Νέας τεχνολογίας έλικες που μειώνουν θόρυβο και μεγιστοποιούν την απόδοση σε drones και θαλάσσια οχήματα
Οι έλικες, εκείνες οι περιστρεφόμενες λεπίδες που επιτρέπουν στα σκάφη και τα αεροσκάφη να κινούνται μέσα στο νερό και τον αέρα, υπάρχουν από τότε που τις επινόησε για πρώτη φορά ο Αρχιμήδης το 200 π.Χ. Κατά τη διάρκεια των αιώνων, οι άνθρωποι συνέχισαν να βελτιστοποιούν την τεχνολογία των ελίκων, αλλά η πρόοδος έχει παραμείνει στάσιμη τα τελευταία 100 χρόνια.
Ο θόρυβος που δημιουργείται από τα drones, μια δημοφιλής εφαρμογή των ελίκων με πολλαπλούς ρότορες, έχει προκαλέσει ανησυχία σε διάφορα περιβάλλοντα. Καθώς η δημοτικότητα των drones αυξάνεται, αυτός ο θόρυβος θα μπορούσε να γίνει ακόμη πιο διάχυτος και ενοχλητικός, ειδικά σε αστικές περιοχές. Η λύση βρίσκεται στην ανάπτυξη σπειροειδών ελίκων που λειτουργούν ακυρώνοντας τον θόρυβο που δημιουργείται κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού. Αυτό το σχέδιο, με δύο λεπίδες συνδεδεμένες μεταξύ τους σε μια ανοιχτή δίνη, έχει αποδειχθεί αποτελεσματικό όχι μόνο σε drones αλλά και σε σκάφη.
Το MIT Lincoln Laboratory και η Sharrow Marine, μια εταιρεία με έδρα τις ΗΠΑ, ανταποκρίθηκαν στην πρόκληση της βελτίωσης της τεχνολογίας των ελίκων αντιμετωπίζοντας τα δύο πιο σημαντικά μειονεκτήματά της: τον θόρυβο και την ενεργειακή αναποτελεσματικότητα. Η λύση που προτείνουν αυτές οι δύο ομάδες είναι μια στριμμένη, σε σχήμα τοροειδούς έλικα που μειώνει σημαντικά τον θόρυβο, ενώ μεγιστοποιεί την απόδοση χωρίς σπατάλη ενέργειας.
Η Sharrow Marine έχει αναπτύξει μια σειρά από σπειροειδείς έλικες που προάγουν την παραδοσιακή τεχνολογία ρότορα. Αντί για τις παραδοσιακές λεπίδες, οι έλικες του Sharrow είναι σχεδιασμένοι ως στριμμένοι βρόχοι. Αυτός ο σχεδιασμός εξαλείφει ή μειώνει σημαντικά τη σπηλαίωση του άκρου και τις δίνες, που είναι τα πιο βασικά προβλήματα που σχετίζονται με την περιστροφική πρόωση. Ως αποτέλεσμα, οι σπειροειδείς έλικες του Sharrow παρέχουν μια πολύ πιο αθόρυβη και ομαλή εμπειρία βαρκάδας με πρόσθετα πλεονεκτήματα, όπως 50% περισσότερη αντίστροφη ώθηση, 30% μεγαλύτερη εμβέλεια, λιγότερους κραδασμούς και διπλασιασμένη ταχύτητα στις μεσαίες στροφές ανά λεπτό.
Οι σπειροειδείς έλικες της Sharrow διατίθενται σε τρία διαφορετικά μοντέλα. Το Sharrow MX™ είναι κατάλληλο για εξωλέμβιους κινητήρες 150-450 HP και στερόνια, ενώ το Sharrow NX™ είναι διαθέσιμο για εσωλέμβιες εφαρμογές (διάμετρος 25-60 ιντσών). Το Sharrow CX-1™ Duo Propeller είναι ένα αποκλειστικό μοντέλο που διατίθεται μόνο σε κατασκευαστές σκαφών μέσω του προγράμματος της εταιρείας. Η Sharrow χρησιμοποιεί μηχανές CNC για την κατασκευή των ελίκων της σύμφωνα με την κατασκευή εξωλέμβιων/εσωλέμβιων κινητήρων σε επίπεδο βιομηχανίας.
Η σπειροειδής προπέλα του MIT, από την άλλη πλευρά, έχει σχεδιαστεί ειδικά για drones. Η ομάδα ανακάλυψε ότι χρησιμοποιώντας ένα δακτυλιοειδές σχήμα, παρόμοιο με ένα δακτυλιοειδές φτερό, θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια πιο αθόρυβη προπέλα. Χρησιμοποιώντας τρισδιάστατους εκτυπωτές, η ομάδα ανέπτυξε πολλαπλές επαναλήψεις του σχεδίου και το αποτέλεσμα ήταν μια απίστευτη μείωση του θορύβου. Ο μοναδικός περιστρεφόμενος σχεδιασμός της προπέλας απλώνει δίνες, με αποτέλεσμα μια συχνότητα 1-5 Hz, κάνοντας το πέταγμα του drone να ακούγεται σαν μακρινό βουητό παρά σαν γκρινιαστικό βουητό.
Τα οφέλη αυτών των ελίκων επεκτείνονται και στην κοινωνία. Οι ρυθμιστικές υπηρεσίες αντιμετωπίζουν το πρόβλημα του θορύβου και της όχλησης που προκαλούν τα drones σε αστικές περιοχές. Αν και οι σπειροειδείς έλικες εξακολουθούν να είναι πειραματικές, οι δυνατότητες για μια τέτοια τεχνολογία είναι πολλά υποσχόμενες.
Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε εμπορικές εναέριες υπηρεσίες, συμπεριλαμβανομένων των εναέριων παραδόσεων, κινηματογράφησης, βιομηχανικών επιθεωρήσεων ή επιθεωρήσεων υποδομής και γεωργικής παρακολούθησης. Εάν η τεχνολογία είναι επιτυχής, θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην απόδοση και το επίπεδο θορύβου των σκαφών και των drones, καθιστώντας τα πιο αποτελεσματικά και λιγότερο παρεμβατικά.