Az új formának köszönhetően a drónok fele olyan hangosak, ugyanakkor nagyobb tolóerőt biztosítanak.
A multikopteres drónok idegesítőek – még akkor is, ha nem te vagy a kameráik megfigyelési célpontja. A bűnös a hangos, magas frekvenciájú zaj. Nehéz a nyugodt nyaralás, ha az ember kényelmesen szeretne feküdni a tó partján, de egy turista drónjával légi felvételeket készít a panorámáról.
Nemcsak az embereket, hanem az állatokat is zavarja a zaj. Ez azért problematikus, mert a drónokat egyre gyakrabban használják kutatási célokra, a mezőgazdaságban és az erdészetben, valamint a hatóságok is. Erre a problémára az MIT Lincoln Laboratóriumában találtak megoldást: egy toroidális – azaz gyűrű alakú – propellert hoztak létre. A forma némileg emlékeztet egy 8-asra, amely első pillantásra furcsán deformáltnak tűnik.
Ez a forma segít abban, hogy a drón sokkal csendesebb legyen. A légcsavarok nem csak általánosságban halkabbak, hanem különösen az 1-5 kHz-es frekvenciatartományban, amit nagyon zavarónak érzékelnek.
A kutatók szerint egy ilyen propellerekkel felszerelt drón körülbelül olyan hangos, mint egy kétszer olyan messze lévő hagyományos drón. Más szóval, a zajszennyezés a felére csökken.
A trükk lényege, hogy a légörvény nem csak a légcsavarok csúcsán keletkezik, hanem ebben a változatban az egész alakzaton eloszlik. A légörvény így gyorsabban szétoszlik. Bónuszként ez pozitív hatással van a teljesítményre. A légcsavarok nagyobb tolóerőt generálnak bármilyen sebességnél, mint a legjobb hagyományos drón légcsavar. Ezenkívül a zárt forma növeli a stabilitást, és csökkenti annak esélyét, hogy a légcsavarok megakadjanak vagy bármiben kárt tegyenek.
Az egyik hátránya a bonyolult forma. A jelenleg rendelkezésre álló gyártási módszerekkel a toroidális légcsavarokat 3D nyomtatással kellene előállítani. Ez megtöbbszörözné az árat a fröccsöntéssel készült rotorokhoz képest.
Az MIT szabadalmaztatta a konstrukciót. Az azonban még nem világos, hogy a vállalat maga akarja-e kereskedelmi forgalomba hozni a formatervezési mintát, vagy csak mint licencbeadó kíván fellépni. Mindenesetre a fejlesztés még mindig a kezdeti szakaszban van. További fejlesztésekkel még csendesebbé és hatékonyabbá tehetők. Emellett azt is kutatni kell, hogy ez a fajta légcsavar alkalmazható-e repülőgépek, helikopterek vagy légi taxik esetében is.
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