Самолетът е проектиран, който няма да зависи от изкопаеми горива или батерия, тъй като няма да има движеща се част
Още от откриването на самолет преди повече от 100 години, всеки летене машина или самолет в небето лети използва движещи се части като витла, реактивен двигател, лопатки на турбина, вентилатори и т.н., които получават енергия от изгаряне на изкопаеми горива или чрез използване на батерия, която може да доведе до подобен ефект.
След продължило почти десетилетие изследване аеронавтите от Масачузетския технологичен институт построиха и летяха за първи път самолет, който няма движещи се части. Методът на задвижване, използван в този самолет, се основава на принципа на електроаеродинамичната тяга и се нарича „йонен вятър“ или йонно задвижване. И така, вместо витла, турбини или реактивни двигатели, използвани в конвенционалните самолети, тази уникална и лека машина се задвижва от „йонен вятър“. „Вятърът“ може да бъде произведен чрез преминаване на силен електрически ток между тънък и дебел електрод (захранван от литиево-йонни батерии), което води до йонизиране на газа, като по този начин произвежда бързо движещи се заредени частици, наречени йони. Йонният вятър или потокът от йони се разбиват в молекулите на въздуха и ги тласкат назад, давайки на самолета тяга да се движи напред. Посоката на вятъра зависи от разположението на електродите.
Технологията за йонно задвижване вече се използва от НАСА в космоса за сателити и космически кораби. При този сценарий, тъй като пространството е вакуум, няма триене и по този начин е доста лесно да задвижите космически кораб да се движи напред и скоростта му също постепенно се увеличава. Но в случай на самолети на Земята се разбира, че нашите на планетата атмосферата е много плътна, за да накара йони да управляват самолет над земята. Това е първият път, когато йонната технология се опитва да управлява самолети на нашия планета. Беше предизвикателство. първо, защото е необходима достатъчно тяга, за да поддържа машината да лети и второ, самолетът ще трябва да преодолее съпротивлението на въздуха. Въздухът се изпраща назад, което след това избутва самолета напред. Решаващата разлика при използването на същата йонна технология в космоса е, че космическият кораб трябва да носи газ, който ще бъде йонизиран, тъй като космосът е вакуум, докато самолет в земната атмосфера йонизира азот от атмосферния въздух.
Екипът извърши множество симулации и след това успешно проектира самолет с петметров размах на крилата и тегло от 2.45 килограма. За генериране на електрическо поле набор от електроди бяха прикрепени под крилата на самолета. Те се състоят от положително заредени жици от неръждаема стомана пред отрицателно заредена част от пяна, покрита с алуминий. Тези силно заредени електроди могат да бъдат изключени с дистанционно управление за безопасност.
Самолетът е тестван във физкултурна зала, като е изстрелян с помощта на бънджи. След много неуспешни опити този самолет можеше да се задвижи, за да остане във въздуха. По време на 10 тестови полета самолетът успя да лети до височина от 60 метра минус всякакво тегло на човешки пилот. Авторите се стремят да увеличат ефективността на своя дизайн и да произвеждат повече йонен вятър, като същевременно използват по-малко напрежение. Успехът на такъв дизайн трябва да бъде тестван чрез разширяване на технологията и това може да е трудна задача. Най-голямото предизвикателство би било, ако размерът и теглото на самолета се увеличат и покрият по-голяма площ от крилата му, самолетът ще изисква по-висока и по-силна тяга, за да остане на повърхността. Могат да бъдат изследвани различни технологии, като например батериите да са по-ефективни или може би да се използват слънчеви панели, т.е. да се намерят нови начини за генериране на йони. Този самолет използва конвенционалния дизайн за самолети, но може да е възможно да се изпробва друг дизайн, в който електродите могат да оформят йонизиращата посока или да се концептуализира всеки друг нов дизайн.
Технологията, описана в настоящото проучване, може да бъде идеална за безшумни дронове или обикновени самолети, тъй като използваните в момента дронове са голям източник на шумово замърсяване. В тази нова технология безшумният поток генерира достатъчна тяга в задвижващата система, която може да задвижи самолета през добре поддържан полет. Това е уникално! Такъв самолет няма да изисква изкопаеми горива, за да лети и по този начин няма да има никакви директни замърсяващи емисии. Освен това, в сравнение с летящи машини, които използват витла и т.н., това е безшумно. Новото откритие е публикувано в природа.
***
{Можете да прочетете оригиналната изследователска статия, като щракнете върху връзката DOI, дадена по-долу в списъка с цитирани източници}
Източник (и)
Xu H et al. 2018. Полет на самолет с твърдо задвижване. природата. 563 (7732). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9
***
