Flyet er designet som ikke vil være avhengig av fossilt brensel eller batteri, da det ikke vil ha noen bevegelige deler
Helt siden oppdagelsen av flyet mer enn 100 år siden, hver flying maskin eller fly i himmelen flyr bruker bevegelige deler som propeller, jetmotor, blader på en turbin, vifter osv. som får strøm fra enten fossilt brensel eller ved å bruke batteri som kan gi en lignende effekt.
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.
Ione-fremdriftsteknologi brukes allerede av 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 planetens 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 planet. 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.
Teamet utførte flere simuleringer og designet deretter et fly med fem meter vingespenn og vekt på 2.45 kilo. For å generere elektrisk felt ble sett med elektroder festet under flyets vinger. Disse besto av positivt ladede rustfrie ståltråder foran en negativt ladet skive skum dekket med aluminium. Disse høyt ladede elektrodene kan slås av med fjernkontroll for sikkerhets skyld.
Flyet ble testet inne i en gymsal ved å lansere det med en strikk. Etter mange mislykkede forsøk kunne dette flyet drive seg selv til å forbli luftbåren. I løpet av 10 testflyvninger kunne flyet fly opp til en høyde på 60 meter minus vekten til en menneskelig pilot. Forfattere er ute etter å øke effektiviteten til designet og produsere mer ionisk vind mens de bruker mindre spenning. Suksessen til et slikt design må testes ved å skalere opp teknologien, og det kan være en oppoverbakkeoppgave. Den største utfordringen ville være hvis størrelsen og vekten til flyet øker og dekker større område enn vingene, ville flyet kreve høyere og sterkere skyvekraft for å holde seg flytende. Ulike teknologier kan utforskes for eksempel å gjøre batterier mer effektive eller kanskje bruke solcellepaneler, dvs. finne nye måter å generere ioner på. Dette flyet bruker den konvensjonelle designen for fly, men det kan være mulig å prøve en annen design der elektroder kan forme den ioniserende retningen eller en hvilken som helst annen ny design kan konseptualiseres.
Teknologien beskrevet i den nåværende studien kan være perfekt for stillegående droner eller enkle fly fordi droner som brukes i dag er en stor kilde til støyforurensning. I denne nye teknologien genererer stille flyt rikelig med skyvkraft i fremdriftssystemet som kan drive flyet over en godt vedvarende flytur. Dette er unikt! Et slikt fly vil ikke kreve fossilt brensel for å fly og vil dermed ikke ha noen direkte forurensende utslipp. Også sammenlignet med flygende maskiner som bruker propeller osv. er dette stille. Romanfunnet er publisert i Natur.
***
{Du kan lese den originale forskningsoppgaven ved å klikke på DOI-lenken nedenfor i listen over siterte kilder}
Source (s)
Xu H et al. 2018. Flyvning av et fly med solid-state fremdrift. Natur. 563 (7732). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9
***
