Samolot napędzany wiatrem jonowym
Samoloty latają dzięki sile nośnej wytwarzanej za pomocą skrzydeł. Ciąg potrzebny do utrzymania się w powietrzu wymaga napędu - w tym celu stosuje się obecnie silniki śmigłowe bądź odrzutowe. Nie jest to jednak metoda idealna - ruchome części samolotu komplikują jego budowę, a podczas pracy generują hałas. Co więcej do działania wymagają spalania paliw kopalnych, co z kolei przyczynia się do emisji do środowiska szkodliwych produktów ich spalania. Odpowiedzią może być elektroaerodynamika, która pozwala generować napęd w powietrzu bez wykorzystania ruchomych części.
Zasada działania jest bardzo prosta. Układ składa się z elektrody przedniej umieszczonej przed skrzydłem oraz elektrody tylnej znajdującej się na powierzchni skrzydła. Elektroda przednia utrzymywana jest pod wysokim napięciem, przez co dochodzi w jej pobliżu do jonizacji cząsteczek powietrza. Generowane w ten sposób jony są przyspieszane w polu elektrycznym pomiędzy dwoma elektrodami. Podczas ich przemieszczania dochodzi do zderzeń z cząsteczkami powietrza. Przekazany im pęd prowadzi do powstania tzw. wiatru jonowego, który opływa skrzydło generując siłę nośną.
Pomimo tego, że elektroaerodynamika badana była już w latach 60 ubiegłego wieku dopiero w tym roku udało się wprowadzić teorię w życie i stworzyć pierwszy latający model samolotu wykorzystujący tę zasadę. Model przypomina szybowiec o rozpiętości skrzydeł ponad 5 metrów. Waży łącznie 2,5 kg i może latać z prędkością 5 m/s.
Lot można zobaczyć w materiale filmowym:
Trudno powiedzieć, czy kiedykolwiek polecimy na pokładzie takiego "jonowego" samolotu. Tym niemniej być może uda wykorzystać się tę technologię np. w konstrukcji supercichych dronów szpiegowskich.
źródła: News.mit.edu, Haofeng Xu i in. (2018): Flight of an aeroplane with solid-state propulsion, Nature 563, 532–535; zdjęcie: Christine Y. He, MIT (News.mit.edu)
