Итогом работы музыканта над бесшумным двигателем для дрона стал гребной винт

27.04.2024 382 21

Оригинальное произведение искусства, созданное человеком с инженерным мышлением, на самом деле является инновационной разработкой. Создатель пропеллера Sharrow доказал, что музыкант может быть инженером, и что инженерия – это тоже искусство.

Работая в сфере музыкального производства, выпускник Бостонского музыкального колледжа Беркли Шарроу мечтал о создании ультратихого дрона, который позволил бы делать запись живых концертов, не производя при этом лишнего шума. Дроны отвлекают зрителей и мешают музыкантам, потому что лопасти их пропеллеров, вращаясь с большой скоростью, издают громкий звук. Естественное явление называется кавитацией. В море гидродинамическая кавитация наблюдается в тот момент, когда лопасти «прорезают» жидкость, создавая множество воздушных пузырьков, которые лопаются с выделением энергии. При этом можно наблюдать вскипание воды вокруг винта, сопровождающееся характерным шумом.

Случайное открытие

В общем, Грег Шарроу решил бороться с лишним шумом. Он знал, что одним из источников кавитации являются кончики лопастей пропеллера, поэтому он начал экспериментировать, пытаясь уменьшить или полностью убрать самую шумную часть конструкции. В итоге получился пропеллер, отличавшийся от всех остальных тем, что он лишен лопастей со свободными концами. В модели Sharrow соединены шесть лопастей, сгруппированных в две триады, кончики которых скручены определенным образом и загнуты к валу гребного винта. Общий дизайн этого образца инженерной мысли выглядит как подарочный бант из стали.

«В процессе исследований, разработок и проектирования пропеллеров беспилотных летательных аппаратов я понял, что проще проводить испытания в воде, потому что в таком случае можно производить прототипы пропеллеров гораздо меньшего размера», – поясняет автор. Тестирование в воздухе обошлось бы намного дороже. Водные эксперименты помогли Шарроу сэкономить деньги и время и сделать удивительное открытие: конструкции складных винтов без наконечников резко снизили кавитацию. Инновационный пропеллер отличался и другими преимуществами: лучшей производительностью, экономией топлива, снижением шума и вибрации, что в свою очередь уменьшило износ трансмиссии и двигателя. Шарроу убежден, что его изобретение является первым крупным изменением конструкции пропеллеров с 1830-х годов.

Пропеллер для беспилотника превращается в гребной винт

Открытие Грега Шарроу не осталось незамеченным и вызвало жгучий интерес у мореходов. И тогда он решил найти новое применение своему изобретению, учредив и возглавив Sharrow Engineering и Sharrow Marine, и начал продвигать на рынке свой бренд Sharrow. Владельцы лодок и яхтсмены по достоинству оценили инновационную конструкцию, ведь у гребного винта Sharrow на 30 проц. больше производительность, чем у пропеллеров других производителей, и на 80 проц. ниже уровень шума. Прямо не винт, а мечта моряка!

Новая контрвращающаяся версия

Ранее лопасти пропеллера Sharrow (финалист премии Innovation by Design 2023 года) вращались в одном направлении. Новый пропеллер CX оснащён двумя комплектами лопастей, крутящихся в противоположных направлениях.

Существуют и другие контрвращающиеся пропеллеры как для морских судов, так и для воздушных, однако Sharrow CX использует крутящий момент двигателя более эффективно, чем стандартные лопасти, что особенно важно при наличии контрвращающихся лопастей пропеллера. Другими словами: он дает большую тягу, тем самым повышая эффективность использования топлива, маневренность и надежность конструкции.

Каждый винт изготавливается индивидуально по предварительному заказу. Поставить их производство на поток – задача не из легких, потому как создание пропеллера и полировка стальной конструкции столь сложной формы – почти ювелирная работа. Однако недостатка в клиентах у производителей Sharrow нет.

Татьяна Богданович