この実用的なクアッドコプタードローンは、レオナルド・ダ・ヴィンチの500年前のスケッチに基づいて作られました

この実用的なクアッドコプタードローンは、レオナルド・ダ・ヴィンチの500年前のスケッチに基づいて作られました

レオナルド・ダ・ヴィンチは『モナ・リザ』や『最後の晩餐』といった作品で最もよく知られていますが、初飛行の数百年前の1480年代に、この博学者が航空機の設計図を描いていたことはあまり知られていません。適切な材料がなかったため、ダ・ヴィンチはヘリコプターのような装置を製作することもテストすることもありませんでした。そのため、この初期のモックアップが高度を上げることさえできたのか、疑問が残ります。

ついに実現可能になった。メリーランド大学のエンジニアチームが、ダ・ヴィンチのスケッチを元に、飛行設計コンテスト向けに実用的なドローンを開発した(CNET経由)。「Crimson Spin」と呼ばれるこのデバイスは、ダ・ヴィンチの「空中スクリュー」設計に着想を得た翼を持つ小型無人クワッドコプタードローンで、アルキメデスのねじの概念を用いて空気を押し出すことで飛行を実現した。

このドローンはプラスチック製の螺旋状の翼を4枚備えていますが、ダ・ヴィンチが提案したように手で回転させる(あるいはポンプで動かす)のではなく、バッテリーと電動モーターで駆動します。現代のドローンと同様に、このドローンもプロペラの回転速度をわずかに変化させることで、左右に傾けることができます。ダ・ヴィンチのスケッチに見られるような単軸設計を実現するには、はるかに複雑な作業が必要となり、現代のヘリコプターで使用されている技術の一部が必要だったでしょう。

プロジェクトのエンジニアリングチームの一員であり、修士号取得のためにクリムゾン・スピンを製作したオースティン・プレテ氏は、この装置を数回の短い飛行に使用し、トランスフォーマティブ・バーティカル・フライト・カンファレンスでこの航空機の飛行の様子を撮影した最初のビデオを公開した。

写真: ウィキメディア・コモンズ
写真: ウィキメディア・コモンズ

「本当にうまくいったことに驚きました」と、同大学の航空宇宙工学科の大学院生であるプレテ氏はCNETに語った。彼によると、この飛行機は両翼の端に渦巻き状の空気の渦を作り出し、それが下向きに螺旋状に流れ、上向きの推力を生み出すという。

530年前の設計のヘリコプターに乗って飛び回っているわけではないかもしれませんが、このプロジェクトは、荷物の配送や空中タクシーとしての利用の可能性から、垂直離着陸機(VTOL)の活用が注目を集めている中で実現しました。Crimson Spinの独自の空力特性は、VTOL機が直面する多くの課題のいくつかを解決しており、ダウンウォッシュの発生が少なく、従来のプロペラ機よりも静音性が高いと考えられます。

この実際に機能する空中スクリューは、ベストバイで見かけるDJIほどの大きさの小型ドローンですが、プレテ氏は「形状の最適化と様々な飛行モードでの性能調査」によって性能が向上し、乗客を乗せられるまでスケールアップできる可能性があると考えています。彼はもうこのドローンの開発には関わっていませんが(すでに業界の役職に就いています)、関心と資金があればメリーランド大学で研究が継続される可能性があると考えています。

「これは実用的なホバーマシンとなり、人間を乗せられるレベルまでスケールアップできる可能性がありますが、機能、信頼性、性能についてさらに研究が進むまでは、現代の企業の設計に採用されるとは思えません。しかし、最終的にはダクテッドローターと同様の位置で動作するようになるかもしれません」とプレテ氏はギズモードに語った。

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