Современные летательные аппараты движутся в основном благодаря пропеллерам или реактивным двигателям. Оба способа основаны на подвижных частях: пропеллер крутится, а у реактивного двигателя имеется встроенный вентилятор. Поэтому и тот, и другой издают сильный шум.
Однако ученые из Массачусетского технологического института (МТИ) разработали новый революционный тип самолета, который для полетов использует лишь электроэнергию и движение ионов. При этом его двигатель является бесшумным, что вовсе делает этот летательный аппарат похожим на воплощение грез писателей-фантастов.
Самолет пока существует в виде модели, которая уже совершила 10 пробных полетов в закрытом помещении МТИ. Ее вес составляет около 2,5 килограмм, размах крыльев — около 5 метров, а самый продолжительный полет — примерно 70 метров при приблизительной скорости 18 километров в час. Это были первые в мире полеты, основанные на принципе электро-аэродинамического движения. Кроме того, впервые при полете не применялись подвижные части.
Работает данная технология следующим образом. Ключевыми компонентами являются электроды, расположенные горизонтально под крыльями. Их много, однако, для понимания принципа движения летательного аппарата достаточно понять взаимодействие между двумя из них. Один электрод является тонким, как проволока, и он подключен к мощнейшей батарее, обеспечивающей электричество напряжением в 20 000 вольт. Позади него, ближе к задней части самолета, расположен другой электрод, по форме напоминающий маленькое крыло. Данный электрод имеет негативный заряд в 20 000 вольт, что создает разницу в 40 000 вольт.
Массачусетский технологический институт
Полет становится возможным в силу того, что первый из них, имеющий заряд в 20 000 вольт, заставляет ближайшие молекулы азота терять электроны и становиться положительно заряженными. Эти ионы азота затем попадают ко второму электроду, который обладает отрицательным зарядом. Самое удивительное происходит, когда ион азота перемещается между электродами и сталкивается с обычными молекулами воздуха. При каждом столкновении он передает энергию этим молекулам. Таким образом, создается нейтрально заряженный поток воздуха.
Если вам интересно, что происходит с несчастными молекулами азота, потерявшими электрон при столкновении с первым электродом, — не переживайте. Они снова обретают его при столкновении со вторым электродом и опять становятся нейтральными. И все повторяется вновь.
В перспективе планируется встраивать электроды непосредственно в крылья летательных аппаратов. Кроме того, они смогут поддерживать курс самолета, в результате чего отпадет необходимость в руле направления и руле высоты. Таким образом, новый двигатель позволит не только обеспечивать сам процесс полета, но и контролировать его направление.
Данной технологии еще предстоит длительное совершенствование. Существующая модель пока что не может конкурировать с обыкновенными самолетами по части дальности и скорости полета, а также грузоподъемности. Однако, в случае успешного развития, она, вполне вероятно, сможет вывести авиацию на совершенно новый уровень.
Пробный полет модели самолета с ионным двигателем
