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理群

2018-11-22 | 前沿

美国麻省理工学院“离子风”概念无人机实现持续飞行

【据美国麻省理工学院网站2018年11月21日报道】美国麻省理工学院(MIT)科研人员研制的“离子风”(ionic wind)驱动的概念原型飞机近期已成功实现持续稳定飞行,证实“离子风”可以产生足够的推力维持飞机持续稳定飞行。该机没有任何活动部件,利用1920年代提出的电气动力推力原理飞行,该原理指出当电流在一个细电极和粗电极间通过时会产生风或推力,当施加足够的电压时,电极间的空气会产生足够的推力驱动一架小型飞机。经过多年探索,MIT团队最终设计的飞机类似一架大型轻质滑翔机,翼展5m、重2.27kg。在机翼前下方沿展向布置了细导线阵列作为正极,同样在机翼后方布置了粗导线作为负极。机身内的锂离子聚合物电池通过专门设计的变压器,可产生40000伏特的高压。导线一通电,就会向磁铁吸引铁屑一样,从周围的空气中吸引并剥离带负电的电子,留下的空气分子是新离子化的,反过来会吸引飞机后面带负电的电极。当新形成的离子云流向带负电的导线时,每个离子会与其他气体分子碰撞数百万次,从而产生推动飞机前进的推力。研究团队在MIT duPont体育馆进行了多次试飞,飞机飞行了60m(体育馆内的最大长度),发现期间可产生足够的离子推力维持飞行。10次试飞的性能基本相同,朝着验证离子风推进可行性迈出了一大步。研究团队下一步将对设计进行优化完善,提高效率、降低电压,相关论文《Flight of an aeroplane with solid-state propulsion》已在Nature上发表。

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