كشفت دراسة حديثة عن إمكانية استخدام تصميم قديم يعود للعالم الإيطالي ليوناردو دافنشي في تطوير جيل جديد من الطائرات المسيرة (الدرون) تتميز بالهدوء الشديد.

فمع الانتشار الواسع للطائرات المسيرة في مجالات متعددة، مثل توصيل الطرود والتصوير الجوي والعمليات العسكرية، أصبح التلوث الضوضائي الناتج عنها مشكلة حقيقية تبحث عن حلول مبتكرة.

وفي هذا السياق، توصل فريق بحثي من جامعة جونز هوبكنز إلى أن التصميم الذي وضعه دافنشي قبل أكثر من خمسة قرون قد يكون الحل الأمثل لهذه المشكلة.

ورغم أن دافنشي اشتهر بلوحاته الفنية الخالدة مثل "الموناليزا" و"العشاء الأخير"، إلا أنه كان أيضا مهندسا ومخترعا سبق عصره بتصاميمه لآلات طيران، بما في ذلك نموذجه الأولي للمروحية المعروف باسم "الطائرة اللولبية" أو "المروحية الهوائية" (aerial screw)..

وقام العلماء بدراسة متعمقة لهذا التصميم القديم باستخدام أحدث تقنيات المحاكاة الحاسوبية. ووجدوا أن الشكل الحلزوني الفريد لـ"الطائرة اللولبية" يمتلك خصائص مميزة في التعامل مع تدفق الهواء، حيث يعمل على توزيع دوامات الهواء بشكل أكثر انتظاما مقارنة بالمراوح التقليدية ذات الشفرات المسطحة. وهذه الميزة بالذات هي التي تجعله أقل إنتاجا للضوضاء أثناء العمل.

ومن خلال سلسلة من المحاكاة الدقيقة، تمكن الفريق البحثي من مقارنة أداء هذا التصميم التاريخي مع المراوح الحديثة ثنائية الشفرات. وكانت النتائج لافتة للنظر، حيث أظهرت "الطائرة اللولبية" كفاءة أعلى في تقليل الضوضاء مع الحفاظ على نفس مستوى قوة الرفع، بالإضافة إلى استهلاك أقل للطاقة.

ويعزو العلماء هذا الأداء المتميز إلى الطبيعة المستمرة للتصميم الحلزوني الذي يقلل بشكل كبير من التفاعلات بين الشفرات ودوامات الهواء، وهي المصدر الرئيسي للضوضاء في الطائرات المسيرة التقليدية.

وتفتح هذه الاكتشافات آفاقا جديدة في مجال تصميم أنظمة الدفع الجوي، خاصة في التطبيقات التي تتطلب مستويات عالية من الهدوء مثل العمليات العسكرية أو عمليات الإنقاذ الليلية.

ولكن رغم هذه النتائج الواعدة، يؤكد الفريق على الحاجة إلى مزيد من الدراسات لاختبار متانة التصميم واستقراره في الظروف الحقيقية قبل إمكانية تطبيقه عمليا. كما يقترحون إجراء أبحاث إضافية لاستكشاف تأثير تعديل بعض المعايير الهندسية مثل عدد اللفات الحلزونية على أداء النظام.