沒發動機 首架以離子風推進飛機實驗成功

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科學期刊「自然」(Nature)今天刊登一項研究,美國物理學家展示世界首架由離子風推進、不靠螺旋槳及發動機等提供動力的飛機,讓科幻小說裡的飛機離成真又邁進一步。自萊特兄弟(Wright brothers)1903年發明首架飛機以來,100多年來飛機都是透過燃料提供螺旋槳飛機或噴射機飛行動力。科學家盛讚這次的歷史性新科技測試,因為這可能使航空業最終走上不排放溫室氣體。

MIT News與相關外電指出,麻省理工學院(MIT)的工程師打造了1架完全沒有動力裝置的飛機,並成功讓它飛行。有別於使用螺旋槳或渦扇發動機,這架輕巧的飛機是由「離子風」(ionic wind)所推動。離子風指的是由飛機所產出安靜但巨大的離子流,提供足夠飛機持續穩定飛行的推力。

麻省理工學院(MIT)團隊設法利用電子空氣動力學,成功讓1架翼展5公尺的飛機,以每秒4.8公尺的速度飛行了55公尺。電子空氣動力學過去從沒被視為行得通的飛機動力。

設計這架原型機的科學家巴瑞特(Steven Barrett)說:「未來飛行不該用像螺旋槳或渦扇發動機之類的東西。」

巴瑞特表示,這架離子風飛機的靈感,一部分是來自電影與系列影集「星際爭霸戰」(Star Trek),巴瑞特從小就很迷這部影集。他深深對劇中未來感十足的飛梭著迷,這些飛梭看似沒有動力裝置,卻有源源不絕的動力劃過天際且幾無噪音。

大約9年前,巴瑞特開始研究無動力裝置供飛機推進系統的設計方法,最終看中又名電子空氣動力推進的「離子風」。離子風是在1920年代首度被確認能產生推力的一種物理原則,當電流通過一片薄電極與厚電極之間,就能產生離子風。若提供足夠電壓,電極之間產生的離子風就能對小型飛機提供推力。

研究團隊在飛機前方設置由輕質電線所構成的一系列並聯電極,製造2萬伏特高壓正電,並對周圍空氣增壓,從空氣分子中剝離帶負電荷的電子。

留下的帶正電荷的分子向飛機後部帶負電荷的電線,當它們向負電荷流動時,離子與其他空氣分子的碰撞,產生所謂的「離子風」為飛機提供動力與升力。

巴瑞特的團隊正致力於提高設計效率,以更低的電壓產生更多的離子風。中央社1121

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