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.
Etter nesten ti år lang forskning, har luftfartsforskere ved MIT bygget og fløyet for første gang et fly som ikke har bevegelige deler. Fremdriftsmetoden som brukes i dette flyet er basert på prinsippet om elektroaerodynamisk skyvekraft og kalles "ionevind" eller ionefremdrift. Så i stedet for propeller eller turbiner eller jetmotorer som brukes i konvensjonelle fly, er denne unike og lette maskinen drevet av "ionisk vind". 'Vinden' kan produseres ved å sende sterk elektrisk strøm mellom en tynn og en tykk elektrode (drevet av litiumionbatterier) som resulterer i ionisering av gass og derved produsere raskt bevegelige ladede partikler kalt ioner. Den ioniske vinden eller strømmen av ioner knuser inn i luftmolekyler og skyver dem bakover, noe som gir flyet skyvekraften til å bevege seg fremover. Vindretningen avhenger av plasseringen av elektrodene.
Ione-fremdriftsteknologi brukes allerede av NASA i verdensrommet for satellitter og romfartøy. I dette scenariet, siden rommet er vakuum, er det ingen friksjon, og dermed er det ganske enkelt å drive et romfartøy for å bevege seg fremover, og hastigheten bygges også gradvis opp. Men når det gjelder fly på jorden er det forstått at vår planetens atmosfæren er veldig tett for å få ioner til å kjøre et fly over bakken. Dette er første gang ionteknologi har blitt prøvd for å fly fly på vår planet. Det var utfordrende. For det første fordi akkurat nok skyvekraft er nødvendig for å holde maskinen i gang, og for det andre må flyet overvinne motstanden fra luftmotstand. Luften sendes bakover som deretter skyver flyet fremover. Den avgjørende forskjellen med å bruke samme ioneteknologi i verdensrommet er at en gass må bæres av romfartøyet som skal ioniseres fordi rommet er vakuum mens et fly i jordens atmosfære ioniserer nitrogen fra atmosfærisk luft.
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.
***
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
***
Kommentarer er stengt.