Инженеры подняли в воздух прототип «ионолета» — Naked Science
22.11.2018
6 минут
Редакция
224

Инженеры подняли в воздух прототип «ионолета»

Самолет без движущихся частей удерживается в воздухе «ионным ветром» — и совершенно бесшумно.

plane0

Если не считать некоторых планеров, все летательные аппараты держатся в воздухе за счет подъемной силы, которая в итоге создается движущимися элементами. Это могут быть лопасти пропеллера или винта, лопатки турбины — все это создает неприятный шум, особенно заметный у миниатюрных дронов. Лишь теперь, почти 120 лет спустя после полета братьев Райт, инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) представили действующую модель самолета, держащегося в воздухе без участия движущихся элементов. Полет получился по-настоящему бесшумным.

 

©NPG Press, Steven Barrett

 

«Это первый протяженный полет аппарата без движущихся частей, — говорит профессор Стивен Баррет (Steven Barrett). — Он может открыть возможности создания самолетов, которые будут тише, проще и не будут выбрасывать выхлопные газы в атмосферу». Однако прежде, полагают авторы работы, их подход найдет использование в небольших дронах, а также в гибридных системах, которые сочетают традиционный двигатель и новый — «ионный». Не стоит путать его с ионными двигателями космических аппаратов.

 

Разработка Стивена Баррета и его коллег использует другой принцип — «электроаэродинамическую тягу», обнаруженную еще в 1920-х. Она может возникать в открытом, сильно заряженном асимметричном конденсаторе: поток ионов, который возникает между электродами, увлекает за собой молекулы воздуха, создавая тягу. При достаточной силе заряда и малом весе всей системы этой силы может быть достаточно для полета. Однако простой принцип оказался крайне сложен в реализации где-либо помимо игрушек, помещаюшихся в спичечный коробок. Настоящий прототип такого самолета поднялся в воздух лишь почти век спустя после обнаружения явления — о нем ученые сообщают в статье, опубликованной в журнале Nature.

 

В самом деле, казалось невозможным, что реальный «ионолет» сможет хотя бы избавиться от провода и взять на борт достаточно мощные аккумуляторы, которые обеспечат его полет. Тем не менее современные технологии позволили разработчикам из MIT собрать планер, который при размахе крыльев в пять метров весит всего 2,3 килограмма. У передней и задней кромки крыла протянуты массивы тонких проводников, которые служат электродами конденсатора: впереди положительными, сзади — отрицательными. В фюзеляже скрыты литий-полимерные батареи, позволяющие выдавать на провода напряжение в 40 тысяч вольт. Этого достаточно, чтобы передние электроды стали притягивать отрицательно заряженные электроны и другие частицы из воздуха, запуская «ионный ветер», который создает необходимую для легкого аппарата тягу.

 

©MIT Electric Aircraft Initiative

 

Пока что испытания прототипа проходят лишь в закрытом помещении, где он преодолел максимально возможное расстояние — 60 метров от стены до стены. Тем не менее его полет был устойчивым и раз от разу демонстрирует сходные характеристики. «Это простейший самолет, который мы только смогли разработать для подтверждения концепции того, что он сможет летать, — говорит Баррет. — До самолета, который сможет выполнять полезные задачи, предстоит еще долгий путь».

Нашли опечатку? Выделите фрагмет и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

Позавчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Вчера, 14:48
25 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

Вчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

Позавчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

23 января
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: