想象一个不需要任何活动部件的飞机,不会产生有害废气,不会产生噪音的飞机该是什么样?美国麻省理工学院(MIT)的研究人员通过采用一种以前只用于航天器的技术创造出来的,并成功试飞了第一架不需要任何活动部件的飞机。
随着材料和动力转换的进一步发展,无声载人飞机以及最终的商业航班也可能即将出现。事实上,这一突破可能是改变我们未来在世界各地飞行的第一步。
这架飞机的驱动是依靠电动力推进过程实现的,它通过一对电极推动离子并产生离子风。这一设想自20世纪60年代以来就已出现(2012年苹果公司考虑通过这一原理给笔记本电脑散热),不过还是第一次用于推动飞机。
研究人员使用翼展5米,重量不到2.5公斤的飞机进行了10次飞行。他们能够以每秒5米的速度在45米的距离上飞行9秒。该工艺需要大约20秒来建立其动力,然后使用机械弹力系统发射。
虽然这个飞行时间和距离可能看起来不多,但研究人员指出,它们实际上与1903年莱特兄弟的第一批飞机发明者相似。在材料和电力电子领域取得进一步进展,并优化了机身,可以使飞行器更快,更长时间飞行。还可以使用太阳能电池板来产生为离子驱动器供电所需的电力。
离子动力飞行器的一大优势是其噪音水平几乎为零。因此,该技术很可能会在静音无人机中找到它的第一个应用。缺少动力部件应该可以相对容易地缩小系统以适应较小的工艺并使其更容易扩展。但更大的工艺也需要更大的功率增加。要制造离子动力客机,您需要相对于飞行器尺寸增加300倍的功率。
研究人员正致力于提高该飞机的效率,并提出这种推进力可以与传统的喷气发动机组合使用,通过消除空气阻力提高燃油效率。