A luat zborul primul avion fără părţi în mișcare

Zborul reprezintă un progres care eventual ar putea duce la o călătorie fără emisii de carbon.

Primul avion „solid”, fără părți în mișcare în sistemul său de propulsie, a reușit cu succes să zboare pe o distanţă de 60 de metri, dovedind că zborul unui aparat mai greu decât aerul este posibil fără motoare cu reacție sau elice.

Zborul reprezintă un progres în tehnologia „vântului ionic”, care utilizează un câmp electric pentru a genera ioni de azot încărcaţi, ce sunt apoi expulzați din spatele avionului, generând o forță de tracțiune.

Steven Barrett, profesor de aeronautică la MIT (Institutul de tehnologie din Massachusetts) şi autorul principal al studiului publicat în revista Nature, a declarat că inspirația pentru proiect a venit direct din științifico-fantasticul din copilărie.

„Eu am fost un mare fan al Star Trek şi la acel moment credeam că viitoarele avioane ar trebui să zboare în mod silențios, fără părți în mişcare — şi poate cu o flacără albastră.

Dar, cu siguranță fără elice sau turbine sau ceva de genul acesta.

Vedeţi şi: NASA planifică prima misiune interstelară pentru căutarea vieţii

Aşă că, am început să mă uit ce ar putea face fizica pentru zborul fără părți mobile şi am descoperit un concept cunoscut ca vântul ionic, pentru prima dată investigat în anii 1920.

Acesta nu prea a realizat mari progrese la acel timp. El a fost analizat din nou în anii 1950, iar cercetătorii au concluzionat că acesta nu ar putea funcționa pentru avioane.

Dar, eu am început să mă aprofundez în aceasta şi timp de o perioadă de aproximativ cinci ani, am lucrat cu o grupă de studenți absolvenți pentru a îmbunătăți înţelegerea fundamentală a modului cum ar fi posibil de produs vânturi ionice eficiente şi cum ele ar putea fi optimizate”.

În avionul prototip, firele de la marginea anterioară a aripii au 600 de waţi de energie electrică pompată prin ele la 40 000 de volţi.

Aceasta e suficient pentru a induce „cascade de electroni”, care în cele din urmă încarcă moleculele de aer din apropierea firelor.

Apoi, aceste molecule încărcate circulă de-a lungul câmpului electric către un al doilea fir din spatele aripii, ciocnindu-se de moleculele neutre ale aerului din cale şi transmițându-le energie.

În cele din urmă, aceste molecule de aer neutre ies prin partea din spate a avionului, oferindu-i astfel o forță de tracţiune.

Rezultatul final este un sistem de propulsie care este în întregime alimentat electric, aproape silenţios şi cu un raport de tracţiune-putere comparabil cu cel obținut de sistemele convenționale, cum ar fi motoarele reactive.

Profesorul Guy Gratton, inginer aerospațial şi profesor invitat la Universitatea Cranfield din Marea Britanie,  a spus:

E clar că e doar începutul: dar echipa de la MIT a făcut ceva ce credeam a fi imposibil în ceea ce privește utilizarea gazului accelerat ionizat cu scopul de a propulsa o navă.

Inginerii aeronautici din întreaga lume, deja de ceva timp, încearcă să găsească modalități de utilizare a propulsiei electrice, iar această tehnologie va oferi ceva diferit, ce pe viitor va permite navelor cu echipaj şi fără să fie mai eficiente şi mai puțin poluante.

În special, faptul că ei au scos din laborator și au ridicat în aer un avion cu baterii — deşi, la o scară foarte mică şi controlată — deja, este foarte interesant.

Zborul cu succes al avionului — care nu are nici o denumire în afară de neinspirata „Version Two” — se datorează în egală măsură atât tehnicii de inginerie necesare pentru al face cât mai subțire şi mai ușor posibil, cât şi însăși metodei de propulsie aplicate.

Avionul cântărește doar 2,45 kg, dar reușește să încadreze o anvergură a aripilor de cinci metri, o stivă de baterii şi un convertor de putere de înaltă tensiune.

În viitorul apropiat, echipa MIT speră să mărească intervalul şi viteza avionului, în primul rând prin extinderea în general a mașinii.

Aplicațiile potențiale pe termen scurt includ dronele fără pilot, unde zborul silențios poate fi benefic, şi zborul de înaltă altitudine alimentat cu energie solară, unde lipsa de piese în mișcare ar putea permite unui astfel de avion să planeze ani de zile, acționând ca un pseudo-satelit.

Vedeţi şi: Avionul Solar Impulse 2, alimentat cu energie solară, a finisat călătoria peste Oceanul Pacific

Pe termen lung, capacitatea de a funcționa numai pe electricitate, deschide posibilitatea unui zbor carbon-neutru, ceea ce ar putea reduce emisiile din industria aviatică la nivel global.

Barrett a menționat, de asemenea, că propulsia în stare solidă posedă tendința de a miniaturiza şi a sugerat că dronele mai mici, decât cele posibile în prezent cu zbor pe bază de rotoare, pe viitor ar putea decola folosind forța de vânt ionic.

„Lucrurile în stare solidă sunt susceptibile la micșorare”, spune el, „permițând crearea de vehicule de zbor extrem de mici, ce ar putea servi în lucruri pe care nici nu ne le putem imagina”.