Модель безтопливого літака.
Нещодавно був зроблений важливий крок на шляху до створення літака майбутнього - створений літак з іонним двигуном, без рухомих частин або палива. У статті, опублікованій 21 листопада в Nature, команда вчених на чолі зі Стівеном Барреттом (Steven Barrett) з Массачусетського технологічного інституту (Massachusetts Institute of Technology, MIT) розповіла про те, як створювався літак на «електродинамічній» енергії. У літаку використовується твердотільний двигун, у нього немає пропелерів або турбореактивних двигунів.
"У майбутньому у літальних апаратів не повинно бути пропелерів і турбін. Вони повинні бути більше схожі на космічні кораблі з Зоряного шляху (Star Trek), з їх синім світінням і тихим ковзанням по повітрю ", - говорить Барретт.
Раніше рівень розвитку технологій був недостатній для спорудження такого літака, хоча ще в 1921 році звучали ідеї, що можна зробити літальний пристрій на електричних полях.
Випробування пристрою, який являє собою модель літака з п'ятиметровим розмахом крил і вагою в 2,45 кілограма, проводилися з 2016 по 2018 рік. На крилах пристрою є кілька тонких електродів. На фронтальній частині крил розташовані тонкі дроти, а ззаду аеродинамічна поверхня крила - вигнута для підйому, як крило звичайного літака.
Напруга дротів спереду - + 20 000 вольт, а на поверхні ззаду - 20 000 вольт. Це створює сильне електричне поле. Спереду з молекул азоту в повітрі видаляються електрони, і ми отримуємо іони. Останні, в русі назад, створюють іонний вітер, що створює тягу для літака. Червоним позначена позитивно заряджена частина крила. Жовті гуртки - електрони. Чорні - іони.
"Основна ідея полягає в тому, що якщо ви іонізуєте повітря, тобто, видаляєте електрони з нього, то можна його прискорити за допомогою електричного поля. Це працює за таким же принципом, як і спробована кулька, яку потерли об волосся ", - розповідає Барретт.
Протягом 10 тестових польотів літак успішно пролітав близько 60 метрів приблизно за 12 секунд. Тести проходили в спортзалі, який команда спеціально зняла для цього. Ефективність тяги сягала 2,6%. Але в міру збільшення швидкості ефективність системи збільшується. Теоретично, на швидкості 1080 кілометрів на годину ефективність тяги повинна досягати 50% .Спортзал, де проходили випробування.
Ця техніка схожа на ту, яка використовується в іонних двигунах деяких космічних апаратів. Однак вони для створення тяги покладаються на іонізацію палива, наприклад, ксенонового газу. Літак, розроблений командою MIT, не вимагає палива, замість цього покладаючись тільки на тонкі дроти і на літій-полімерний акумулятор.
Поки створений тільки прототип, але відкриваються можливості - захоплюючі. У найближчій перспективі ця система тяги може бути використана для управління малими дронами, це зробить дрони майже безшумними, так як у них не буде гвинтів.
Випробування і доопрацювання експериментального літака тривають, і тепер команда вміє повертати літак у повітрі за допомогою пульта.