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

Инженеры подняли в воздух прототип «ионолета»

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

plane0
©Wikipedia

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 фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 20:22
3 минуты
Денис Гордеев

Эта награда вручается за деятельность в области научно-популярной и просветительской литературы.

6 часов назад
4 минуты
Сергей Васильев

Астрономы сообщили об открытии OGLE-2016-BLG-1928 — самой маленькой из «планет-сирот», свободно летящих между звездами.

5 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Немецкое судостроительное предприятие Pella Sietas, принадлежащее российской «Пелле», заложило линейный дизель-электрический ледокол проекта 21900М2. Его будет эксплуатировать «Росморпорт».

27 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

26 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Временные промежутки между посещениями дантиста могут составлять от трех месяцев до двух лет, в зависимости от индивидуальных факторов.

26 октября
8 минут
Василий Парфенов

Пусть романтика мирного атома с середины 1960-х поутихла, к идее использования ядерных реакторов в «гражданских» целях все равно возвращаются регулярно. Новый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) позволит доставить человека на Марс гораздо быстрее, чем это возможно сейчас.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[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: