Toroidal Pervaneler: Drone Sektöründe Büyük Yenilik

Wright kardeşlerin 1903’te geliştirdikleri tasarımdan sonra temelinde çok büyük bir değişikliğe uğramamış olan pervaneler, 2022 yılında MIT’deki araştırmacılar tarafından tasarlanan ve sektörde büyük ilgi gören toroidal tasarımı ile havacılıkta bir devrim yaratabilir.

Toroidal pervaneler, aslında alışık olduğumuz pervanelerle aynı prensiplerde çalışır, motordan aldığı dönme gücünü itme kuvvetine dönüştürür. Fakat bu tasarımdaki en büyük fark daha verimli ve sessiz çalışabilmeleridir.

MIT Lincoln Laboratuvarı Ekibi, makalelerinde NASA’nın 2017 yılında gerçekleştirdiği psikoakustik deneylerini işaret ederek, insan kulağının karayolu taşıtlarının çıkardığı seslere kıyasla drone sesini çok daha rahatsız edici bulduğunu vurguladı. Pervane seslerinin azaltılması halinde insanların ticari dronelara daha toleransla yaklaşacaklarını ve bu sayede ilgili endüstrinin daha çok genişleyebileceğini savundu. Bu bağlamda tasarladıkları toroidal pervaneler sayesinde ses emici kaplamalar, akustik düzenleyici halkalar gibi drone’a ağırlık verebilecek ve pil ömrünü kısaltacak yöntemlere gerek kalmadan sessiz bir uçuş sağlanabilir.

Pervanelere bu özelikleri kazandıran toroidal şekli, bir kanadın diğer kanada doğru kıvrılarak simit biçiminde kapalı bir çevrim oluşturmasıdır. Bu kapalı çevrim, alışık olduğumuz pervane tasarımında kanat uçlarında yoğunlaşan sürükleme kuvvetini tüm şekle dağıtır ve bu sayede kuvvet en aza indirilir, daha düşük sürükleme kuvvetine sahip olması nedeniyle pervane daha az enerji harcar, daha fazla itiş gücü elde edilir. Pervanenin ürettiği hava girdapları da tüm şekle yayıldığı için çok uzağa yayılmaz ve onu duyma olasılığımız düşer.

Aynı zamanda pervanelerin artık sivri uca sahip olmayarak çevresinde tehlike oluşturmayacağını, ilmekli şeklinin pervanenin genel sertliğini arttırdığını göz önüne alırsak yapısal özelliklerinin de ticari drone sektörüne uygun olduğunu söyleyebiliriz.

Kaynak: https://www.ll.mit.edu/sites/default/files/other/doc/2022-09/TVO_Technology_Highlight_41_Toroidal_Propeller.pdf