Iontový letoun se obejde bez paliva
Výzkumníci Massachussetského technologického institutu (MIT) přišli s konceptem nového letounu, jak popisuje vědecký časopis Nature, bez pohyblivých částí a potřeby paliva. Je poháněn tzv. iontovým větrem.
Tým inženýrů MIT představil letadlo těžší než vzduch, které nepotřebuje k dosažení vztlaku žádné pohyblivé části. Prototyp stroje s 5metrovým rozpětím o hmotnosti 2,3 kg nepoužívá pro svůj let vrtule, turbíny ani dmychadla, při experimentálním letu se spoléhal jen na proud ionizovaného vzduchu. Dokázal uletět vzdálenost 60 m.
Inspirací pro autory tohoto unikátního projektu, pod vedením docenta aeronautiky a astronautiky na MIT Stevena Barretta, byl tichý fiktivní stroj ze seriálu Star Trek. Princip, na němž je založena jejich práce se nazývá elektroaerodynamika a myšlenka využít pro vytvoření tahu princip iontového větru jako taková není úplně nová. Efekt byl poprvé pozorován ve 20. letech minulého století. Základní myšlenkou je vybudovat mřížku sestávající z řady drátů nebo dlouhé fólie, přičemž jedna sada působí jako pozitivní kladná elektroda a druhá jako záporná. Když je nabitá kladná elektroda, odděluje elektrony od okolních molekul vzduchu, které jsou pak přitahovány k záporné elektrodě, a když se do ní ponoří, srazí se s neutrálními molekulami a tlačí je. To vytváří nepatrný, ale měřitelný tah.
Problém je v tom, že tuto technologii nelze příliš dobře škálovat - tah může být zvýšen tím, že se zařízení zvětší, ale zdvojnásobení jeho velikosti zvyšuje plochu jeho rozvodné sítě pouze čtvercem, zatímco objem plavidla (a tudíž i jeho hmotnost) se zvyšuje kubicky. Snaha zvětšit malý létací stroj tak vede k tomu, že se rychle stává příliš těžkým, než aby vzlétnul. To byl důvod, proč většina takovýchto létajících zařízení byly spíše drobné věci závislé na vnějším napájení.
Výzkumníkům se podařilo vytvořit dron vypadající jako kluzák s airfoilem (tzn. strukturou se zakřiveným povrchem umožňující vhodný poměr vztlaku k tahu při letu) tvořeným tenkými drátky na přední hraně a silnějšími na zadní. Drátky působí jako elektrody pro pohyb molekul vzduchu a poskytují dopředný tah. Uvnitř trupu je pouzdro s lithium-polymerovými bateriemi a elektrickým systémem dodávajícím elektrodám 40 000 V. „Má to stále ještě trochu daleko k letadlu, které by mohlo provádět užitečnou misi, ale bylo to nejjednodušší možné řešení, jaké jsme mohli navrhnout, abychom dokázali, že iontová letadla by mohla létat," konstatuje Steven Barrett.
Nový iontový letoun má podle něj řadu potenciálních aplikací, od tichých, ekologických dronů až po doplňkový pohon pro konvenční letadla. Výzkumníci proto pracují na zlepšování účinnosti konstrukce, zvýšení povrchu elektrodového pole bez přidání příliš velké hmotnosti a vytváření nových mechanismů řízení letu.
343
