Ионная силовая установка для самолетов

Исследователи из США взяли на вооружение идею 1920-х годов и впервые создали модель самолета с ионизированным воздухом.

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) работают над созданием ионной тяги для самолетов. Самолет, который летает с помощью "ионного ветра", не нуждается в ископаемом топливе и бесшумен. То, что пока остается несбыточной мечтой для пассажирских рейсов, может быть использовано для беспилотников уже в ближайшее время.

Как работает ионный привод

Основной принцип ионной тяги заключается в ионизации воздуха и использовании электрических полей для ускорения этого ионизированного воздуха. Возникающий поток воздуха создает тягу. Идея с так называемой электроаэродинамической тягой, также называемой ионным ветром, возникла еще в 1920-х годах. Однако он считался практически неосуществимым для свободнолетающих самолетов.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

В 2018 году исследователи из Массачусетского технологического института впервые совершили полет на модели самолета, работающего на ионах. В отличие от других типов самолетов, у него нет движущихся частей, то есть нет пропеллеров, роторов или турбин. Вместо обычных двигателей на прототипе MIT спереди и сзади крыльев расположены провода, напоминающие миниатюрные проволочные ограждения.

На провода подается высокое напряжение в 20 000 вольт, генерируемое преобразователем из энергии, содержащейся в аккумуляторе самолета. Это ионизирует азот в воздухе вокруг провода. Это означает, что положительный заряд буквально отрывает отрицательно заряженные электроны, оставляя только положительно заряженные ионы. Отрицательное напряжение в 20 000 вольт подается на крылья за проводами, притягивая ионы. Когда ионы устремляются к крыльям, каждый ион сталкивается с миллионами других молекул в воздухе, создавая воздушный поток, называемый ионным ветром. Это, в свою очередь, создает тягу.

Модель самолета в MIT с размахом крыльев пять метров и весом 2,5 килограмма пролетела 60 метров за десять секунд. Он пролетел бы еще дальше, если бы в летном ангаре, где проходило испытание, было больше места. Эта демонстрация была значимой, поскольку показала, что электроаэродинамическая тяга значительно мощнее, чем считалось ранее. Тем не менее, возможности технологии ограничены, поскольку количество создаваемой тяги ограничено. Однако после успешного испытания исследователи из Массачусетского технологического института объявили, что будут и дальше оптимизировать технологию. 

На практике ионная тяга, безусловно, будет интересна для беспилотников, которые в будущем должны взять на себя выполнение многих задач в городских кварталах. Например, они могут использоваться для доставки посылок, контроля качества воздуха или мониторинга дорожного движения. Одним из преимуществ является то, что ионный привод бесшумен, чего нельзя сказать о дронах с пропеллерами. Кроме того, благодаря конструкции без движущихся частей, стало возможным создание гораздо меньших летательных аппаратов.

Несмотря на то, что самолеты на ионных двигателях в настоящее время не пригодны для пассажирских рейсов, они все же могут помочь сделать самолеты более эффективными. Если тяга может быть увеличена еще больше, электроды могут быть интегрированы в нормальные аэродинамические поверхности крыльев. Предыдущие эксперименты в лаборатории уже показали, что отношение тяги к мощности электроаэродинамической тяги может быть выше, чем у реактивных двигателей, и наравне с вертолетными роторами. Это позволяет предположить, что ионная тяга может быть использована в долгосрочной перспективе в качестве высокоэффективной крейсерской силовой установки для больших гибридных самолетов, которые также имеют обычную силовую установку для взлета. опубликовано econet.ru по материалам energyload.eu

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet