Pesawat telah direka bentuk yang tidak akan bergantung kepada bahan api fosil atau bateri kerana ia tidak akan mempunyai sebarang bahagian yang bergerak
Sejak penemuan kapal terbang lebih daripada 100 tahun dahulu, setiap terbang mesin atau pesawat terbang di langit terbang menggunakan bahagian yang bergerak seperti kipas, enjin jet, bilah turbin, kipas dll yang memperoleh kuasa sama ada daripada pembakaran bahan api fosil atau dengan menggunakan bateri yang boleh menghasilkan kesan yang serupa.
Selepas penyelidikan selama hampir sedekad, saintis aeronautik di MIT telah membina dan menerbangkan buat pertama kali pesawat yang tidak mempunyai bahagian yang bergerak. Kaedah pendorongan yang digunakan dalam kapal terbang ini adalah berdasarkan prinsip tujahan elektroaerodinamik dan dipanggil 'angin ion' atau pendorongan ion. Jadi, sebagai ganti kipas atau turbin atau enjin jet yang digunakan dalam kapal terbang konvensional, mesin unik dan ringan ini dikuasakan oleh 'angin ionik'. 'Angin' boleh dihasilkan dengan menghantar arus elektrik yang kuat antara elektrod nipis dan tebal (dikuasakan oleh bateri ion litium) yang mengakibatkan pengionan gas dengan itu menghasilkan zarah bercas yang bergerak pantas dipanggil ion. Angin ionik atau aliran ion menghempas ke dalam molekul udara dan menolaknya ke belakang, memberikan kapal terbang tujahan untuk bergerak ke hadapan. Arah angin bergantung kepada susunan elektrod.
Teknologi pendorong ion sudah digunakan oleh NASA di angkasa lepas untuk satelit dan kapal angkasa. Dalam senario ini memandangkan angkasa lepas adalah vakum, tiada geseran dan oleh itu agak mudah untuk memandu kapal angkasa untuk bergerak ke hadapan dan kelajuannya juga meningkat secara beransur-ansur. Tetapi dalam kes pesawat di Bumi difahami bahawa kita planet atmosfera sangat padat untuk mendapatkan ion untuk memandu pesawat di atas tanah. Ini adalah kali pertama teknologi ion telah dicuba untuk menerbangkan kapal terbang pada kami planet. Ia mencabar. pertama kerana hanya tujahan yang cukup diperlukan untuk memastikan mesin terus terbang dan kedua, kapal terbang perlu mengatasi seretan daripada rintangan kepada udara. Udara dihantar ke belakang yang kemudiannya menolak kapal terbang ke hadapan. Perbezaan penting dengan menggunakan teknologi ion yang sama di angkasa ialah gas perlu dibawa oleh kapal angkasa yang akan diionkan kerana ruang adalah vakum manakala pesawat di atmosfera Bumi mengion nitrogen daripada udara atmosfera.
Pasukan itu melakukan pelbagai simulasi dan kemudian berjaya mereka bentuk pesawat yang mempunyai rentang sayap lima meter dan berat 2.45 kilogram. Untuk menjana medan elektrik, set elektrod dilekatkan di bawah sayap pesawat. Ini terdiri daripada wayar keluli tahan karat bercas positif di hadapan kepingan buih bercas negatif yang dilitupi aluminium. Elektrod bercas tinggi ini boleh dimatikan dengan alat kawalan jauh untuk keselamatan.
Pesawat itu diuji di dalam gimnasium dengan melancarkannya menggunakan bungee. Selepas banyak percubaan yang gagal, kapal terbang ini boleh mendorong dirinya untuk kekal di udara. Semasa 10 penerbangan ujian, kapal terbang mampu terbang sehingga ketinggian 60 meter tolak sebarang berat juruterbang manusia. Pengarang sedang mencari untuk meningkatkan kecekapan reka bentuk mereka dan menghasilkan lebih banyak angin ionik sambil menggunakan kurang voltan. Kejayaan reka bentuk sedemikian perlu diuji dengan meningkatkan teknologi dan itu mungkin tugas yang sukar. Cabaran terbesar ialah jika saiz dan berat pesawat bertambah dan meliputi kawasan yang lebih besar daripada sayapnya, pesawat itu memerlukan tujahan yang lebih tinggi dan lebih kuat untuk kekal terapung. Teknologi yang berbeza boleh diterokai contohnya menjadikan bateri lebih cekap atau mungkin menggunakan panel solar iaitu mencari cara baharu menghasilkan ion. Pesawat ini menggunakan reka bentuk konvensional untuk pesawat tetapi mungkin boleh mencuba reka bentuk lain di mana elektrod boleh membentuk arah pengionan atau mana-mana reka bentuk novel lain boleh dikonsepkan.
Teknologi yang diterangkan dalam kajian semasa boleh menjadi sempurna untuk dron senyap atau kapal terbang mudah kerana dron yang digunakan pada masa ini adalah sumber pencemaran bunyi yang besar. Dalam teknologi baharu ini, aliran senyap menjana tujahan yang mencukupi dalam sistem pendorong yang boleh mendorong pesawat ke atas penerbangan yang berkekalan. Ini unik! Pesawat sedemikian tidak memerlukan bahan api fosil untuk terbang dan oleh itu tidak akan mempunyai sebarang pelepasan pencemaran langsung. Juga, jika dibandingkan dengan mesin terbang yang menggunakan kipas dan lain-lain ini adalah senyap. Penemuan novel diterbitkan dalam Alam.
***
{Anda boleh membaca kertas penyelidikan asal dengan mengklik pautan DOI yang diberikan di bawah dalam senarai sumber yang dipetik}
Sumber (s)
Xu H et al. 2018. Penerbangan kapal terbang dengan pendorongan keadaan pepejal. alam semula jadi. 563(7732). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9
***
