Хоча ми часто думаємо, що певні аспекти аеродинаміки на даний момент досить облізли, такі деталі, як оптимальна форма гвинта, залишаються предметом гарячих суперечок як всередині, так і зовні. Сюди також входять дикі конструкції, такі як тороїдальні гвинти, які все ще значною мірою недооцінені навіть через понад сто років. Нещодавно [Neuronautics] щоб визначити, чи мають тороїдальні гвинти взагалі сенс.
Для цього спочатку було встановлено базову ефективність із використанням звичайного та високооптимізованого гвинта. Після його сканування, щоб отримати його точну геометрію, і проходження через моделювання обчислювальної гідродинаміки (CFD), програмне забезпечення дало приблизно 73%.
Це дозволило оптимізувати форму для тороїдального гвинта, щоб підходити до нього. Хоча ви могли б повністю застосувати грубу силу до сімнадцяти параметрів форми, про які тут йдеться, і перевірити їх у CFD, це займе надто багато часу. Головна перевага полягає у використанні множинної еталонної системи (MRF), щоб значно пришвидшити процес відбору, хоча на це знадобилося два місяці. Приклад використання MRF зі звичайними пропелерами в статті 2019 року [Randi Franzke] та інші. в Енергії.
Незважаючи на те, що MRF економить багато часу моделювання, ви все одно маєте багато даних, які потрібно проаналізувати для цікавих моделей. Для цього [Neuronautics] навчив штучну нейронну мережу автоматизувати фільтрацію багатьох варіантів оптимальності для зближення до єдиного дизайну.
Ця конструкція G1401 стала щасливим переможцем, хоча й із симульованою ефективністю лише 62,9%. Потім незмінний аспект також повторювався у формі різних повітряних форм, поки не було знайдено остаточний дизайн.
Потім дизайн був надрукований на 3D-принтері на смолі, що стало першою перешкодою в процесі відбору, оскільки надруковані версії були надто тонкими та гнучкими, щоб використовувати їх як пропелер. Витратьте багато годин на коригування дизайну, щоб він справді друкувався.
Незважаючи на те, що остаточний дизайн не перевищив 62% ефективності в фінальному тесті, у розділі коментарів до відео справедливо зазначено, що порівняння проводилося між комерційно виготовленим пропелером і пропелером, надрукованим на смолі своїми руками, що додає ряд інших змінних. Тим не менш, малоймовірно, що буде явне покращення в будь-якому випадку, інакше ми б уже побачили тороїдальні гвинти, що з’являються скрізь у дронах і літаках.
