可動部分のない飛行機が飛行する

マサチューセッツ工科大学 - 設計された飛行機の飛行は、電気力学的推進のための画期的な瞬間である。

MIT

WilburとOrville Wrightの有名な飛行機、Wright Flyerが1903年に最初に飛んできたのは、粗製ガソリンエンジンが駆動チェーンを介してツインプロペラを回転させているに違いない。ほぼ115年後、別のタイプの飛行機 飛行した 単一の動く部分なしで、幽霊ほど静かです。新しいタイプの航空機は、研究者が技術のスケールアップの困難な課題を克服することができれば、サイレントドローンや、おそらくはるかに単純な飛行機を導くことができます。

プロペラやジェットエンジンに頼るのではなく、一人用カヤック程度の飛行機は、電気力学(EAD)を使用して空気中をプッシュします。この推進形式では、電気的効果を利用して空気を後方に送り、飛行機に同じ前進を与えます。

航空技術者は 長い理論化された その飛行機はEADによって動力を供給できると、ケンブリッジのマサチューセッツ工科大学(MIT)の航空技術者であるスティーブン・バレット(Steven Barrett)は述べています。しかし、誰も自分の体重を持ち上げることができるEAD飛行機を建設したことはありませんでした。 Barrett氏とその同僚が最終的に成功したとき、彼らは恐ろしい沈黙に立たされた、と彼は言う。 「地面から降りるのに7年ほどかかる」

EAD推進システムでは、強力な電場が、イオンと呼​​ばれる急速に移動する荷電粒子の風を発生させ、中性の空気分子に衝突して飛行機の後ろに押して、飛行機を前方に押し出す。イオン駆動、イオン風、イオン推進とも呼ばれるこの技術は、 宇宙空間での使用 NASAによって、現在いくつかの衛星や宇宙船に配備されています。宇宙は真空であるため、キセノンのような流体をイオン化するのに対し、バレットの航空機は大気中の窒素分子をイオン化するように設計されています。

しかし、大気よりも宇宙でイオンドライブを展開する方がはるかに簡単です。重力は、惑星の周りの衛星をガイドし、小さなコース修正を適用してイオン駆動します。対照的に、飛行機は、それ自身を高く維持し、空気抵抗の一定の抗力を克服するのに十分な推力を生成しなければならない。

複数のコンピュータシミュレーションを実行した後、バレットのチームは、5メートルの翼幅と2.45キロの質量を持つ飛行機の設計に着きました。必要な電場を発生させるために、ベネチアンブラインドに似た一連の電極が、飛行機の翼の下を走り、それぞれ正に帯電したステンレス鋼線からなり、アルミニウムで覆われた非常に負に荷電した泡の前に数センチメートルあります。また、このプレーンにはカスタムバッテリースタックと、バッテリーからの電圧を約200ボルトから40キロボルトまでランプアップさせるコンバータも搭載されています。高度に帯電した電極は飛行機のフレームに露出していましたが、安全上のリスクを回避するためにリモコンでオンとオフを切り替えることができました。

チームはMITの体育館内で飛行機をテストし、スポーツチームへの飛行を避けるために奇妙な時間に働いた。 「かなり叙事詩的なクラッシュがあった」とバレット氏は言う。結局のところ、チームは飛行機の打ち上げを手助けするために翼型の装置を考案した。数百回の試行が失敗した後、航空機は最終的には空中に留まるのに十分に自らを推進することができました。 10回以上のテスト飛行機を飛行機が飛んだ 最大60メートル ライト兄弟の最初の飛行よりもわずかに遠く、約10秒で、平均高度が0.5メートルであると、研究者は今週、 自然

カリフォルニア大学バークレー校の電気工学者Daniel Drewは、「これは素晴らしい第一歩です。EADマイクロロボットに取り組んでおり、この研究には関与していませんでした。しかし、彼は「飛行機のサイズを大きくしようとすると、多くの問題に遭遇するだろう」と警告しています。基本的な問題はスケーリングになります。飛行機のサイズが大きくなるにつれて、飛行機の重量は飛行機の飛行機の飛行領域よりも速くなります。だから、浮上するためには、より大きい飛行機が、翼面積の単位あたりより多くの推力を生成しなければならない、と彼は説明する。

バレットは、人間を輸送する可能性を排除する準備ができていない。 「我々はまだ明らかに遠いが、そこに到達するためには改善が必要なことがたくさんあるが、根本的に不可能なものはないと思う」電力コンバータシステムとバッテリーをより効率的にすること、イオンを作るためのさまざまな戦略をテストすること、またはスラスタを飛行機のフレームに組み込んで抵抗を減らすことができます。フランスの国家研究機関CNRSとツールーズ大学の流体力学研究者、フランク・プルラボウエ氏は、EAD機に電力を供給する方法の1つは、超軽量の太陽電池パネルを飛行機の上部に取り付けることだと語った。

Drewは、ある日、より小さなEAD機の群れを見る可能性が高いと考えている。その意味で、バレット氏はEAD機の最大の利点は騒音がないことだと考えています。 「私たちの街のドローンを使って物資を送ったり、大気の状態を監視したりすると、騒音や騒音が騒がしくなります」

Loading ..

Recent Posts

Loading ..