un team di ricerca MIT -Massachusetts Institute of Technology – ha dimostrato che un aereo con un compagno di aletri di cinque metri può mantenere un volo stabile utilizzando la propulsione del vento ionico. L’aereo non include le parti mobili, non dipende da combustibili fossili per volare ed è completamente silenzioso.
Per 100 anni, la propulsione degli aeromobili è sempre stata affidata all’uso di superfici mobili come turbine o ELECHENTE, alimentati da combustibili fossili. La rivista Nature ha pubblicato l’inchiesta del MIT basata sull’elettroeerodinamica, il concetto fisico che consente il volo utilizzando il vento ionico. Le forze elettriche che accelerano gli ioni in un fluido sono proposte come metodo alternativo per spingere aeromobili elettrici, senza utilizzare elementi mobili, senza emissioni e praticamente silenzioso.
il principio fisico di electrooeerodinamica
l’elettroeerodinamica Principio di spinta, ha spiegato per la prima volta negli anni ’20, descrive il vento o la spinta che si verifica quando viene passata una corrente elettrica tra un elettrodo sottile e uno spesso. Se viene applicata una tensione sufficiente, l’aria tra i due elettrodi crea la spinta necessaria per aumentare un piccolo piano.
Per anni, i ricercatori hanno assunto che con la spinta elettrooredinamica era impossibile produrre abbastanza vento ionico per aumentare Un piano di grandi dimensioni su un volo sostenuto. Ad oggi, sono stati raggiunti solo voli molto brevi, con aeromobili molto piccoli e applicando tensioni molto elevate per creare il vento ionico necessario.
il piano ionico del mit
il design finale dal design finale dal design finale Il team MIT è un grande e leggero luccicante, che pesa qualcosa di più di due chilogrammi. Una serie di fili sottili, situati orizzontalmente e sotto l’estremità anteriore dell’ala dell’aereo, agiscono come elettrodi caricati positivamente. Altri cavi, più spessi, disposti allo stesso modo, si estendono attraverso l’estremità posteriore dell’ala piana e servono come elettrodi negativi.
Mit Plane Design A: Rappresentazione generata da computer. B: immagine reale dell’aereo dopo diverse prove di volo.
Nella fusoliera dell’aeromobile, una pila di batterie polimeriche al litio è stata incorporata attraverso un alimentatore solleva la tensione della corrente dall’uscita del Batterie a 40.000 volt, carica positivamente i cavi attraverso un convertitore di potenza luminosa.
Una volta caricato i cavi, attirano gli elettroni dalle molecole d’aria circostanti. Quelli dietro sono ionizzati e, a loro volta, attratti dagli elettrodi caricati negativamente sul retro dell’aereo. Mentre la nuvola di ioni si formò flussi verso i cavi caricati negativamente, ognuno di loro collide milioni di volte con altre molecole d’aria, creando una spinta che guida l’aereo in avanti.
Architettura del convertitore di potenza ad alta tensione dall’aeroplano di ioni del mit.
Test
I test effettivi Sono stati effettuati in palestra presso il DuPont Atlético de Mit Center, il più grande spazio interno che i ricercatori potevano trovare per svolgere i loro esperimenti. La squadra ha volato l’aereo una distanza di 60 metri, il massimo che ha permesso alla palestra. Le 10 ripetizioni che hanno eseguito offrono lo stesso risultato: l’aereo ha prodotto abbastanza vento ionico per mantenere il volo tutto il tempo.
“Questo è stato il piano più semplice che potremmo progettare per dimostrare che un piano ionico può volare. È ancora lontano da un vero aereo. Deve essere più efficiente, volare per un periodo più lungo e farlo all’estero, “ha ammesso il direttore della ricerca, dell’aeronautica e del professore associato dell’astronautica al MIT, Steven Barrett.
Tuttavia, secondo Franck Ploubueue, investigatore principale del Fluid Mechanics Institute a Tolosa, in Francia (che non ha partecipato all’inchiesta) “La forza dei risultati è una prova diretta secondo cui il volo costante di un aeromobile senza pilota con un vento ionico è sostenibile. Il nuovo design è un grande passo per dimostrare la redditività di questa tecnologia. “
Il futuro della ricerca
Il team Barrett sta lavorando per aumentare l’efficienza del suo design. Devono produrre un volume del vento ionico superiore con tensione inferiore. È anche possibile aumentare la densità di spinta modificando la progettazione del piano.
Attualmente, è necessaria un’area di elettrodo di grandi dimensioni, che sostiene essenzialmente il sistema di propulsione dell’aeromobile. Il design ideale, secondo Barrett è un sistema di propulsione invisibile o con superfici di controllo separate, come il timone e le ali.
Applicazioni reali
Barrett, garantisce che la dimostrazione effettiva delle prestazioni di questo Nuovo sistema di propulsione “ha aperto nuove e inesplorate possibilità per gli aeromobili che possono essere più silenziosi, meccanicamente più semplici e senza emissioni.” Il barret si aspetta, a breve termine, questi sistemi di propulsione da parte del vento ionico iniziano a essere utilizzati per volare da droni, riducendo il rumore in aree particolarmente sensibili.
Un’altra applicazione che potrebbe arrivare in breve tempo sono gli aeromobili ibridi del passeggero e della merce che usano la propulsione dei ioni per supportare i sistemi di combustione convenzionali, aumentando la loro efficienza e ridurre il consumo e le emissioni.