Американские ученые из Массачусетского института (MIT) создали первый беспилотный самолет, оснащенный «воздушными» ионными двигателями, RIA Novosti 报道.
Испытания самолета происходили в лаборатории. Машина продержалась в воздухе 12 秒.
По словам профессора Стивена Барретта, это первый самолет, который смог поняться в воздух с помощью двигателя, не имеющего движущихся частей. Успешный эксперимент открывает дорогу для создания полностью беззвучных аппаратов, не выбрасывающих выхлопных газов.
Идея ионного двигателя не нова: американские и советские ученые начали заниматься этой темой еще в 1960 年. За это время в космос были запущены несколько аппаратов с подобными двигателями (例如, советские зонды «Метеор» и «Космос»).
Однако все разработки обладают одними и теми же достоинствами и недостатками: они крайне экономичны, однако вырабатываемая ионными двигателями сила тяги крайне мала». Из-за этого разгон и торможение корабля происходит очень медленно, что делает их неудобным средством доставки людей к Марсу либо другим планетам.
Но ученым из MIT, по словам Баррета удалось открыть методику ионизации воздуха, что позволило повысить КПД указанных двигателей на «несколько порядков».
Как обнаружили физики, крыло, покрытое тонкой сеткой из электродов, способно вызвать «цепную реакцию» в воздухе, принуждая свободные электроны сталкиваться с нейтральными молекулами и «вышибать» из них другие частицы, заполняя окружающее их пространство «смесью» из множества ионов и незаряженных частиц. Находясь внутри электрического поля, заряженные частицы начинают двигаться в сторону противоположного им полюса, сталкиваясь с нейтральными частицами и заставляя их двигаться в обратном направлении. Возникнет так называемый «ионный ветер», который имеет довольно большую силу тяги.
Используя этот прием, ученые повысили КПД ионного двигателя с одного до 2,4%. Самолет массой в 2,5 кг и с размахом крыльев в 5 метров смог пролететь за 12 秒 55 米, затратив при этом около 900 ватт электроэнергии.
Участники эксперимента уверены, что в будущем эти показатели будут многократно улучшены.
