Инженеры подняли в воздух прототип «ионолета» — Naked ScienceNaked Science
22.11.2018, 06:58
6 минут
Naked Science
35

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».

Сегодня, 09:14
4 минуты
Сергей Васильев

Самцы звонарей ухаживают за самками, поражая их громкостью своей песни, и способны «перекричать» даже самолет.

19 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Полномасштабный выпуск новейшего истребителя пятого поколения может начаться позже, чем предполагали американские военные.

Вчера, 14:14
5 минут
Илья Ведмеденко

«Роскосмос» обнародовал документы о первом многоместном космическом аппарате.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

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