Новости
Ученые MIT построили летательный аппарат с ионным двигателем

Ученые MIT построили летательный аппарат с ионным двигателем

Ученые MIT построили летательный аппарат с ионным двигателем


Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) построили и успешно испытали летательный аппарат, в конструкции которого нет ни единого движущегося механизма. Исследование опубликовано в журнале Nature, кратко о нем пишет MIT Technology Review.

Что же касается ответа на вопрос, откуда берется тяга, способность перемещаться в воздухе здесь достигается за счет явления ионного ветра, также известного как эффект Бифельда — Брауна. Это явление или эффект описывает поток ионизированного воздуха, образуемый между двумя разнесенными между собой электродами, пребывающими под высоким напряжением в десятки киловольт. То есть, да, речь об ионном двигателе, которые не шумит и не загрязняет окружающую среду.

Главным недостатком ионных двигателей является ничтожная по сравнению с химическими собратьями тяга, что существенно ограничивает их применение. Следовательно, такие двигатели не подходят для больших летательных аппаратов. По крайней мере, так считалось до этого момента. Проект MIT показывает, что это мнение ошибочно.

Как отмечает N+1, до этого было создано несколько экспериментальных ЛА, именуемых ионолетами, но особой практической пользы они не представляли ввиду того, что могли подниматься вертикально, но были совершенно неуправляемы.

Созданный учеными по схеме высокоплана летательный аппарат относительно небольшой – он имеет размах крыла пять метров и массу 2,45 килограмма. Он получил по четыре горизонтальные пары электродов под консолями крыла и аккумуляторную сборку из литий-полимерных батарей, способный выдавать напряжение от 160 до 225 вольт. Постоянный ток от сборки преобразуется в высокочастотный переменный с помощью резонансного инвертора с обратной связью, после чего подается на повышающий трансформатор (соотношение 1 к 15), а затем — на генератор Кокрофта — Уолтона. В итоге на выходе формируется напряжение в 40 киловольт, необходимого для образования потока ионизированного воздуха. Потребляя 500 ватт мощности, установка выдает тягу около 306 граммов-силы.

Разработчики утверждают, что все преобразователи и трансформаторы были спроектированы ими с нуля и собраны вручную, благодаря чему удалось добиться существенного уменьшения их массы по сравнению с готовыми такими схемами. В итоге отношение мощности к массе у энергетической установки составляет 1,2 киловатта на килограмм, а тяги — 6,2 ньютона на килограмм.

Во время испытаний исследователи сначала с помощью катапульты запускали модель самолета с выключенным двигателем. Дальность планирования модели составила в среднем десять метров. Затем была проведена серия запусков с включенным двигателем. Средняя дальность полета модели составила 45 метров, а максимальная — 60. Все запуски производились в помещении.

Ученые MIT полагают, что дальнейшее совершенствование конструкции ионных двигателей в итоге позволит создавать достаточно мощные силовые установки, что расширит сферу применения технологии. Об авиалайнерах, пока говорить слишком рано, но вот дроны на ионных двигателях – вполне себе реальна перспектива.

Источник: MIT Technology Review, Nature и N+1


Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: