نخستین هواپیمای بدون سیستم پیشرانه ساخته شد

نخستین هواپیمای حالت جامد دنیا که هیچ بخش متحرکی در سیستم پیشرانه خود ندارد توسط پژوهشگران موسسه ام.آی.تی ساخته شد.

نخستین هواپیمای بدون سیستم پیشرانه ساخته شد

به گزارش خبرنگاران و به نقل از گاردین، پژوهشگران ام.آی.تی در مطالعه اخیرشان موفق به ساخت نخستین هواپیما حالت جامد دنیا شوند. هواپیمای مذکور در پرواز آزمایشی توانست مسافت 60 متر را طی و ثابت کند که بدون نیروهای پیش ران یا موتور جت نیز پرواز امکانپذیر است.

در الکترونیک، حالت جامد(solid state) به مدار یا وسیله ای گفته می گردد که کاملاً از اجزای جامد ساخته شده و حرکت الکترون ها یا دیگر حاملان بار در بستر مواد جامد انجام می گیرد. مواد بلورین، چندبلوری، اَریخت(solid amorphous) را می توان برای دستیابی به حالت جامد بکار برد، اما معمولاً از نیمه رسانای بلوری در این ساختارها استفاده می گردد.

این پرواز پیشرفتی در فناوری باد یونی(ionic wind) به شمار می آید زیرا در آن یک میدان الکتریکی قدرتمند برای فراوری یون های متشکل از نیتروژن استفاده می نمایند که این یون ها نیز پس از خروج از هواپیما، نیروی رانش ایجاد می نمایند.

رانش یا تراست(Thrust) نیرویی واکنشی است، که جسم را در جهت مخالف به حرکت در می آورد، هنگامی که یک سامانه جرمی از یک سو رها می گردد یا به بیرون فشرده می گردد. گاه برای این مفهوم واژه پیشرانش هم بکار می رود. پیشرانش، رانش رو به جلو و پس رانش، رانش رو به عقب است. رانش هواپیما را در هوا به جلو می برد. رانش برای مقابله با نیروی اصطکاک در هواپیما یا نیروی وزن در راکت استفاده می گردد. این نیرو در هواپیما توسط موتور هواپیما و در راکت توسط سیستم های سوختی ایجاد می گردد.

استیون بارت(Steven Barrett)، استاد رشته مکانیک پرواز موسسه ام.آی.تی و نویسنده اصلی این مطالعه گفت: داستان های علمی تخیلی که در کودکی می خواندم الهام بخش من برای توسعه این هواپیما بودند. من از هواداران پروپا قرص مجموعه تلویزیونی پیشتازان فضا(Star Trek) بودم و در زمان مشاهده این مجموعه همیشه فکر می کردم که در آینده هواپیماهایی ساخته خواهد شد که هیچگونه بخش متحرک و توربین و پروانه ندارند و کاملا بی صدا به پرواز در می آید. بنابراین من آغاز به آنالیز ساخت یک هواپیما که بدون بخش متحرک می تواند پرواز کند، کردم و به یک مفهومی به نام باد یونی که نخستین بار در دهه 1920 گفته شده بود، برخورد کردم . این ایده در آن موقع پیشرفت زیادی نکرد اما در دهه 1950 دوباره مورد آنالیز نهاده شد و محققان نتیجه گرفتند که نمی تواند برای هواپیما از آن استفاده نمایند. اما من آغاز به آنالیز دوباره این موضوع کردم و حدود پنج سال با یک سری دانشجویان دوره کارشناسی ارشد مشغول آنالیز این موضوع شدیم تا عمیقا درک کنیم چگونه می توان انرژی باد یونی را به طور موثری کاهش داد و بهینه سازی آن را بهبود ببخشید.

سیم های قسمت بالایی بال این هواپیما، نیروی الکتریکی بالغ بر 600 وات برق دارند که 40 هزار ولت انرژی ازطریق آنها عبور می نمایند و این یک نیروی مناسب و کافی برای ایجاد آبشارهای الکترونی(electron cascades) است که در نهایت می تواند مولکول های هوا را در نزدیکی سیم شارژ کند، سپس این مولکول های شارژ شده در امتداد میدان الکتریکی به سمت یک سیم دوم در عقب بال حرکت می نمایند و در مسیر حرکت به مولکول های خنثی هوا برخورد می نمایند و انرژی را به آنها انتقال می دهند. مولکول های خنثی هوا نیز از عقب هواپیما خارج شده و نیروی محرک را فراهم می نمایند.

نتیجه این عملیات یک سیستم پیش ران است که به طور کاملا الکتریکی، با صدای بسیار کم و با قدرت بالا عمل می نماید.

پهنای بال هواپیما مذکور 5 متر و وزن آن 2.45 کیلوگرم است. همچنین هواپیما مذکور مجهز به یک پکیج باتری و یک مبدل قدرت بالا است. پژوهشگران ام.آی.تی امیدوارند تا در آینده نزدیک، دامنه و سرعت هواپیما را افزایش دهند.

این مطالعه در مجله Nature منتشر شد.

منبع: خبرگزاری ایسنا
انتشار: بروزرسانی: 22 مرداد 1398 شناسه مطلب: 225

به "نخستین هواپیمای بدون سیستم پیشرانه ساخته شد" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "نخستین هواپیمای بدون سیستم پیشرانه ساخته شد"

نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید