La science-fiction dans la réalité: les avions de propulsion ionique redéfinit le vol!

Les êtres humains jamais satisfaits de la marche sur une surface à deux dimensions de la terre, mais veulent voler comme un oiseau dans le ciel. Dans la mythologie grecque antique, Icare nous voyons une image portant un Phi vers le soleil avec de la cire et des plumes pour faire des ailes. Et vraiment essayer d'étudier les ailes humaines est commencé il y a des centaines d'années.

En 1502, Leonardo da Vinci a étudié les ailes d'oiseaux, essayez de faire des avions de machines.

En 1799, Sir George Kelly (Sir George Cayley) proposé Le concept des avions modernes Cet avion a un indépendant de l'aile d'un système fixe, propulsion et de contrôle en hausse.

En 1856, Le Bristol (Jean-Marie Le Bris) laisse un cheval tirant son planeur « artificiel Albatross » sur la plage ont été le premier vol motorisé.

1867-1896, le "Batman" Lilienthal (Otto Lilienthal) ont développé un aéronef plus lourd que l'air.

17 décembre 1903, Frères Wright ont inventé le premier avion Et avait une « puissance contrôlée en continu pour la première fois plus lourd que les avions de l'air volaient. »

En 1939, le premier avion à réaction à turbine d'aéronef.

Novembre 2018, les ingénieurs du MIT utilisé avec succès Ion vent pousse l'avion , Pas de l'hélice, turbine non, pas de pièces mobiles .

les scientifiques du MIT ont mis au point un avion semblable à une énorme qualité planeur très léger. Sous les ailes avec les fils de clôture agencés en un réseau en tant que (barre horizontale bleu / blanc), tel qu'un fil d'électrode, chargée vent ionique est généré, en poussant vers l'avant de l'appareil. | Source: Christine Y. Il

Ion vent à la fin est quoi? J'ai pu faire l'avion sans ailes, sans tourner l'hélice, ne pas vaporiser les turbines à gaz combustible, sera en mesure de voler? Ci-dessous une photo que je vais vous dire le mystère.

Comment vent ionique laisser la mouche plane? | Source :. Gardien graphique Source: Steven Barrett, MIT

De même que le jet est capable de voler à cause de la troisième loi de Newton - la poussée du carburant produira des avions de poussée par le vent ionique recul aussi le principe très simple: champ d'électrode positive à haute tension électrique va attirer des électrons libres, ces électrons avec des molécules d'air autour collision, libérant des électrons plus libres, un processus appelé cascade électronique . ionisation positive et serait, avec des millions de molécules d'air autour de la collision à l'électrode négative le long du champ électrique, le vent ionique est formé.

vent ionique. | Source: MIT

En fait, également connu sous le vent d'ions poussée aérodynamique électrique Son physique a été proposée dans les années 1920, lorsque: Si le courant est mis en marche entre les deux électrodes (une mince épaisseur), un vent ionique est généré, si la tension est suffisamment forte, puis les électrodes l'air sera en mesure de conduire entre un petit avion.

Cependant, la route de la théorie à la réalité, mais très long. Pendant de nombreuses années, en jouant avec un petit avion, pour produire un peu d'ions vent avec une énorme tension, juste assez pour le rendre a plané pendant un moment sur le bureau, les gens seront satisfaits. Pour générer des ions vent assez fort pour conduire un gros avion a poursuivi son vol, alors ce serait une chose lointaine.

Cependant, les aéronautique et l'astronautique expert Steven Barrett du MIT veulent réaliser leur idée de l'enfance: l'avenir de l'avion devrait être comme dans l'avion « Star Trek », il n'y a pas l'hélice, pas de turbines, peut être balayé tranquillement de l'air aussi, ne se déplacent pas partie.

Dans les années 1960, de nombreuses études avancent un vent ionique a sonné le glas, lorsque les résultats ont montré que seulement 1% de la puissance d'entrée sera éventuellement utilisé pour conduire. Cependant, il y a au moins trois facteurs font vent ion avion attire toujours l'attention des chercheurs: Tout d'abord, Lorsque la vitesse de l'aéronef augmente, le taux de conversion d'énergie sera considérablement améliorée Par exemple, lorsque la vitesse de vol jusqu'à 300 mètres par seconde, le taux de conversion d'énergie peut être aussi élevée que 50%. D'autre part, de nombreuses études ont montré que le vent ionique peut améliorer l'aile aérodynamique. Troisièmement, la technologie peut favoriser le développement de ce qu'on appelle la propulsion distribuée, opération de vol qui est considéré comme un axe majeur d'amélioration.

Dans une différence de temps sans sommeil être dérangé, les départs de Barrett calcul arrière de l'enveloppe a été constaté que l'ion peut être un système d'entraînement du vent viable.

Cependant, des problèmes plus spécifiques attendent - comment la conception de l'hélice du vent ionique et la mise en uvre? Cela nécessite l'aide du groupe de recherche électronique. Un autre membre de l'équipe d'avions d'ions David Perreault a conçu un Piles au lithium de polymère , Par un convertisseur de puissance d'énergie lumineuse est efficacement converti en la haute tension de la batterie, de cette manière, il est possible de fournir une électrode de batterie 40.000 volts, générer vent ionique suffisamment fort, pour promouvoir l'aéronef.

Enfin, après neuf années d'efforts, ainsi que de nombreux échecs, ils conçoivent un avion d'essai de vol réussi - dans un vol stade windless 60 mètres durée 12 secondes !

aéronef vent ionique poids de 2,45 kg, d'environ 5 m pour élargir la largeur de l'aile. Aucune turbine, non combustibles fossiles, sans aucune pièce mobile, mais directement de l'électricité, les molécules d'air ionisé formé vent ionique pousse le plan vol « silencieux » 60 mètres. Répétez 10 fois, chaque fois qu'un vol en douceur. | Video Source: MIT

A partir des principes de base de la physique à concevoir peut être un véritable objet volant était un long chemin, et ensuite de la conception, la fabrication. Ion les avions actuels, mais est la conception la plus simple, mais il est confirmé que les ions avions - il est plus sûr, pas de bruit, pas de consommation des émissions de gaz d'échappement de combustion de combustibles fossiles ne sont pas - sont capables de voler, Cela ouvre une nouvelle conception des avions et de la fabrication, les possibilités inexplorées .

avion de l'air d'ions peut être utilisé pour entraîner les petits UAV, et même des avions légers. | Source: MIT électrique Aircraft Initiative

D'un homme veut voler comme un oiseau, à 1799 a proposé le concept des avions modernes avec une aile fixe, puis en 1903, les frères Wright ont construit le premier avion, l'humanité a essayé de ramer en face. Ion technologie des avions également besoin de beaucoup d'amélioration afin de résister au vent et à la pluie, à travers les continents à l'océan, mais Barrett a dit :. « Je crois que nous pouvons le faire. »

Référence Source:

https://www.nature.com/articles/d41586-018-07411-z

https://www.theguardian.com/science/2018/nov/21/first-ever-plane-with-no-moving-parts-takes-flight

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0707-9

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