Să ne închipuim o după-amiază de vară, cu liniștea spulberată nu de ciripitul păsărilor, ci de un bâzâit ascuțit, iritant, de deasupra. Este sunetul viitorului, ni se spune – dronele care livrează un pachet, inspectează un pod sau filmează o amintire. Dar dacă viitorul ar putea suna diferit? Dacă soluția pentru a reduce la tăcere acest zgomot modern nu s-ar găsi într-un laborator de ultimă generație, ci într-un caiet prăfuit, scris de un geniu acum mai bine de 500 de ani?
Soluția, incredibil, ar putea veni dintr-un carnet de schițe din secolul al XV-lea, aparținând lui Leonardo da Vinci. Aici, printre studii de anatomie și mașinării de război, se află un desen pe care l-a numit „șurubul aerian” – un rotor spiralat continuu, o viziune a zborului vertical cu mult înaintea elicopterului.
Inspirat probabil de șurubul lui Arhimede, folosit în antichitate pentru a ridica apa, da Vinci a adaptat un mecanism dovedit pentru un scop complet nou: cucerirea cerului. În secolul al XV-lea, visul s-a oprit aici. Forța musculară umană era pur și simplu insuficientă pentru a roti șurubul greu din pânză cu viteza necesară. A rămas o idee genială, dar captivă pe hârtie. Până acum.
De la schiță la supercomputer: verdictul științei moderne
Cinci secole mai târziu, motoarele electrice ușoare și fibra de carbon i-au oferit în sfârșit o șansă. După ce un mic prototip construit la Universitatea din Maryland în 2020 a confirmat că șurubul poate genera portanță, o întrebare majoră a rămas fără răspuns: cât de eficient este, de fapt?
Aici intervine echipa condusă de Rajat Mittal de la prestigioasa Universitate Johns Hopkins. Folosind puterea unui supercomputer, cercetătorii au reconstruit digital rotorul lui Leonardo da Vinci și au rulat simulări numerice directe, un proces ce a urmărit fiecare vârtej de aer din jurul spiralei în timp ce aceasta plutea. Adaptând parametrii la cei ai unei drone moderne, echipa a testat aerodinamica și, crucial, aeroacustica designului.
Rezultatele, publicate recent în jurnalul științific arXiv, au fost uimitoare. „Am fost surprinși,” a recunoscut Mittal. Simularea a arătat că șurubul lui da Vinci avea nevoie de aproximativ 20% mai puțină putere mecanică pentru a susține aceeași greutate în comparație cu o elice standard cu două pale.
Simfonia tăcerii: de ce spirala depășește elicea tradițională
Eficiența energetică este doar începutul. Adevărata revelație stă în sunet. Deoarece spirala are o suprafață mai mare, dar se rotește mai lent – cu aproximativ 1.500 de rotații pe minut mai puțin, conform simulării – impulsul de presiune pe care îl generează este mai slab. Rezultatul? Un zgomot semnificativ redus. Modelul prezice o înjumătățire a zgomotului de bandă largă, acea componentă a sunetului care se încadrează adesea în intervalul cel mai sensibil al auzului uman și care provoacă cel mai mare disconfort.
Această descoperire vine într-un moment critic. Un studiu NASA de anul trecut a confirmat că deranjul comunitar crește exponențial atunci când zborurile dronelor se repetă la intervale scurte, oamenii percepând chiar și zgomote modeste ca fiind mult mai puternice. Cifrele confirmă frustrarea: Administrația Federală a Aviației (FAA) din SUA a înregistrat 8.746 de plângeri legate de zgomotul aeronavelor doar în primul trimestru al anului 2025, un număr în care dronele urbane au o pondere tot mai mare.
„Nu este necesar să fie proiectul lui Da Vinci pentru a obține acest rezultat, dar este frumos că proiectul lui Da Vinci o face,” a comentat Sheryl Grace, expertă în aeroacustică de la Universitatea din Boston.
Revoluția livrărilor: un viitor fără bâzâit
Pentru companiile de curierat cu drone, implicațiile sunt enorme. Acestea se confruntă deja cu limite stricte de zgomot în apropierea spitalelor, școlilor și rezervațiilor naturale. Un design inerent silențios ar elimina necesitatea carcaselor de amortizare grele, economisind energie și extinzând autonomia zborului. Într-o perioadă de creștere a prețurilor la litiu, orice creștere a eficienței este binevenită. Flote mai silențioase ar putea chiar permite depozitelor de drone să fie amplasate mai aproape de clienți, reducând distanțele pe care camioanele de livrare trebuie să le parcurgă.
Provocările, desigur, persistă. Spirala adaugă masă în comparație cu palele subțiri, iar testele viitoare trebuie să demonstreze că structura poate rezista la rafale bruște de vânt sau la sarcinile laterale din timpul zborului înainte.
Cu toate acestea, grupul lui Mittal este deja în mișcare. Folosind același cod care a validat designul clasic, ei pot acum să testeze virtual nenumărate variante – modificând pasul, conicitatea și numărul de rotații – pentru a optimiza designul în câteva zile, nu luni. Următorul pas logic este construcția de prototipuri fizice, testate în laborator cu microfoane ce vor cartografia sunetul în 3D.
Dacă rezultatele se mențin, un partener industrial ar putea monta spiralele pe un quadcopter pentru teste în aer liber, sub privirea atentă a oficialilor municipali și a publicului, care, după cum au demonstrat eșecurile recente ale livrărilor Amazon, este mult mai preocupat de zgomot decât de noutate.
Leonardo da Vinci, vizionarul care a cartografiat zborul cu secole înainte de a fi posibil, nu a ajuns niciodată să-și vadă invențiile ridicându-se de la sol. Însă, paradoxal, spirala sa, născută din geniu, dar limitată de tehnologia vremii, ar putea fi cheia care permite dronelor viitorului să coexiste în sfârșit în armonie cu oamenii și natura, într-un cer mai puțin zgomotos și mai plin de promisiuni.
