Самолетът е проектиран, който няма да зависи от изкопаеми горива или батерия, тъй като няма да има движеща се част
Още от откриването на самолета преди повече от 100 години, всяка летателна машина или самолет в небето използва движещи се части като витла, реактивен двигател, лопатки на турбина, вентилатори и др., които получават енергия или от изгаряне на изкопаеми горива, или чрез използване на батерия, която може да произведе 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 спътници и космически кораби. В този сценарий, тъй като космосът е вакуум, няма триене и следователно е доста лесно да се задвижва космически кораб, за да се движи напред, като скоростта му също постепенно се увеличава. Но в случая със самолетите на Земята се разбира, че атмосферата на нашата планета е много плътна, за да може йоните да задвижват самолет над земята. Това е първият път, когато йонната технология е изпробвана за управление на самолети на нашата планета . Беше предизвикателство. Първо, защото е необходима точно толкова тяга, колкото е необходимо, за да се поддържа машината в полет, и второ, самолетът ще трябва да преодолее съпротивлението на въздуха. Въздухът се изпраща назад, което след това бута самолета напред. Ключовата разлика при използването на същата йонна технология в космоса е, че космическият кораб трябва да носи газ, който ще бъде йонизиран, защото 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, би могла да бъде идеална за безшумни дронове или прости самолети, тъй като използваните в момента дронове са голям източник на шумово замърсяване. При тази нова технология безшумният поток генерира достатъчна тяга в задвижващата система, която може да задвижва самолета по време на добре поддържан полет. Това е уникално! Такъв самолет няма да изисква изкопаеми горива, за да лети, и следователно няма да има директни замърсяващи емисии. Също така, в сравнение с летателните машини, които използват витла и др., това е безшумен самолет. Новото откритие е публикувано в Nature.
***
Източник (и)
Xu H et al. 2018. Полет на самолет с твърдотелно задвижване. Nature. 563(7732). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9
***
Коментарите са забранени.