朱崇愷
無運動部件的試驗飛機
飛機是歷史上最偉大的發(fā)明之一,有人將它與電視和電腦并列為20世紀對人類影響最大的三大發(fā)明。自從第一架飛機在100多年前實現(xiàn)飛行以來,天空中幾乎所有的飛機都借助于螺旋槳、渦輪葉片或風扇等動力裝置飛行,當然,這期間也會同時產(chǎn)生不間斷的嗡嗡聲?,F(xiàn)在,麻省理工學院的工程師們改變了這一事實,他們建造并試飛行了一架不是由螺旋槳或渦輪機提供動力的小飛機。這架小飛機由“離子風”提供動力—一種在飛機上產(chǎn)生的無聲但強大的離子流,這足以產(chǎn)生足夠的推力推動飛機在空中持續(xù)、穩(wěn)定地飛行。
麻省理工學院航空航天學副教授史蒂文·巴雷特說:“與渦輪動力飛機相比,這架飛機不依靠化石燃料飛行;與螺旋槳驅(qū)動的無人機相比,這次全新的設(shè)計完全無聲。而這有可能為飛機帶來新的可能性,離子風飛機更安靜,機械設(shè)計更簡單,并且不會排放二氧化碳?!?/p>
大約九年前,巴雷特開啟了一個關(guān)于“無動力裝置供飛機推進系統(tǒng)設(shè)計”的項目。他最終選擇了“離子風”(也被稱為電動力學推力)—這是一種物理原理,如果對飛機前部的空氣施加足夠的正電壓(正二萬伏),空氣中的氮氣就會被電離從而帶上正電,而正離子會被安放在后側(cè)的負電極(負二萬伏)吸引,同時離子會與其他的空氣分子碰撞數(shù)百萬次,從而帶動周圍的空氣整體向后移動,由此獲得的反推力就是飛機飛行的動力來源。該團隊最終設(shè)計的飛機類似于輕量級滑翔機,其重約2.3千克,翼展5米,在機翼前端下方有排列整齊的細導(dǎo)線,這些導(dǎo)線充當帶正電的電極,而在機翼后端下方具有類似布置的較粗的導(dǎo)線用作負電極。機身內(nèi)裝有鋰電池,通過輕型電源轉(zhuǎn)換裝置對電線充電。
目前,這架飛機已經(jīng)實現(xiàn)了在室內(nèi)無風情況下的穩(wěn)定飛行,但這只證明了這種飛行是可行的,而它離現(xiàn)實中的飛行還有相當一段距離。值得一提的是,小飛機首次試飛成功雖然沒有承載任何重物,但巴雷特不排除未來人類能搭乘這種飛機的可能性。