Esboço de parafuso aéreo de Leonardo da Vinci
Gianni Dagli Orti/Shutterstock
A máquina voadora projetada por Leonardo da Vinci pode ter sido funcional e muito mais silenciosa do que os designs modernos de drones.
Mittal da Universidade Johns Hopkins, em Maryland, e colegas descobriram que o “parafuso de ar” de da Vinci, que ele propôs enquanto trabalhava como engenheiro militar na década de 1480, mas nunca construído ou testado, pode exigir menos energia para gerar a mesma quantidade de sustentação que um rotor de drone convencional.
Esta máquina é semelhante ao parafuso de Arquimedes, uma bomba helicoidal que transporta água enquanto gira. Da Vinci imaginou a hélice de ar sendo acionada por humanos, dificultando sua saída do solo devido ao seu peso. Mas com um motor elétrico leve girando o rotor, o avião poderia voar.
Mittal e sua equipe criaram uma simulação do parafuso e o colocaram em um túnel de vento virtual para ver como ele se comportava enquanto pairava no local, testando-o em diferentes velocidades de rotação e comparando-o com um rotor de drone convencional com duas pás.
Eles descobriram que o parafuso de ar poderia produzir a mesma quantidade de sustentação enquanto girava mais lentamente, o que significa que consumiria menos energia.
Ao medir os padrões de pressão e fluxo do vento movendo-se em torno do parafuso virtual, Mittal e sua equipe também foram capazes de calcular quanto som ele poderia produzir, o que eles disseram ser menor do que os projetos convencionais para a mesma quantidade de sustentação.
“Ficamos chocados”, disse Mittal. “Pensámos que, como esta forma de parafuso em espiral era completamente, em certo sentido, ad hoc, intuitivamente o seu desempenho aerodinâmico seria tão fraco que não seríamos capazes de obter qualquer melhoria em relação às pás convencionais.”
Mittal e sua equipe agora querem ver se conseguem melhorar o design do Da Vinci para torná-lo mais eficiente e, ao mesmo tempo, manter suas qualidades de cancelamento de ruído, disse ele.
À medida que os drones se tornam cada vez mais utilizados nas cidades, por exemplo, para entregas ao domicílio ou serviços de emergência, a poluição sonora torna-se cada vez mais um problema, pelo que os investigadores procuram novos designs de rotores que produzam menos ruído para a mesma quantidade de elevação.
“Os autores argumentaram com sucesso que se você pudesse criar o mesmo impulso girando mais lentamente, como faz o da Vinci (rotor), então o ruído seria reduzido”, disse Sheryl Grace na Universidade de Boston, em Massachusetts. “Não precisa ser um projeto da Vinci para conseguir isso, mas seria ótimo se um projeto da Vinci pudesse fazer isso.”
No entanto, para mostrar que o design de Da Vinci poderia ser útil em cenários do mundo real, eles precisavam testar o seu desempenho enquanto voava pelo ar, e não apenas pairando, bem como considerar como o peso extra do rotor poderia afetar o desempenho, disse Grace.
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