El diseño ‘helicóptero’ de Leonardo Da Vinci podría hacer que los drones sean más silenciosos

Una máquina voladora diseñada por Leonardo da Vinci puede haber sido funcional y mucho más silenciosa que los diseños de drones modernos.

Rajat Mittal de la Universidad Johns Hopkins en Maryland y sus colegas descubrieron que el “tornillo aéreo” de Da Vinci, que propuso mientras trabajaba como ingeniero militar en la década de 1480 pero nunca construido o probado, puede requerir menos potencia para generar la misma cantidad de elevación que un rotor de drones convencional.

La máquina es similar a un tornillo de Arquímedes, una bomba en forma de hélice que transporta agua a medida que gira. Da Vinci imaginó que el tornillo aéreo fue alimentado por humanos, lo que habría hecho difícil despegar debido al peso. Pero con los motores eléctricos ligeros que giran el rotor, podría haber volado.

Mittal y su equipo construyeron una simulación del tornillo y lo pusieron en un túnel de viento virtual para ver cómo funcionaría mientras se desplazaría en su lugar, probándolo a diferentes velocidades de rotación y comparándolo con un rotor de drones convencional con dos cuchillas.

Descubrieron que el tornillo aéreo podría generar la misma cantidad de elevación mientras giraba más lentamente, lo que significa que consumiría menos potencia.

Al medir los patrones de presión y flujo del viento que se movieron alrededor del tornillo virtual, Mittal y su equipo también podrían calcular cuánto sonido podría producir, lo que encontraron que era menos que el diseño convencional para la misma cantidad de elevación.

“Nos sorprendió”, dice Mittal. “Entramos pensando que debido a que la forma de este tornillo espiral es completamente, en cierto sentido, ad hoc, era intuitivo que el rendimiento aerodinámico fuera tan malo que no podríamos obtener ninguna mejora sobre las cuchillas convencionales”.

Mittal y su equipo ahora quieren ver si pueden mejorar el diseño de Da Vinci para que sea más eficiente mientras mantiene sus cualidades reductoras de ruido, dice.

A medida que los drones se usan cada vez más en las ciudades, como para entregas a domicilio o servicios de emergencia, la contaminación acústica se ha convertido en un problema más, lo que lleva a los investigadores que buscan nuevos diseños de rotor que creen menos ruido para una cantidad similar de elevación.

“Los autores hacen un buen trabajo al afirmar que si puedes crear el mismo empuje girando más lento, lo que hace el da Vinci (rotor), entonces el ruido será menor”, dice Sheryl Grace de la Universidad de Boston en Massachusetts. “No tiene que ser el diseño de Da Vinci para lograr esto, pero es bueno que el de Da Vinci lo haga”.

Sin embargo, para mostrar que el diseño de Da Vinci podría ser útil en los escenarios del mundo real, tendrían que probar cómo funciona mientras vuela por el aire, en lugar de simplemente flotar, así como considerar cómo el peso adicional del rotor podría afectar el rendimiento, dice Grace.

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