位置: 永利游戏网址 教育 世界上第一个没有移动部件的“离子驱动”飞机由麻省理工学院科学家创建

世界上第一个没有移动部件的“离子驱动”飞机由麻省理工学院科学家创建

author:常斑 来源:本站原创 时间:2019-06-07

想象一下,飞机发动机没有活动部件,不会产生有害排气,也不会产生噪音。 这就是美国麻省理工学院(MIT)的研究人员通过调整以前仅用于航天器的技术而创造的,因此它可以为地球上空飞行提供动力。

离子驱动器一直在航天器上使用,并通过发射一股带电粒子来推动船只前进。 除了碳中性外,它们不像传统发动机那样出错并且维护成本更低,因为它们没有螺旋桨,涡轮机或燃油泵可以分解。 唯一的问题是,在地球的引力作用下,驱动器产生的推力不足以克服为其供电所需的电池重量。 到现在。

的及时新研究为不久的将来静音无人机的可能性铺平了道路。 随着材料和动力转换的进一步发展,无声载人飞机以及最终的商业航班也可能即将出现。 事实上,这一突破可能是改变我们未来在世界各地飞行的第一步。

所有飞机发动机都通过向后推动物体来工作,以便飞行器向前移动。 通常这是空气,无论是由电动螺旋桨驱动的冷空气还是由喷气发动机喷出的热空气。 相反, 发出在两个电极之间的间隙中产生的带电粒子或离子,其间具有高电压。 离子与空气相互作用,产生向后发送的离子风,推动飞机前进。

与螺旋桨驱动的太阳能飞机一样,离子驱动技术由电力驱动,因此除了充满带电粒子的电池之外,不需要携带燃料。 新的研究表明,通过对电池设置和电源转换方式​​的一些巧妙修改,可以减少电池重量,使这项技术飞速发展。

妥协设计

具有离子驱动的工艺还需要大的前部区域以正确的方式产生离子风。 但这通常会使飞机变重,因此研究人员必须平衡这些相互冲突的局限。 他们设计了一个足够小的翼展,以降低风险,使测试更便宜,更容易,同时足够大,可以使用标准的遥控组件。

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艺术家对飞机的印象。 史蒂文巴雷特(麻省理工学院)

研究人员使用翼展5米,重量不到2.5公斤的飞机进行了10次飞行。 他们能够以每秒5米的速度在45米的距离上飞行9秒。 该工艺需要大约20秒才能增加动力,然后使用机械蹦极系统发射。

虽然这个飞行时间和距离可能看起来不多,但研究人员指出它们实际上与1903年莱特兄弟的第一批飞机发明者相似。在材料和电力电子领域取得进一步进展,并优化了机身,可以使飞行器更快,更长时间飞行。 还可以使用太阳能电池板来产生为离子驱动器供电所需的电力。

离子动力飞行器的一大优势是其噪音水平几乎为零。 因此,该技术可能会在静音无人机中找到它的第一个应用。 缺少活动部件应该可以相对容易地将系统缩小以适应较小的工艺并使其更容易扩展。 但更大的技术也需要更大的功率增加。 要制造离子动力客机,您需要相对于飞行器尺寸增加300倍的功率。

但看看自莱特兄弟第一次飞行以来我们走了多远。 天空可能是这项新技术的极限。

是英国流体力学高级讲师

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