Представете си една сутрин в недалечното бъдеще. Зад прозореца ви

Представете си една заран в недалечното бъдеще. Зад прозореца ви прелита дрон, който доставя прясно кафе на съседа ви. Друг, принадлежащ на службите за незабавна помощ, тихо сканира улицата. Всичко това се случва без досадното, съвсем комарно жужене, което през днешния ден свързваме с дроновете. Звучи съвсем като научна фантастика, нали? И въпреки всичко ключът към тази тиха химера може би от самото начало е събирал прахуляк в тетрадките на един ренесансов талант.

Ново изследване демонстрира, че структурата на „ въздушния винт “ или „ витлото “ на Леонардо да Винчи, основана към 1480 година, не е просто чудноват исторически артефакт, а евентуално революционна концепция за авиацията на XXI век.

Какво тъкмо е въпросният „ въздушен винт “?

Дори и да не сте специалист по аеродинамика, евентуално ще разпознаете класическия ротор на дрона – две или четири тънки, бързо въртящи се лопатки. Сега си представете нещо напълно друго: солидна, плътна серпантина, сходна на Архимедовия винт, който античните гърци са употребявали за подемане на вода. Ето по какъв начин наподобява „ орнитотеро а вите “ (ornitottero a vite), както го е наричал самият Леонардо.

Геният на Винчи е предполагал, че неговата машина ще се задвижва от мускулната мощ на четирима мъже. И това, искрено казано, е било главната ѝ уязвимост. Машината щяла да бъде прекомерно тежка и тромава, а мъжете просто нямало да могат да завъртят витлото с задоволителна скорост, с цел да излетят. Проектът остава на хартия – красива, само че непрактична фантазия.

Но какво би станало, в случай че замените въпросните четирима души с лек и мощен електродвигател? Този въпрос си задава екип от инженери, управителен от Раджат Митал от университета „ Джон Хопкинс “.

От Ренесанса до виртуалния въздушен тунел

Създаването на физически модел на витлото на Да Винчи е дълго и скъпо. За благополучие през днешния ден разполагаме с технология, за която Леонардо не би могъл да мечтае. Изследователите са основали тъкмо цифрово копие на „ въздушния винт “ и са го сложили във виртуален въздушен тунел. Това е мощна компютърна симулация, която дава опция за задълбочено проучване на метода, по който въздухът обтича обекта.

За чистотата на опита наоколо е „ тествано “ и общоприетоо витло с две лопатки на актуален дрон. Резултатите, съгласно самия Митал, са били напълно непредвидени.

Оказало се, че с цел да сътвори същата подемна мощ, витлото на Да Винчи трябвало да се върти доста по-бавно от актуалния си аналог. И по този начин, каква е концепцията? Вместо нападателно да „ реже “ въздуха с тънките си лопатки, спираловидният дизайн нежно и дълготрайно усуква въздушния поток надолу, създавайки под него постоянна зона с високо налягане. Това е сходно на метода, по който тирбушонът влиза в тапата – гладко и ефикасно.

По-бавното въртене незабавно обезпечава две големи преимущества:

Енергийна успеваемост. По-малко обороти значи по- дребна консумация на сила. Дрон с сходно витло може да лети по-дълго. Тишина. Основният източник на звук от дроновете са вихрите, които се пораждат в краищата на бързо въртящите се лопатки. Бавното и солидно витло на „ да Винчи “ основава доста по-подреден и равномерен въздушен поток. По-малко турбуленция значи по-малко звук.

„ Бяхме сюрпризирани “, признава Митал. – „ Мислехме, че неговата самобитна форма ще бъде аеродинамичен неуспех “.

Но гениалността си остава талантливост даже след пет века.

Нима Да Винчи е идеален? Не напълно.

Разбира се, не трябва да чакаме на следващия ден небето ни да се извърши с дронове, които наподобяват като оживели скици от 15-и век. Както Черил Грейс от Бостънския университет с право отбелязва, проучването има своите ограничавания.

Първо, симулацията е тествала единствено витлото, до момента в който е висяло на място. Голям въпрос е по какъв начин ще се държи то при водоравен полет, по време на маневри и при пориви напразно. Второ, съществува казусът с тежестта. Масивната серпантина, направена от модерни материали, въпреки всичко ще бъде по-тежка от тънките композитни лопатки, което ще се отрази на цялостната работа на дрона.

Но полезността на тази работа не е в сляпото прекопирване на плана на Да Винчи. Става дума за нещо друго.

Страница от Парижкия ръкопис B, folio 83v, показваща въздушното витло на Леонардо, съхранявана във Френския институт

Наследството на гения и бъдещето на дроновете

Изследването на екипа на Митал е ослепителен образец за това по какъв начин старите хрумвания могат да вдъхновят нови пробиви. Инженерите от целия свят се борят с казуса с шума от дроновете, а решението, става известно, се крие на повърхността – или по-скоро в правилата, заложени от Леонардо.

Бъдещите витла за дронове може да не са тъкмо копие на „ въздушното витло “, само че биха могли да заимстват главните му характерности: по-голяма повърхност, спираловидна форма и залагане на основаването на равномерен, а не на турбулентен поток. Това просветление, обещано ни от един ренесансов талант, има капацитета да промени радикално образа на градската аеромобилност.

Понякога бъдещето не се ражда от нови хрумвания, а от остарели, които най-накрая сме подготвени да разберем. Проектите на Леонардо да Винчи ни припомнят, че човешката мисъл не се мери единствено в това, което може да сътвори през днешния ден, а в това, което е в положение да планува епохи напред. В свят, в който технологията се развива със скоростта на светлината, точно връзката с предишното ни дава ориентир. Защото може би не е толкоз значимо какво изобретяваме, а с кого го споделяме — с мозъците, които са били преди нас, и с тези, които ще дойдат след нас.

Така че идващия път, когато чуете досадното бръмчене на квадрокоптер, си спомнете за Леонардо. Човекът, който е мечтал да даде на хората крила, може да ни даде тишина 500 години по-късно.