Быў распрацаваны самалёт, які не будзе залежаць ад выкапнёвага паліва або батарэі, паколькі ў яго не будзе рухомых частак
З моманту адкрыцця в самалёт больш за 100 гадоў таму, кожны палёт машына або самалёт у небе ляціць выкарыстоўвае рухомыя часткі, такія як прапелеры, рэактыўны рухавік, лопасці турбіны, вентылятары і г.д., якія атрымліваюць энергію альбо ад спальвання выкапнёвага паліва, альбо ад батарэі, што можа выклікаць падобны эфект.
Пасля амаль дзесяцігадовых даследаванняў навукоўцы-аэранаўтыкі з Масачусецкага тэхналагічнага інстытута ўпершыню пабудавалі і здзейснілі палёт на самалёце, які не мае рухомых частак. Метад руху, які выкарыстоўваецца ў гэтым самалёце, заснаваны на прынцыпе электрааэрадынамічнай цягі і называецца «іённым ветрам» або іённым рухам. Такім чынам, замест прапелераў, турбін або рэактыўных рухавікоў, якія выкарыстоўваюцца ў звычайных самалётах, гэтая ўнікальная і лёгкая машына працуе ад «іённага ветру». «Вецер» можа быць атрыманы шляхам прапускання моцнага электрычнага току паміж тонкім і тоўстым электродамі (якія працуюць ад літый-іённых акумулятараў), што прыводзіць да іянізацыі газу, у выніку чаго ўтвараюцца хутка рухаюцца зараджаныя часціцы, званыя іёнамі. Іённы вецер або паток іёнаў разбіваюцца на малекулы паветра і штурхаюць іх назад, даючы самалёту цягу рухацца наперад. Кірунак ветру залежыць ад размяшчэння электродаў.
Тэхналогія іённага руху ўжо выкарыстоўваецца НАСА у касмічнай прасторы для спадарожнікаў і касмічных апаратаў. У гэтым сцэнары, паколькі космас - гэта вакуум, трэння няма, і таму вельмі проста кіраваць касмічным караблём, каб рухацца наперад, і яго хуткасць таксама паступова павялічваецца. Але ў выпадку з самалётамі на Зямлі разумеецца, што нашы планеты атмасфера вельмі шчыльная, каб іёны кіравалі самалётам над зямлёй. Гэта першы раз, калі іённая тэхналогія спрабавала кіраваць самалётамі на нашым планета. Гэта было складана. па-першае, таму што патрэбна дастаткова цягі, каб падтрымліваць палёт машыны, а па-другое, самалёт павінен будзе пераадольваць супраціўленне паветра. Паветра накіроўваецца назад, што затым штурхае самалёт наперад. Істотнае адрозненне ад выкарыстання той жа іённай тэхналогіі ў космасе заключаецца ў тым, што касмічны карабель павінен перавозіць газ, які будзе іянізаваны, таму што космас - гэта вакуум, а самалёт у атмасферы Зямлі іянізуе азот з атмасфернага паветра.
Каманда правяла некалькі мадэляванняў, а затым паспяхова сканструявала самалёт з пяціметровым размахам крыла і вагой 2.45 кілаграма. Для генерацыі электрычнага поля пад крыламі самалёта быў замацаваны набор электродаў. Яны складаліся з станоўча зараджаных правадоў з нержавеючай сталі перад адмоўна зараджаным кавалачкам пенапласту, пакрытага алюмініем. Гэтыя моцна зараджаныя электроды можна адключыць з дапамогай дыстанцыйнага кіравання ў мэтах бяспекі.
Самалёт выпрабавалі ў спартыўнай зале, запусціўшы яго з банджы. Пасля шматлікіх няўдалых спроб гэты самалёт змог прасунуцца і застацца ў паветры. Падчас 10 выпрабавальных палётаў самалёт змог падняцца на вышыню 60 метраў без вагі чалавека-пілота. Аўтары імкнуцца павялічыць эфектыўнасць сваёй канструкцыі і вырабляць больш іённага ветру пры меншым напружанні. Поспех такой канструкцыі трэба праверыць шляхам пашырэння тэхналогіі, і гэта можа быць складанай задачай. Самай вялікай праблемай будзе тое, што калі памер і вага самалёта павялічацца і захопяць большую плошчу, чым яго крылы, самалёту спатрэбіцца большая і мацнейшая цяга, каб заставацца на плаву. Можна вывучыць розныя тэхналогіі, напрыклад, зрабіць батарэі больш эфектыўнымі або, магчыма, выкарыстоўваць сонечныя батарэі, напрыклад знайсці новыя спосабы генерацыі іёнаў. Гэты самалёт сапраўды выкарыстоўвае звычайную канструкцыю для самалётаў, але можна паспрабаваць іншую канструкцыю, у якой электроды маглі б фармаваць кірунак іянізацыі, або любы іншы канцэптуальны дызайн.
Тэхналогія, апісаная ў бягучым даследаванні, можа быць ідэальнай для бясшумных беспілотнікаў або простых самалётаў, паколькі беспілотнікі, якія выкарыстоўваюцца ў цяперашні час, з'яўляюцца вялікай крыніцай шумавога забруджвання. У гэтай новай тэхналогіі бясшумная плынь стварае вялікую цягу ў рухальнай сістэме, якая можа рухаць самалёт у працяглым палёце. Гэта ўнікальна! Такому самалёту для палёту не спатрэбіцца выкапнёвае паліва і, такім чынам, не будуць выкідвацца прамыя забруджвальныя рэчывы. Акрамя таго, у параўнанні з лятальнымі апаратамі, якія выкарыстоўваюць прапелеры і г.д., гэта бясшумна. Раманнае адкрыццё апублікавана ў Прырода.
***
{Вы можаце прачытаць арыгінальную даследчую працу, націснуўшы на спасылку DOI, прыведзены ніжэй у спісе цытуемых крыніц}
Крыніца (я)
Сюй Х і інш. 2018. Палёт цвёрдацельнага самалёта. Прырода. 563 (7732). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9
***
