Το αεροπλάνο έχει σχεδιαστεί που δεν θα εξαρτάται από ορυκτά καύσιμα ή μπαταρία, καθώς δεν θα έχει κινούμενα μέρη
Από την ανακάλυψη του αεροπλάνο πριν από περισσότερα από 100 χρόνια, κάθε φέρουν μηχάνημα ή αεροσκάφος στον ουρανό πετά χρησιμοποιεί κινούμενα μέρη όπως έλικες, κινητήρας τζετ, πτερύγια τουρμπίνας, ανεμιστήρες κ.λπ. που λαμβάνουν ενέργεια είτε από την καύση ορυκτών καυσίμων είτε με τη χρήση μπαταρίας που μπορεί να έχει παρόμοιο αποτέλεσμα.
After almost decade long research, aeronautic scientists at MIT have built and flown for the first time a plane which has no moving parts. The method of propulsion used in this airplane is based on the principal of electroaerodynamic thrust and is called ‘ion wind’ or ion propulsion. So, in place of propellers or turbines or jet engines used in conventional airplanes, this unique and light machine is powered by ‘ionic wind’. The ‘wind’ can be produced by passing strong electric current between a thin and a thick electrode (powered by lithium ion batteries) which results in ionizing of gas thereby producing fast-moving charged particles called ions. The ionic wind or flow of ions smash into air molecules and push them backwards, giving airplane the thrust to move forward. The direction of the wind depends upon the arrangement of electrodes.
Η τεχνολογία πρόωσης ιόντων χρησιμοποιείται ήδη από NASA in outer space for satellites and spacecrafts. In this scenario since space is vacuum, there is no friction and thus its quite simple to drive a spacecraft to move forward and its speed also gradually builds up. But in the case of aircrafts on Earth it is understood that our πλανήτη atmosphere is very dense to get ions to drive an aircraft above the ground. This is the first time ion technology has been tried to fly airplanes on our πλανήτης. It was challenging. firstly because just enough thrust is needed to keep the machine flying and secondly, the airplane will have to overcome the drag from resistance to air. The air is sent backward which then pushes the airplane forward. The crucial difference with using the same ion technology in space is that a gas needs to be carried by the spacecraft which will be ionized because space is vacuum while an aircraft in Earth’s atmosphere ionizes nitrogen from atmospheric air.
Η ομάδα πραγματοποίησε πολλαπλές προσομοιώσεις και στη συνέχεια σχεδίασε με επιτυχία ένα αεροσκάφος με άνοιγμα φτερών πέντε μέτρων και βάρος 2.45 κιλά. Για τη δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου, ένα σύνολο ηλεκτροδίων τοποθετήθηκαν κάτω από τα φτερά του αεροπλάνου. Αυτά αποτελούνταν από θετικά φορτισμένα σύρματα από ανοξείδωτο χάλυβα μπροστά από μια αρνητικά φορτισμένη φέτα αφρού καλυμμένη με αλουμίνιο. Αυτά τα πολύ φορτισμένα ηλεκτρόδια μπορούν να απενεργοποιηθούν με τηλεχειριστήριο για ασφάλεια.
Το αεροπλάνο δοκιμάστηκε μέσα σε ένα γυμναστήριο εκτοξεύοντάς το χρησιμοποιώντας ένα bungee. Μετά από πολλές αποτυχημένες προσπάθειες, αυτό το αεροπλάνο μπορούσε να προωθηθεί για να παραμείνει αερομεταφερόμενο. Κατά τη διάρκεια 10 δοκιμαστικών πτήσεων, το αεροπλάνο μπόρεσε να πετάξει σε ύψος 60 μέτρων μείον οποιοδήποτε βάρος ανθρώπου πιλότου. Οι συγγραφείς επιδιώκουν να αυξήσουν την απόδοση του σχεδιασμού τους και να παράγουν περισσότερο ιοντικό άνεμο χρησιμοποιώντας λιγότερη τάση. Η επιτυχία ενός τέτοιου σχεδιασμού πρέπει να ελεγχθεί με την κλιμάκωση της τεχνολογίας και αυτό μπορεί να είναι μια δύσκολη εργασία. Η μεγαλύτερη πρόκληση θα ήταν εάν το μέγεθος και το βάρος του αεροπλάνου αυξηθεί και καλύψει μεγαλύτερη επιφάνεια από τα φτερά του, το αεροπλάνο θα απαιτούσε μεγαλύτερη και ισχυρότερη ώθηση για να παραμείνει στην επιφάνεια. Διαφορετικές τεχνολογίες μπορούν να διερευνηθούν για παράδειγμα κάνοντας τις μπαταρίες πιο αποτελεσματικές ή ίσως χρησιμοποιώντας ηλιακούς συλλέκτες, π.χ. την εξεύρεση νέων τρόπων παραγωγής ιόντων. Αυτό το αεροπλάνο χρησιμοποιεί τη συμβατική σχεδίαση για αεροσκάφη, αλλά μπορεί να είναι δυνατό να δοκιμάσει ένα άλλο σχέδιο στο οποίο τα ηλεκτρόδια θα μπορούσαν να διαμορφώσουν την κατεύθυνση ιονισμού ή οποιοδήποτε άλλο νέο σχέδιο θα μπορούσε να δημιουργηθεί.
Η τεχνολογία που περιγράφεται στην τρέχουσα μελέτη θα μπορούσε να είναι τέλεια για αθόρυβα drones ή απλά αεροπλάνα, επειδή τα drones που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος αποτελούν μεγάλη πηγή ηχορύπανσης. Σε αυτή τη νέα τεχνολογία, η αθόρυβη ροή δημιουργεί άφθονη ώθηση στο σύστημα πρόωσης που μπορεί να ωθήσει το αεροπλάνο σε μια καλά διατηρημένη πτήση. Αυτό είναι μοναδικό! Ένα τέτοιο αεροπλάνο δεν θα απαιτεί ορυκτά καύσιμα για να πετάξει και επομένως δεν θα έχει άμεσες ρυπογόνες εκπομπές. Επίσης, σε σύγκριση με ιπτάμενες μηχανές που χρησιμοποιούν έλικες κλπ, αυτό είναι αθόρυβο. Η νέα ανακάλυψη δημοσιεύεται στο Φύση.
***
{Μπορείτε να διαβάσετε την αρχική ερευνητική εργασία κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο DOI που δίνεται παρακάτω στη λίστα των αναφερόμενων πηγών}
Πηγές)
Xu H et al. 2018. Πτήση αεροπλάνου με πρόωση στερεάς κατάστασης. Φύση. 563(7732). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9
***
