• Yulia Mi

Полет первого самолета без движущихся частей

Бесшумный, легкий летательный аппарат без пропеллеров и турбин


С тех пор, как был совершен первый полет самолета более 100 лет назад, практически каждое воздушное средство в небе перемещается за счет вращения движущихся элементов, таких как пропеллеры, лопасти турбины или вентилятора, издавая постоянный шум.


Исследователи из Массачусетского Института Технологий разработали и создали первый самолет без движущихся частей. Вместо турбин и пропеллеров, этот легковесный самолет использует «ионный ветер» - тихий, довольно мощный поток ионов, который возникает вдоль борта самолета и реактивной силы которого достаточно, чтобы поддерживать устойчивый полет.


Автор фото: Christine Y. He

«Это первый устойчивый полет самолета без движущихся частей за счет реактивного движения», - говорит Стивен Баретт (Steven Barrett), доцент кафедры Аэронавтики и Астронавтики в Массачусетском Институте Технологий, - «И это значительный шаг вперед, который открывает нам возможности к созданию тихих, механически простых летательных аппаратов, которые не будут выбрасывать в атмосферу продукты горения».

Команда ученых в ближайшее время будет работать над созданием небольших бесшумных дронов, движущихся за счет реактивной силы ионного ветра.


Результаты своих исследований ученые недавно опубликовали в журнале Nature.


Любимое хобби


Баретт рассказывает, что идея создания самолета без движущихся частей возникла у него еще когда он был ребенком и смотрел телевизионный сериал «Звездный путь» (Star Trek). Именно тогда он стал задумываться над тем, как создать такой же самолет, плавно и бесщумно скользящий по воздуху.

Целых 9 лет Баретт искал возможности создания такого летательного аппарата и в конце концов пришел к идее «ионного ветра», также известной как электроаэродинамическая реактивная сила. Этот физический принцип был открыт еще в 1920х годах и описывал ветер, который возникает, когда электрический ток протекает между тонким и толстым электродом. Если приложить достаточно высокое напряжение, реактивной силы потока воздуха между электродами будет достаточно для того, чтобы обеспечить устойчивый полет самолета.


Ионный полет


Летательный аппарат, созданный учеными, похож на большой легковесный планер. Он имеет вес около 5ти фунтов (2,27 кг), размах крыльев 5 м и состоит из матрицы тонких проводов, которые натянуты, как горизонтальное ограждение между передними краями крыльев. Провода выполняют роль положительно заряженных электродов, тогда как толстые провода, расположенные схожим образом между задними краями крыльев, выполняют роль отрицательно заряженных электродов.


Фюзеляж самолета удерживает блок из литий-ионных аккумуляторов, которые генерируют напряжение в 40 000 В на положительно заряженных проводах. Этот мощный источник питания был специально разработан группой ученых из исследовательской лаборатории компании Power Electronics Research Group.


Положительно заряженные электроды под высоким напряжением притягивают и отрывают электроны от окружающих их молекул воздуха. Образующиеся из молекул воздуха ионы в свою очередь притягиваются к отрицательно заряженным электродам. В сформировавшемся облаке ионы, двигаясь по направлению к отрицательным проводам, сталкиваются миллионы раз с другими молекулами воздуха, создавая реактивный поток воздуха, который толкает воздушное судно вперед.


60 метров. Полет нормальный


Команда ученых провела несколько экспериментов, в ходе которых самолет пролетел расстояние 60 метров (максимально возможное расстояние в спортзале Массачусетского Института Технологий). Эксперименты показали, что ионный реактивный поток воздуха способен поддерживать стабильный полет.


«Конечно, пока мы все еще далеки от создания полезных летательных аппаратов», - говорит Баретт, - «Но мы работаем над тем, чтобы повысить эффективность, и получать более мощный реактивный поток при меньших напряжениях. В идеале мне бы хотелось разработать воздушное судно без видимой электродной системы движения. Мы прошли долгий путь от основных физических принципов к реально работающей модели. И мы не собираемся останавливаться».


Посмотреть видео на Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=boB6qu5dcCw


#планер #ионныйветер #самолет #безпропеллера

Просмотров: 32

Подписаться на новости SCDAILY