重大突破!「借來」離子風,飛機不用引擎也能成功飛行

2020-11-22 前瞻網

重大突破!「借來」離子風,飛機不用引擎也能成功飛行

 olivia chan • 2018-11-22 12:01:01 來源:前瞻網 E1511G0

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自從飛機被發明以來,它們就一直在利用發動機部件來推動周圍的空氣進行飛行。當然,也有滑翔機和飛艇,它們不僅能飛行,還能漂浮,但動力飛行都是靠螺旋槳支撐的。今天,這種情況發生了變化,第一架「固態」飛機通過產生「離子風」,完全不帶任何運轉部件就可飛行。

如果這聽起來像科幻小說……嗯,差不多是這樣。麻省理工學院的Stephen Barrett 解釋說,他的靈感直接來自《星際迷航》。

「從長遠來看,飛機不應該有螺旋槳和渦輪機,」Barrett 在麻省理工學院的新聞發布會上說。「它們應該更像《星際迷航》中的太空梭,只有藍色的輝光和無聲的滑翔。」

他解釋說:「當我得到大學獲得一項任命時,那時候我想,好吧,現在我有機會去探索這個問題了,我開始尋求物理學來實現它。」

他發現這個原理還不足以支撐讓他們團隊的飛行器最終成功起飛——這個原理已經被問世了近一個世紀,但從未被成功應用到飛行中。

基本的想法是,當你有一個強大的帶負電的電子,它們將電荷傳遞到它們周圍的空氣中,「電離」它,如果你設置正確的話,物體會從一端會流向一個「收集器」表面附近。(《自然》雜誌有更詳細的解釋。研究小組的論文今日發表在該雜誌上。)

本質上,你所做的就是讓帶負電荷的空氣向你選擇的方向流動。這種現象在20世紀20年代被發現,在60年代,他們甚至嘗試用它做一些推力測試。但是他們只能得到1%的輸入電流作為推力。至少可以說,這是完全不夠的。

說實話,Barrett等人的系統並沒有做得更好,只有2.6%的輸入能量作為反推力,但他們有計算機輔助設計和超輕量材料的優勢。研究小組認為,在一定的重量和翼展範圍內,加上在這種規模下可以產生的推力,飛行在理論上應該是可能的。他們花了幾年的時間來實現它。

經過反反覆覆的修改(以及多次失敗),他們終於讓這艘5米寬、2.5公斤重的多層甲板飛行器成功起飛。但他們的飛行測試受限於測試的房間的長度,他們認為它可以飛得更遠,但它能夠在滑翔範圍之外保持飛行的事實就足以證明這個想法。

Barrett 說:「這是第一架在推進系統中沒有運轉部件的保持持續飛行的飛機。這可能為更安靜、機械更簡單、不排放燃燒物的飛機帶來新的、尚未開發的可能性。」

沒有人,尤其是機組人員,認為這將很快取代螺旋槳或噴氣發動機。但是有很多應用可以用於靜音和機械上簡單的推進形式——比如,可以用無人機來進行一些細微的調整,或者創造軟著陸。

還有很多工作要做。但目標是發明一種固態飛行器,這就是他們已經完成的工作。剩下的只是工程檢驗了。

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