Lidmašīna ir izstrādāta, kas nebūs atkarīga no fosilā kurināmā vai akumulatora, jo tai nebūs kustīgu daļu
Kopš atklāšanas lidmašīna vairāk nekā pirms 100 gadiem, katru lidošanas Mašīna vai lidmašīna debesīs izmanto kustīgas daļas, piemēram, dzenskrūves, reaktīvo dzinēju, turbīnas lāpstiņas, ventilatorus utt., kas iegūst enerģiju no fosilā kurināmā sadegšanas vai izmantojot akumulatoru, kas var radīt līdzīgu efektu.
Pēc gandrīz desmit gadus ilgušiem pētījumiem MIT aeronautikas zinātnieki pirmo reizi ir uzbūvējuši un lidojuši lidmašīnu, kurai nav kustīgu daļu. Šajā lidmašīnā izmantotā piedziņas metode ir balstīta uz elektroaerodinamiskās vilces principu, un to sauc par “jonu vēju” vai jonu piedziņu. Tātad parastajās lidmašīnās izmantoto propelleru vai turbīnu vai reaktīvo dzinēju vietā šo unikālo un vieglo mašīnu darbina "jonu vējš". “Vēju” var radīt, novadot spēcīgu elektrisko strāvu starp plānu un biezu elektrodu (darbināts ar litija jonu akumulatoriem), kā rezultātā notiek gāzes jonizācija, tādējādi radot ātri kustīgas lādētas daļiņas, ko sauc par joniem. Jonu vējš vai jonu plūsma ietriecas gaisa molekulās un spiež tās atpakaļ, dodot lidmašīnai vilci virzīties uz priekšu. Vēja virziens ir atkarīgs no elektrodu izvietojuma.
Jonu piedziņas tehnoloģiju jau izmanto NASA kosmosā satelītiem un kosmosa kuģiem. Šajā scenārijā, tā kā kosmoss ir vakuums, nav berzes, tāpēc ir diezgan vienkārši vadīt kosmosa kuģi, lai virzītos uz priekšu, un arī tā ātrums pakāpeniski palielinās. Bet attiecībā uz lidmašīnām uz Zemes ir saprotams, ka mūsu planētas atmosfēra ir ļoti blīva, lai joni vadītu lidmašīnu virs zemes. Šī ir pirmā reize, kad mūsu lidmašīnās ir izmēģināta jonu tehnoloģija planēta. Tas bija izaicinoši. pirmkārt, tāpēc, ka ir nepieciešams tikai pietiekami daudz vilces, lai mašīna lidotu, un, otrkārt, lidmašīnai būs jāpārvar pretestība no gaisa pretestības. Gaiss tiek nosūtīts atpakaļ, kas pēc tam stumj lidmašīnu uz priekšu. Izšķirošā atšķirība, izmantojot vienu un to pašu jonu tehnoloģiju kosmosā, ir tāda, ka kosmosa kuģim ir jāpārvadā gāze, kas tiks jonizēta, jo kosmoss ir vakuums, kamēr lidmašīna Zemes atmosfērā jonizē slāpekli no atmosfēras gaisa.
Komanda veica vairākas simulācijas un pēc tam veiksmīgi izstrādāja lidmašīnu ar piecu metru spārnu platumu un 2.45 kilogramu svaru. Elektriskā lauka ģenerēšanai zem lidmašīnas spārniem tika piestiprināts elektrodu komplekts. Tie sastāvēja no pozitīvi lādētām nerūsējošā tērauda stieplēm priekšā negatīvi lādētai putuplasta šķēlei, kas pārklāta ar alumīniju. Šos ļoti uzlādētos elektrodus drošības nolūkos var izslēgt ar tālvadības pulti.
Lidmašīna tika pārbaudīta sporta zālē, palaižot to ar gumiju. Pēc daudziem neveiksmīgiem mēģinājumiem šī lidmašīna varēja virzīties uz priekšu, lai paliktu gaisā. 10 testa lidojumu laikā lidmašīna spēja lidot līdz 60 metru augstumam, atskaitot jebkuru cilvēka pilota svaru. Autori vēlas palielināt sava dizaina efektivitāti un radīt vairāk jonu vēja, vienlaikus izmantojot mazāku spriegumu. Šāda dizaina panākumi ir jāpārbauda, paplašinot tehnoloģiju, un tas var būt kalnup uzdevums. Lielākais izaicinājums būtu, ja lidmašīnas izmēri un svars pieaugtu un aptvertu lielāku laukumu nekā tās spārni, lidmašīnai būtu nepieciešama lielāka un spēcīgāka vilce, lai tā noturētos virs ūdens. Var izpētīt dažādas tehnoloģijas, piemēram, kā padarīt akumulatorus efektīvākus vai izmantojot saules paneļus, ti, meklējot jaunus jonu ģenerēšanas veidus. Šajā lidmašīnā tiek izmantots tradicionālais gaisa kuģu dizains, taču var būt iespējams izmēģināt citu dizainu, kurā elektrodi varētu veidot jonizācijas virzienu, vai arī varētu konceptualizēt jebkuru citu jaunu dizainu.
Pašreizējā pētījumā aprakstītā tehnoloģija varētu būt ideāli piemērota klusiem droniem vai vienkāršām lidmašīnām, jo pašlaik izmantotie droni ir liels trokšņa piesārņojuma avots. Šajā jaunajā tehnoloģijā klusā plūsma rada lielu vilces spēku piedziņas sistēmā, kas var virzīt lidmašīnu labi noturīgā lidojumā. Šis ir unikāls! Šādas lidmašīnas lidošanai nebūs nepieciešams fosilais kurināmais, un tādējādi tai nebūtu tiešu piesārņojošu emisiju. Turklāt, salīdzinot ar lidojošām mašīnām, kas izmanto dzenskrūves utt., Tas ir kluss. Romāna atklājums ir publicēts daba.
***
{Jūs varat izlasīt oriģinālo pētījumu, noklikšķinot uz DOI saites, kas norādīta tālāk citēto avotu sarakstā}
Avots (-i)
Xu H et al. 2018. Lidmašīnas ar cietvielu piedziņu. Daba. 563(7732). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9
***
