Команда инженеров из Массачусетского технологического университета провела успешные испытания первого в мире прототипа летающего аппарата, в котором полностью отсутствуют подвижные элементы, а тяга создается ионным двигателем.
В отличие от самолетов с пропеллерами или турбинами, в MIT решили использовать тягу, создаваемую движением самого воздуха. Конструкция нового типа самолета включает аккумулятор и силовой преобразователь, генерирующие достаточно мощное электрическое поле, которое способно ионизировать атмосферный азот и кислород. Заряженные молекулы начинают двигаться к электроду, толкая при этом нейтральные частицы воздуха. В результате чего создается так называемый ионный ветер, который и обеспечивает тягу.
Прежде полет такого самолета считался невозможным, но развитие технологий и материалов позволило ученым вернуться к развитию этой идеи. Хотя для создания рабочей модели инженерам пришлось пойти на ряд компромиссов. С помощью компьютерного моделирования они разработали оптимальный тонкий аэродинамический профиль с электродом, под которым расположены восемь линий из проволоки (2х4), создающей электрическое поле. Далее были добавлены крылья и хвост, а в самом низу подвешен аккумулятор и электроника. Масса всей конструкции меньше 2,5 кг.
Кадры полета №9. Ускорено в 2 раза.
Для запуска аппарата использовали эластичный шнур, за счет импульса от которого он пролетал всего 10 м, но при генерации ионного ветра, он мог преодолеть в шесть раз большую дистанцию и даже набирал высоту. Испытания показали, что такой двигатель суммарно создает силу в 5 Н на каждый кВт потребляемой мощности, что сравнимо с показателями реактивного. Однако из-за низкой эффективности прототипа, в данный момент его КПД составляет всего 2,5%. Хотя разработчики говорят, что увеличение размаха крыльев может увеличить это значение до 5%, даже без технических доработок.
Инженеры уже составили огромный перечень возможных улучшений, которые помогут усовершенствовать летающий аппарат. Эти пробные запуски, скорее всего, не войдут в историю, но технология является достаточно перспективной, ввиду возможности создания бесшумных коммерческих дронов.
Российские инженеры также разрабатывают электронные системы для летающих аппаратов. Они представили технологию беспроводной зарядки дронов в полете.
текст: Илья Бауэр, фото: Стивен Барретт/MIT, видео: nature video