Винты странной формы – изобретение исследователей из Массачусетского технологического университета. Учетные подбирали их конфигурацию опытным путем, пока не добились революционного результата. результата. Тороидальные винты создают звук, громкость которого находится в диапазоне 1-5 кГц. Тихо работающие винты открывают широкие перспективы и обеспечивают высокую производительность.
Долгое время винты самолетов ни чем принципиально не отличались от игрушечных вертолетов, которыми забавлялись китайские дети 2400 лет назад. Незначительный прирост эффективности наблюдался у деревянных винтов, разработанных братьями Райт в 1903 году. На лодках по сей день устанавливаются пропеллеры образца 18 столетия.
Таким образом, тороидальные винты – революционное изобретение, которое, как показывают испытания, позволит получить преимущества и на воде, и в воздухе. Форма винтов представляет собой скрученные тороидальные кольца, которые работают тихо в различных средах. Особенно заметен прирост производительности в морском пространстве.
Революция в воздухе
Уже ставшие привычными мультикоптеры раздражают звуком вращающихся лопастей винтов. Учитывая наметившиеся тенденции, можно ожидать, что небо будет наполнено быстрыми, дешевыми и экологичными средствами доставки. Однако ни власти, ни жители не желают, чтобы к городским шумам добавился еще один раздражающий фактор.
Тороидальные винты работают, создавая звук, напоминающий дуновение легкого ветерка, который менее навязчиво звучит, чем традиционный пропеллер дрона. Добиться оптимальной формы удалось ученым после серии экспериментов. По их итогам были напечатаны на 3D-принтере винты необычной формы.
У исследователей были опасения насчет снижения эффективности тяги, однако, тороидальные винты продемонстрировали хорошие результаты. Следует учитывать, что стандартные модели используются на протяжении столетия, а тороиды находятся только на начальной стадии развития, поэтому еще предстоит большая работа по их оптимизации.
Петлевая форма винтов обеспечивает повышенную устойчивость конструкции, а также снижает вероятность того, что они порежут или зацепятся за предметы во время полета.
Преимущества на воде
Между аэродинамикой и гидродинамикой имеется определенная связь, поэтому компания Sharrow Marine решила испытать тороидальные гребные винты в действии. Обычные винты на лодках были заменены тороидальными петлями на сотнях судов. Разница оказалась невероятной. Эффективность существенно возросла из-за отсутствия вихрей на концах, что является основным источником потерь. По этой же причине снизился уровень шума подвесного двигателя.
Тороидальные винты способны всасывать большее количество воды за один оборот и дальше продвигают лодку. Их использование позволяет снизить расход топливо примерно на 20%, что позволяет получить ощутимый эффект. если учитывать масштабы отрасли.
Специалисты компании Sharrow Marine отмечают, что в результате установки тороидов снижается склонность лодки к крену назад при движении с ускорением. Вместо этого она поднимается из воды и приобретает большую устойчивость. Кроме этого, уровень шума ощутимо ниже, чем у обычных винтов.
Очевидно, что изготовление тороидальных винтов связано с увеличением затрат на производство на порядок. Так, стоимость изготовления винтов у Sharrow Marine находится на уровне около $5000 за единицу, а традиционный вариант для моторной лодки обходится в $500. Использование потенциала 3D-печати – источник снижения расходов, поэтому можно ожидать, что тихие и эффективные тороиды получат большое распространение.
