十年前，当退休的营销高管詹姆斯·奥尼尔（James O’Neill）第一次了解直升机动力系统的工作原理时，他立刻开始对其进行重新设计。大多数直升机都有一个巨大的变速箱，可以将发动机的高速降低到更适合主旋翼的水平，并使尾桨旋转，以防止飞机失控打转。多年前，工程师们已经找到了一种摆脱尾桨的方法：在主旋翼上安装一个同轴螺旋桨，并使其反向旋转。但这样做仍然需要复杂的组件来实现正确的速度并产生反向旋转。奥尼尔意识到，凸轮发动机可以用一系列带瓣的凸轮取代曲轴，可以在不使用笨重、维护成本高的齿轮箱的情况下，以正确的速度为两个旋翼提供动力。如果他能设计出一个产生反向旋转力的凸轮系统，他就能制造出一种更简单、更轻的新型直升机。
在奥尼尔的 NorEaster 发动机中，八个相对的活塞驱动一对四瓣凸轮。（该系统也可以使用四个活塞。）活塞的一次行程可以产生凸轮四分之一的旋转。活塞发动机在 2,000 转/分钟时效率最高；四瓣凸轮将活塞速度降低到旋翼处的 500 转/分钟，这对于较小（最大 2,000 磅）和无人驾驶的直升机来说是理想的。两个凸轮之间有一个锥齿轮组件，其唯一作用是使凸轮及其驱动的旋翼反向旋转。
目前的 NorEaster 原型机的功率重量比可与大多数传统直升机动力系统相媲美，尽管奥尼尔是用当地的机械车间用发电机和割草机零件制造的。但它还没有足够轻。为了使 NorEaster 成为可销售的替代品，奥尼尔将制造一个由更轻质的定制加工零件组成的版本，目标是实现每磅一马力。
在不损失功率的情况下减轻重量是一个挑战，但奥尼尔并非孤军奋战。马萨诸塞州伍斯特理工学院（Worcester Polytechnic Institute）的一群学生最近在他们的毕业项目中分析并重新设计了 NorEaster 系统。奥尼尔现在正在监督一个由志愿机械师、工程师和朋友组成的团队来建造下一个原型机。他们最快可能在明年就能在直升机上进行测试。“这些都是基础的活塞、气缸盖和凸轮，已经使用了 100 多年了，”奥尼尔说。“这并非火箭科学。”
发明人： 詹姆斯·奥尼尔
发明： NorEaster
开发成本 $10,000
上市距离：近 ? ? ? ? ?远
工作原理
NorEaster 概念验证原型机取消了曲轴，改用两个旋转凸轮。一个锥齿轮组件使它们反向旋转，提供大小相等但方向相反的旋转力。下一个原型机将采用四瓣凸轮，与四缸或八缸活塞配合使用。
其他2012年发明奖获奖者是……
