Több mint öt évszázaddal ezelőtt az olasz zseni, Leonardo da Vinci elkészítette egy lebegő eszköz tervrajzát, melyet ma da Vinci helikoptereként ismernek.
Az biztos, hogy nem hasonlít a mai helikopterekre, lapos rotorlapátjaikkal, amelyek repülőgépszárnyként működnek. A híres vázlaton inkább a központi tengelye körül spirálisan körbefutó, csavarszerű függőleges pengét láthatunk, amely a DNS-molekulák által ismertté tett hélix alak egy változata.
De hogyan is működik ez a fura szerkezet?
Gondoljunk csak a hajócsavar vízre gyakorolt ??hatására. A pengék forgása eltolja a vizet, Isaac Newton harmadik törvénye pedig a hajó előretolását írja le. Hasonlóképpen Leonardo légcsavarja lefelé nyomja a levegőt, ez pedig felfelé hajtja a hajóját. Ha a csavar forgása olyan sebességgel valósítható meg, amely a hajónál nagyobb tömegű levegőt kiszorít, a vízi jármű felemelkedik a levegőben. A kialakítás alapvetően megbízható.
Da Vinci projektje leállt a terveknél, mert hiányoztak azok a modern anyagok, amelyek egy könnyű és tartós penge készítéséhez szükségesek. A spirálcsavart úgy írta le, mintha vászonból készült volna, amelynek pórusait keményítővel tömítették volna el. Emellett hiányzott a folyamatos hajtóerő is egy ilyen géphez. A forgattyúkat forgató emberek álmukban sem álmodhattak repülésről: túlságosan nehezek és túl gyengék ahhoz, hogy elegendő erőt termeljenek ahhoz, hogy felemeljék magukat.
Viszont az évszázadok során sokakat foglalkoztatott a kérdés, hogy vajon felemelkedhet-e Leonardo találmánya?
Az elmúlt években apró, lebegő repülőgépek forradalmát éljük. A pici motorok és műszerek lehetővé teszik a pehelysúlyú drónok repülését is. 2020-ban egy mérnökhallgatókból álló csapat nagyon részletesen tanulmányozta az aerodinamikai és egyéb gyakorlati tényezőket, melyek ahhoz szükségesek, hogy da Vinci helikoptere felszállhasson. Úgy gondolták, hogy a csavarrendszer módosításával készíthetnek egy modern drónt, amely valóban repülhet.
A függőleges légcsavartengely, amelyhez a gerendák rögzülnek, alumíniumból készült, amely képes a legjobb kompromisszumot fenntartani a csőátmérő, a csőszélesség, a szilárdság és a gerendák rögzítésének képessége között. A mérnökök olyan elképesztő módosításokat is javasoltak, mint a szénszálas karokra felfüggesztett apró volfrámsúlyok, amelyeket úgy hangoltak, hogy rezonáljanak a csavarban rejlő rezgési módokkal, és elnyeljék azokat.
A tesztrepüléshez egy drón légcsavarjait piros műanyag csavarlapátokra cserélték, amelyeket a da Vinci tervei alapján végzett számításaik szerint készítettek. Szerintetek működött a dolog? Mutatjuk!
