هذا التطوير الجديد مميزًا للغاية.
يمكن القول إن النسخة الأولى من المروحة تعود إلى عام 200 قبل الميلاد عندما صنع أرخميدس لولب الماء. عمل عدد لا يحصى من المخترعين على مر القرون ، بما في ذلك ليوناردو دافينشي ، على تصميمات المروحة. ومع ذلك ، على الرغم من التطورات المثيرة للإعجاب في المواد وأشكال الشفرات والكفاءة ، فقد ظل التصميم الأساسي للمروحة كما هو إلى حد ما.
The toroidal propeller, one of the Lab's @RD100Awards winners, has a unique, closed-form propeller design that makes it a significantly quieter alternative to common multirotor propellers on commercial uncrewed aerial vehicles. https://t.co/hgda3NgYIz pic.twitter.com/5XkIxNVPHd
— Lincoln Laboratory (@MITLL) January 6, 2023
تعمل المراوح الحلقية وفقًا لنفس مبدأ المراوح التقليدية ، ولكن بهيكل ريش مغلق الشكل حيث ينحني طرف أحد النصل إلى الآخر. كما ذكر الباحثون في مختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، فإن هذا التصميم “يقلل من تأثيرات السحب لأنفاق الهواء الملتفة التي تنشأ عند أطراف الشفرات ويقوي الصلابة الكلية للمروحة.”
في الواقع ، إنها تقلل من ضجيج الطائرات بدون طيار المزعج للغاية ويخلق نسيمًا سريعًا يمكن تحمله بشكل أكبر للأذن.
“عندما كان الناس يتوصلون إلى جميع أنواع الأفكار المجنونة للطائرات في أوائل القرن العشرين وأثناء الحرب العالمية الثانية ، كان هناك تصميمان كانا أساسًا هذه الأجنحة الحلقية. لذا تساءلت كيف سيبدو الأمر إذا أخذت جناحًا حلقيًا وحولت شيئًا كهذا إلى مروحة “.توماس سيباستيان ، أحد كبار الموظفين في مجموعة هندسة الموائع الإنشائية والحرارية في لينكولن لاب.
يشير الفريق في ورقتهم البحثية إلى التجارب النفسية الصوتية التي أجراها مركز أبحاث لانغلي التابع لناسا في عام 2017. خلصت هذه التجارب إلى أن البشر أكثر حساسية لأصوات الطائرات بدون طيار الدرون عالية النبرة من حركة المرور الأخرى. ويصرون على أن المراوح الأكثر هدوءًا ستزيد من رغبة الجمهور في تحمل الطائرات التجارية بدون طيار درون وبالتالي تؤدي إلى توسع الصناعة.
الباحثون يطورون مراوح طائرات درون هادئة وأقل إزعاجًا
السمات الرئيسية للمراوح الحلقيّة
- يقلل الإشارات في نطاق التردد الذي يكون البشر أكثر حساسية تجاهه
- يقلل الضوضاء بدون الحاجة إلى مكونات تكميلية تضيف الوزن وتزيد من سحب الطاقة
- يقلل من احتمالية قيام المروحة الدوارة بقطع أو التقاط أو قص الأشياء أو الأسطح في مسار الطائرة بدون طيار
- يحقق قوة دفع مماثلة لتلك الخاصة بمروحة بدون طيار متعددة المحركات
- يسمح بالتصنيع الموثوق به باستخدام تقنيات التصنيع المضافة التي تجعل من الممكن تخصيص المروحة لتناسب مختلف النماذج والأنواع متعددة المحركات
هناك العديد من الفوائد لهذه المراوح الجديدة في صناعة الأفلام. بالنسبة للمبتدئين ، ستكون الطائرات بدون طيار قادرة على الاقتراب من المواهب دون التأثير الكبير على الصوت المسجل. الطائرات بدون طيار أكثر هدوءًا وتنتج أيضًا صوتًا بتردد يسهل اخفاؤه في المونتاج. كما يجب أن يصنع تصميم الحلقة المغلقة منتجًا أقوى ويساعد في تقليل تلف المروحة بعد الاصطدام.
لم يشر بحثهم إلى أن هذه المراوح الجديدة تتطلب أي تحديث خاص للبرامج الثابتة للطائرة نفسها. لذلك ، أظن أننا سنبدأ في رؤية هذه في السماء قريبًا جدًا ونأمل أن يكون صوت الطائرات بدون طيار المزعج شيئًا من الماضي.
فاز البحث الذي أجراه الفريق في مختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على جائزة R & D 100 لعام 2022 ، لذا فهي تدعمهم! إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن هذه المراوح الحلقية الجديدة ، تحقق من منشور تسليط الضوء على الابتكار من الباحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
