• 2018年11月23日

    无引擎新飞机诞生 靠“离子风”翱翔


    美国莱特兄弟制造出飞机后约一百一十五年,麻省理工学院的科学家成功开发出一种以“离子风”驱动的轻型、无声飞机,它没有螺旋桨或涡轮叶片,毋须化石能源或太阳能。这项革命性新技术有望让人类的飞行发展史揭开新一页,在短期内用于近乎无声的无人机,未来有望与传统燃烧系统共用,制造出更环保的混合动力客机及其他大型飞行器。

    “离子风”是电流通过薄、厚两个电极时产生的空气推力,此前这种电空气动力学设计只能让小物体在空中短暂悬浮。麻省理工科研人员周三宣布,开发团队在一个室内体育馆,成功试飞一架靠离子风驱动的新式无人机。这架毋须柴油引擎驱动的飞行器,在场馆内多次试飞,几乎每次都可稳定飞行约六十米,这也是测试场地的最大距离。试飞的是一架名叫“EAD Airframe第二代”(简称“V2”)飞行器,重量仅二点四五公斤(五点四磅),翼展长约五米(十六呎半)。试验期间,录到飞行速度约每秒四点八米。

    开发团队前日在英国《自然》期刊发表研究成果说,强劲又安静的离子流此次成功驱动一种轻型无人机持续、稳定飞行。机翼前缘及下侧装有薄电线作为正极,机翼后缘装有较厚的电线作为负极,机身装载一组锂聚合物电池,可产生四万伏特高压,使被电离的空气分子相互碰撞,从而驱动飞机。 

    报告主要撰稿人、麻省理工航空航天学院副教授巴雷特表示,这是首次实现推进系统无运动组件的飞机持续飞行,相信有助科学界今后开发出零排放、机械结构更简单的近乎无声飞机。他说:“长远而言,可望有极高效率、近乎无声的飞机诞生。它们毋须使用升降舵或方向舵等活动组件,也无螺旋桨或涡轮,也不会有因要燃烧喷射引擎燃料而产生的排放。”他也承认,飞机需能够在户外飞行更远距离,提高单位面积内产生的推力密度,用更低电压制造出更多的“离子风”。

    巴雷特据报从科幻电视剧《星空奇遇记》虚构出来的飞机得到启发,做这方面的研究。他指,未来的飞机可望有如《星空奇遇记》剧中会发出蓝光的飞机般,在空中无声无息地滑翔。《自然》的评论也列出该技术在军事上可能的用途,包括发展无声的无人机和飞机。

    科研人员承认,这种技术在现阶段仍受许多限制,需作更多研究。人类何时可以乘坐使用这种新技术的飞机飞行?巴雷特承认这相信不是短期内可实现。但他也说,科学界有可能在数年内开发出近乎完全无声的无人机;未来有望与传统燃烧系统共用,制造出更节能的混合动力客机及其他大型飞行器。

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