科学家称达芬奇的设计可能会使现代无人机更加隐蔽

快速阅读: 据《独立报》最新报道，一项新研究发现，达·芬奇设计的螺旋桨可能有助于制造更安静的无人机。科学家通过模拟发现，其结构能减少空气涡流，降低噪音。研究显示，这种设计在相同升力下声音更小，未来或可用于低噪音飞行器。

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一项由文艺复兴时期意大利博学者列奥纳多·达·芬奇最初设想的直升机设计，可能有助于开发更安静、更隐形的现代无人机，根据一项新研究。

无人机的螺旋桨在空气中切割时会产生特有的高音调嗡嗡声。随着这些遥控飞行器越来越多地用于包裹投递、摄影、紧急救援和战争，它们产生的噪音污染只会增加。

约翰霍普金斯大学的一项新研究表明，列奥纳多·达·芬奇五百多年前发明的一种装置可能是开发更安静无人机技术的关键。

尽管他最著名的作品包括《蒙娜丽莎》和《最后的晚餐》，但列奥纳多也是一位工程师与建筑师，在飞行时代到来之前几个世纪就构思了可行的飞行机器，包括一种原型直升机。

列奥纳多的空中螺旋是最早已知的产生升力的旋翼设计之一。

据这项新研究的作者、机械工程教授拉贾特·米塔尔表示，尽管如此，其空气动力学和气动声学性能却很少受到科学关注。

查看图库中的“螺旋形空气螺旋”设计，来自意大利博学者列奥纳多·达·芬奇的笔记本（Getty Images）

在这项尚未经过同行评审的研究中，米塔尔博士和他的团队模拟了现代化的列奥纳多空中螺旋设计的空气动力学力和声学辐射。

“达·芬奇富有远见的空中螺旋——一种现代直升机的前身——启发了我们的研究，”他说。

“我们的想法是将历史灵感与现代计算结合起来，重新构想一种更安静的现代无人机，”该约翰霍普金斯大学的机械工程师说道。

现代无人机发出的嗡嗡声是由于螺旋桨尖端周围的空气涡流，这些涡流呼啸并与平直、倾斜的叶片相交。

研究人员认为，类似于达·芬奇设计的螺旋桨，具有类似螺丝的形状和单个叶片，可以分散这些空气涡流并减弱声音。

科学家进行了计算机模拟，评估了在不同气流条件下这种设计产生的升力、机械功率和声学排放。

他们将结果与产生相似升力的典型双叶片转子的结果进行了比较。

查看图库中的列奥纳多·达·芬奇“空中螺旋”（Vite Aerea）复制品 1487-1490（AFP via Getty Images）

科学家发现，现代化的列奥纳多设计在相同升力下产生的声音强度更低。

研究人员认为：“空中螺旋在单位升力下的机械功率消耗和声强显著降低。”

科学家发现，现代化的列奥纳多设计在相同升力下产生的声音强度更低。

他们发现，列奥纳多空中螺旋的螺旋几何结构抑制了旋翼叶片与空气涡流之间的相互作用，从而减少了噪音。

科学家写道：“空中螺旋的连续单叶片设计减轻了叶片-涡流相互作用噪声，这是旋翼气动声学的一个主要贡献因素。”

他们发现，列奥纳多空中螺旋的螺旋几何结构抑制了旋翼叶片与空气涡流之间的相互作用，从而减少了噪音。

根据研究人员的说法，这些发现突显了非传统旋翼设计在对噪音敏感的应用中的潜在好处。

“未来的工作可以探索几何变化，例如增加圈数，”他们说。

科学家希望在将这种设计发展成任何可行的旋翼飞行器概念之前，进一步研究其结构完整性和稳定性。

更多关于：列奥纳多·达·芬奇、无人机、文艺复兴、直升机

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