Ooit een drone over horen vliegen? Het diepe, zoemende geluid kan een probleem worden als drones postpakketjes rond gaan vliegen door de lucht boven onze steden. Een team van ruimtevaartorganisatie Nasa heeft een techniek ontwikkeld om drones het zwijgen op te leggen.
De (Greased Lightning) GL-10 is het nieuwste prototype drone van het Langley Research Center van ruimtevaartorganisatie Nasa in Hampton, Virginia. Hij is gemaakt van koolstofvezel en heeft een spanwijdte van drie meter. Maar zijn meest bijzondere eigenschap is het grote aantal motoren – vier op elke vleugel en twee op de staart.
Het doel van het project is om efficiënte elektrische voortstuwing the ontwerpen, maar ook om het probleem van vliegtuiglawaai op te lossen. Meerdere kleine motortjes zijn stiller dan enkele grote motoren.
Ook bezit de GL-10 de hightech Leading Edge Asynchronous Propellor (Leap) technologie. Geluidsgolven op verschillende frequenties kunnen elkaar versterken als de golflengte van de ene geluidsgolf een veelvoud is van een andere geluidsgolf. De pieken en dalen in de golven vallen daarbij samen op bepaalde punten, waardoor ze elkaar versterken. De Leap-technologie voorkomt dat het geluid van de propellers elkaar versterkt en in harmonie met elkaar een extra veel geluid maakt.
Harmonie
‘Omdat we veel propellers gebruiken, kunnen we elke motor met een ander aantal omwentelingen per seconde laten draaien’, zegt projectleider Mark Moore, vliegtuigbouwkundige bij Nasa. Deze propellers zenden verschillende geluidsfrequenties uitzenden die het team verspreidt over het geluidsspectrum. Zo voorkomen ze het ontstaan van harmonische frequenties. ‘Dit is alleen mogelijk doordat we veel propellers gebruiken waar we zeer precieze digitale controle over hebben’, aldus Moore.
Dit betekent dat de GL-10 nagenoeg onhoorbaar is wanneer hij op dertig meter hoogte over het hoofd vliegt. De drone kan verticaal opstijgen en tilt tot vijf kilogram aan bagage, wat hem ideaal maakt als postbezorger.
Volgens Moore is postbezorging een van de kerndoelen voor dronetechnologie. Daarom moeten drones ultra-veilig en ultra-stil zijn, zegt hij. ‘Dat is precies wat gedistribueerde elektrische voorstuwing doet.’ In de toekomst moet dezelfde techniek ook gebruikt gaan worden voor bemande vluchten.
Bekijk een succesvolle testvlucht van de Greased Lightning GL-10 hier:
Video: Nasa Langley Research Center
Vluchtende olifanten
Nu worden drones ingezet in bijvoorbeeld bescherming van dieren in het wild, zoals door Serge Wich van de Liverpool John Moores University in Groot Brittannië. Stillere drones zijn voor zijn werk ideaal om dieren niet af te schrikken. Vooral sommige vogelsoorten zijn gevoelig voor het geluid, en ook de dappere olifant vlucht voor het geluid – wellicht omdat ze het geluid aanhoren voor een zwerm bijen.
Ook het leger kan baat hebben bij de technologie. Het geluid van de Predator en Reaper drones die in de lucht van onder andere Afghanistan patrouilleren kunnen vanaf de grond worden gehoord als een constant gebrom. De lokale bevolking noemt ze om die reden ‘machar’ – mug.
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees ook: