Если не искать параллели в истории китайских игрушек двух-трех тысячелетней давности, то формы пропеллеров остаются неизменными уже сотни лет, а пропеллеры самолетов остаются неизменными уже сотню лет. Исследователи только сейчас начинают серьезно рассматривать другие формы пропеллеров для жидкости и воздуха, которые являются более эффективными и тихими, чем обычные пропеллеры.
Новая форма пропеллера, предложенная группой ученых, еще требует времени для оптимизации, но даже на уровне прототипа она обеспечивает улучшенные характеристики и снижение шума при работе по сравнению с обычными пропеллерами. Этот инновационный пропеллер основан на пропеллере в форме кольца. Возможно, такие винты существовали в прошлом, но их производство было сложным и дорогостоящим, что противоречит принципу массового производства.
Сегодня такие винты можно изготовить с помощью 3D-принтера. Именно так в лаборатории Массачусетского технологического института началась разработка нового винта для квадроторов. После проведения серии экспериментов им удалось найти форму винта, которая позволила значительно снизить шум в диапазоне от 1 до 5 кГц без снижения тяги. Это самая чувствительная зона для человеческого уха (обычно это звук детского плача).
Дроны с этими новыми пропеллерами издают такой же шум, как и дроны с обычными пропеллерами, но на вдвое большем расстоянии. Поскольку дроны-доставщики и воздушные такси скоро заполнят городское небо, поиск малошумных пропеллеров - не праздное любопытство ученых.
Тороидальное вращение пропеллеров лучше всего работает под водой. Они могут сэкономить до 20% топлива, что является огромным количеством топлива для мировой судоходной отрасли. Тороидальные гребные винты предотвращают всплытие носовой части судна из воды при разгоне моторной лодки, поскольку гидродинамика жидкости, протекающей под гребным винтом в форме кольца, удерживает всю лодку над водой. Также было доказано, что эти пропеллеры работают тише, чем обычные, что важно для снижения шумового загрязнения в зонах отдыха.
Будет интересно посмотреть, как эти инновации начнут входить в нашу жизнь. Например, специалисты MIT намерены запатентовать разработку и сделать ее доступной для всех.