Le drone silencieux, c’est un Graal dont la quête risque d’être longue, très longue. Le laboratoire Lincoln du Massachusetts Institute of Technology (MIT), spécialisé dans la mécanique des fluides, travaille sur un principe d’hélices plus silencieuses ! Il a été primé par le jury du R&D 100 Award en août 2022 pour des travaux menés par le Dr. Thomas Sebastian.
Comment ça fonctionne ?
« Notre hélice toroïdale silencieuse se compose de deux pales courbes et jointes de sorte que la pointe d’une pale rejoigne l’autre. Cette structure de forme fermée minimise les effets de traînée des tourbillons d’air créés aux extrémités des pales et renforce la rigidité globale de l’hélice. Ces caractéristiques réduisent la signature acoustique de l’hélice ». Le laboratoire Lincoln a réalisé des tests d’hélices imprimées en 3D en produisant plusieurs générations, avec des modèles comprenant 2 puis 3 boucles.
Et c’est opérationnel ?
Oui, selon le MIT : « Des tests de prototypes d’hélices toroïdales sur des quadricoptères commerciaux ont démontré des niveaux de poussée comparables à ceux des hélices conventionnelles à des niveaux de puissance similaires. Des niveaux sonores réduits ont permis aux drones équipés d’hélices toroïdales de fonctionner sans trop solliciter l’ouïe humaine à une distance deux fois moindre que celle d’hélices conventionnelles ».
Les bénéfices ?
Le MIT indique qu’une hélice toroïdale :
« diminue les signaux dans la gamme de fréquences à laquelle les humains sont les plus sensibles.- réduit le bruit sans nécessiter de composants supplémentaires qui ajoutent du poids et augmentent la consommation d’énergie.
- réduit la probabilité que l’hélice en rotation coupe, attrape ou endommage des objets sur la trajectoire du drone.
- offre une poussée comparable à celle d’une hélice conventionnelle de drone.
- permet une fabrication fiable avec des techniques de fabrication qui permettent de personnaliser l’hélice pour différents modèles et types de multirotors ».
Pour quand ?
Les vidéos qui illustrent les essais d’hélices montrent des vols un peu hésitants, qui ne permettent pas de répondre à une interrogation : ces hélices sont-elles vraiment efficaces pour propulser un multirotor en conservant un contrôle efficace et en évitant les vibrations parasites ? Le laboratoire Lincoln du MIT propose d’ores et déjà d’utiliser son principe d’hélices toroïdales sous licence… sachant que Sharrow Marine est un spécialiste de ces hélices pour le domaine marin, avec de nombreux brevets dans la plupart des pays. A suivre !
A noter que le boss de iFlight, Si Hong Xu, a posté une photo d’hélices installées sur un ProTek35 qui, selon lui, n’ont pas donné satisfaction. Mais elles ne formaient pas une boucle…
Source : MIT Lincoln
Crédits photos et visuels : MIT Lincoln
The toroidal propeller, one of the Lab’s @RD100Awards winners, has a unique, closed-form propeller design that makes it a significantly quieter alternative to common multirotor propellers on commercial uncrewed aerial vehicles. https://t.co/hgda3NgYIz pic.twitter.com/5XkIxNVPHd
— Lincoln Laboratory (@MITLL) <a href=”https://twitter.com/MITLL/status
