Der Toroidalpropeller des MIT Lincoln Labs, der mit dem R&D 100 Award ausgezeichnet wurde, ist deutlich leiser als herkömmliche Multirotor-Propeller und erzeugt einen vergleichbaren Schub.
Die Innovation ist bemerkenswert, da die kommerzielle Zustellung per Drohne in vielen Gemeinden auf der ganzen Welt zuzunehmen beginnt. Die Gegner von Drohnenlieferdiensten haben oft angemerkt Lärmbelästigung als eine ihrer Hauptbeschwerden.
Die toroidale Propellerkonstruktion besteht aus geschlungenen Blättern, bei denen jede Spitze eines vorderen Propellerblatts in das hintere Propellerblatt zurückgebogen ist. Diese geschlossene Struktur minimiert die Stärke der Wirbel an der hinteren Spitze und erhöht die Gesamtsteifigkeit des Propellers, was beides seine Geräuschsignatur reduziert. Im Vergleich zu herkömmlichen Propellern ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sich der Propeller an Objekten in seiner Flugbahn verfängt oder diese schneidet. Der Propeller kann im 3-D-Druckverfahren hergestellt und als Nachrüstsatz an eine Vielzahl von Fahrzeugen angepasst werden.
Andere MIT 2022 R&D 100 Technologien
Das MIT hatte sechs Technologien genannt in die Liste der 2022 R&D 100 aufgenommen. Neben den Toroidalpropellern haben zwei weitere preisgekrönte Technologien des MIT Auswirkungen auf die Industrie für Anti-UAS und Luftraumüberwachung.
Luftgestütztes System zur Kollisionsvermeidung sXu
Das Lincoln Laboratory hat das Airborne Collision Avoidance System sXu (ACAS sXu) entwickelt, um den uneingeschränkten Betrieb von sUAS im nationalen Luftraum zu ermöglichen. Die Innovation bietet eine technische Lösung, die es unbemannten Flugsystemen (UAS) ermöglicht, andere Flugzeuge in der Nähe zu erkennen und zu verfolgen. Das ACAS sXu manövriert das sUAS dann automatisch von diesen Flugzeugen weg, um eine mögliche Kollision in der Luft zu vermeiden (oder alarmiert den Bodenbetreiber, ein solches Manöver durchzuführen).
ACAS sXu kann auf dem sUAS eingesetzt oder als Ferndienst genutzt werden und ist für eine Vielzahl von sUAS-Fahrzeugtypen geeignet. Die ACAS sXu-Konstruktionsnorm wurde 2022 fertiggestellt, und die Federal Aviation Administration (FAA) entwickelt derzeit Richtlinien und Verfahren für die Genehmigung des Einsatzes dieses Systems.
Das Lincoln Laboratory teilte sich diese Auszeichnung mit seinen Mitarbeitern an der Technologie: der U.S. Federal Aviation Administration, MITRE und dem Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory.
Eingeschränkte Kommunikation und Radar-Dual-Use
Radar- und drahtlose Kommunikationssysteme arbeiten normalerweise in getrennten Funkfrequenzbändern, um gegenseitige Störungen zu vermeiden. Durch die Vielzahl der drahtlosen Geräte wird das HF-Spektrum überfüllt. Um dieses Problem zu lösen, untersuchten Forscher Methoden für Technologien, die sich dieselben HF-Bänder teilen, um Platz im HF-Spektrum zu schaffen.
Die CONCORD-Technologie (Constrained Communications and Radar Dual-Use) ermöglicht eine solche gemeinsame Nutzung von Bändern. CONCORD ist eine Methode zur Entwicklung von Wellenformen, die gleichzeitig Radar- und Kommunikationsaufgaben erfüllen können, und zwar mit demselben Sender und Empfänger. Diese Methode ermöglicht es dem Systementwickler, die für diese Aufgaben verwendete Hardware zu vereinheitlichen, was den Entwurf eines Systems vereinfacht und die Kosten senkt. CONCORD eignet sich für militärische oder kommerzielle Systeme, die Objekte mit Radar erfassen und Daten senden müssen, wie z. B. Radar-Bildgebungssysteme in der Luft oder selbstfahrende Autos.
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