Logo
Cover

У ионного двигателя, созданного в MIT, нет подвижных частей — именно такие агрегаты могут сделать воздушные суда экологичными и бесшумными. Первый прототип на ионной тяге успешно преодолел 60 метров.

284622

Первый в мире самолет с ионными двигателем испытали на закрытом треке в физкультурном центре Массачусетского технологического института. Дрон массой 2,45 кг с размахом крыльев пять метров пролетел почти 60 м за счет ионной тяги. 

Аппарат запускали с помощью катапульты. При запуске с неработающим двигателем самолет пересек бы лишь 10 м, а «подгоняемый» ионным ветром беспилотник преодолел на 50 метров больше, причем он постоянно набирал высоту.

Руководитель разработок профессор аэронавтики MIT Стивен Баррет рассказал, что на создание ионолета его вдохновила научная фантастика.

«В детстве я был большим фанатом сериала „Звездный путь“ и думал, что в будущем появятся беззвучные самолеты без движущихся частей», — цитирует ученого Guardian. Баррет искал способ создать летательный аппарат без подвижных компонентов и узнал об эффекте Бифельда — Брауна, открытом еще в 1920-е годы.

Как объясняет Ars Technica, феномен ионного ветра позволяет летательному аппарату обходиться без пропеллеров и турбин. Оснащенный электродами, инвертором и литий-полимерными батареями самолет передвигается за счет ионизации воздуха.  

На передней кромке расположены электроды с положительным зарядом, на задней — с отрицательным. Аккумуляторы выдают напряжение в 40 киловольт. Как только ток проходит через электроды, создается «электронный каскад». В результате формируются заряженные молекулы воздуха. Затем они «соприкасаются» со второй партией электродов, размещенных в хвостовой части дрона. По мере движения заряженные молекулы передают энергию нейтральным молекулам воздуха. Таким образом и создается тяга, с помощью которой ионолет бесшумно летит — совсем как в сериале «Звездный путь», которым вдохновлялся Баррет.

«Это первый в мире полет самолета с двигателем без подвижных частей», — отмечает ученый.

Эксперимент MIT доказывает, что эффект Бифельда — Брауна применим в авиации. Ранее исследователи считали, что ионный ветер не способен обеспечить достаточную тягу, чтобы удержать в воздухе летательный аппарат.

По его словам, технология позволит в будущем создавать более тихие и экологичные летательные аппараты с простой конструкцией. Их ремонт и техобслуживание будут стоить намного меньше, чем сейчас.

Работа по результатам исследования опубликована в журнале Nature. На следующем этапе американские инженеры хотят увеличить размер прототипа, чтобы добиться большей скорости и дальности полета.

Исследователи предполагают, что в будущем ионные двигатели будут использовать при создании дронов-псевдоспутников на солнечной энергии, которые будут парить в стратосфере месяцами.

Недавно Boeing продемонстрировала псевдоспутник Odysseus — результат 30-летних разработок. Аппарат способен подняться в стратосферу и провести там несколько месяцев.