Avionul a fost proiectat care nu va depinde de combustibili fosili sau baterie, deoarece nu va avea nicio piesă mobilă
Încă de la descoperirea lui avion acum mai bine de 100 de ani, fiecare care zboară mașina sau aeronava din cer zboară folosește părți mobile precum elice, motor cu reacție, palete ale unei turbine, ventilatoare etc., care obțin energie fie din arderea combustibililor fosili, fie prin utilizarea bateriei care poate produce un efect similar.
După aproape un deceniu de cercetări, oamenii de știință aeronautici de la MIT au construit și zburat pentru prima dată un avion care nu are părți mobile. Metoda de propulsie folosită în acest avion se bazează pe principiul forței electroaerodinamice și se numește „vânt ionic” sau propulsie ionică. Deci, în locul elicelor sau turbinelor sau motoarelor cu reacție utilizate în avioanele convenționale, această mașină unică și ușoară este alimentată de „vânt ionic”. „Vântul” poate fi produs prin trecerea unui curent electric puternic între un electrod subțire și unul gros (alimentat de baterii cu ioni de litiu) care are ca rezultat ionizarea gazului, producând astfel particule încărcate cu mișcare rapidă numite ioni. Vântul ionic sau fluxul de ioni zdrobesc moleculele de aer și le împing înapoi, dând avionului forța de a merge înainte. Direcția vântului depinde de aranjamentul electrozilor.
Tehnologia de propulsie ionică este deja utilizată de NASA în spațiul cosmic pentru sateliți și nave spațiale. În acest scenariu, deoarece spațiul este vid, nu există frecare și, prin urmare, este destul de simplu să conduci o navă spațială să avanseze, iar viteza acesteia crește treptat. Dar în cazul aeronavelor de pe Pământ se înțelege că noastre a planetei atmosfera este foarte densă, astfel încât ionii să conducă o aeronavă deasupra solului. Este pentru prima dată când tehnologia ionică a fost încercată să zboare cu avioane pe noi planetă. A fost o provocare. în primul rând pentru că este nevoie de suficientă forță pentru a menține mașina să zboare și, în al doilea rând, avionul va trebui să depășească forța de rezistență la aer. Aerul este trimis înapoi, care apoi împinge avionul înainte. Diferența crucială cu utilizarea aceleiași tehnologii ionice în spațiu este că un gaz trebuie transportat de nava spațială care va fi ionizată, deoarece spațiul este vid, în timp ce o aeronavă din atmosfera Pământului ionizează azotul din aerul atmosferic.
Echipa a efectuat mai multe simulări și apoi a proiectat cu succes o aeronavă având o anvergură de cinci metri și o greutate de 2.45 kilograme. Pentru generarea câmpului electric, un set de electrozi au fost fixați sub aripile avionului. Acestea constau din fire de oțel inoxidabil încărcate pozitiv în fața unei felii de spumă încărcate negativ acoperite cu aluminiu. Acești electrozi foarte încărcați pot fi opriți prin telecomandă pentru siguranță.
Avionul a fost testat în interiorul unei săli de sport, lansându-l cu ajutorul unui bungee. După multe încercări eșuate, acest avion s-ar putea propulsa pentru a rămâne în aer. În timpul a 10 zboruri de testare, avionul a putut zbura până la o înălțime de 60 de metri minus orice greutate a unui pilot uman. Autorii caută să crească eficiența designului lor și să producă mai mult vânt ionic, folosind mai puțină tensiune. Succesul unui astfel de design trebuie testat prin extinderea tehnologiei și aceasta poate fi o sarcină dificilă. Cea mai mare provocare ar fi dacă dimensiunea și greutatea avionului crește și acoperă o suprafață mai mare decât aripile sale, avionul ar avea nevoie de o forță mai mare și mai puternică pentru a rămâne pe linia de plutire. Diferite tehnologii pot fi explorate, de exemplu, pentru a face bateriile mai eficiente sau poate folosind panouri solare, adică găsirea de noi modalități de generare a ionilor. Acest avion folosește designul convențional pentru aeronave, dar ar putea fi posibil să se încerce un alt design în care electrozii ar putea modela direcția de ionizare sau orice alt design nou ar putea fi conceptualizat.
Tehnologia descrisă în studiul actual ar putea fi perfectă pentru dronele silențioase sau avioanele simple, deoarece dronele utilizate în prezent reprezintă o sursă mare de poluare fonică. În această nouă tehnologie, fluxul silențios generează o forță largă în sistemul de propulsie, care poate propulsa avionul într-un zbor bine susținut. Acesta este unic! Un astfel de avion nu va necesita combustibili fosili pentru a zbura și, prin urmare, nu ar avea emisii poluante directe. De asemenea, în comparație cu mașinile zburătoare care folosesc elice etc., acest lucru este silențios. Romanul descoperire este publicat în Natură.
***
{Puteți citi lucrarea originală de cercetare făcând clic pe linkul DOI de mai jos în lista surselor citate}
Sursa (s)
Xu H și colab. 2018. Zborul unui avion cu propulsie solid-state. Natură. 563(7732). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9
***
