世界首架無任何活動部件飛機試飛成功 依靠離子推進

原標題：世界首架無任何活動部件飛機試飛成功 依靠離子推進

據美國《麻省理工科技評論》雜誌報道，當地時間11月21日，麻省理工(MIT)的研究人員在《自然》雜誌上發表的一篇論文稱，他們創造並試飛了第一架不需要任何活動部件的飛機。這架2.45千克的實驗飛機不依靠任何旋轉渦輪葉片的推動，而是直接使用電動力推進的情況下自主飛行了60米。研究人員認為，如果這種技術實現在大尺寸上的運用，那麼將能夠生產出更安全、更安靜、更易於維護的未來飛機。最重要的是，這種技術可以完全不釋放燃燒後的排放物，因為整個飛行過程完全由電池來作為能源。

據報道，這種飛機能夠飛翔是依靠一種被稱為電動力推進的過程實現的，這一想法自20世紀60年代以來就一直存在。與典型的旋轉螺旋槳推進相比，電動力推進的概念更難以可視化，因為它的推進過程利用了所謂的離子風，這與我們看到的無扇葉風扇所使用的概念相同。

使用高電壓，比如這架飛機使用了達40000伏特的電壓，推進器能在兩個電極間周圍的空氣中產生離子。在電極之間產生的電場會將驅使離子從較小的電極移動到較大的電極上。這些離子在行進時就與空氣分子碰撞，產生離子風並驅動飛機向前。離子在兩個固定電極之間移動，而並不需要移動部件來為飛機提供動力。

那麼為什麼這種技術一直沒有在飛機上被使用呢？當20世紀60年代這種設想被提出時，研究人員得出結論，當時的技術無法創造出維持飛行所需的推力水平。當麻省理工學院航空航天學教授史蒂文·巴雷特在2009年仔細對這項研究結果進行研究時，他並未被以前的結果所嚇倒。他看到了這種技術未開發出的潛力。巴雷特說，「我受到飛機和宇宙飛船的科幻想法的啟發，我想到了物理學可以允許的東西。」

經過九年多的研究，歷經無數次的失敗後，巴雷特和他的團隊終於擁有了第一架能夠依靠電動力推進飛行的飛機，這架飛機在進行飛行測試時沒有搭載載荷，因為它將自己保持在空中就已經很難了，更別說在搭載任何貨物了。這次飛行測試是在一個無風的體育館裡進行的，且飛行只持續了12秒左右。

從目前的情況來看，要想在沒有活動部件的情況下讓飛機完成從洛杉磯到紐約的飛行仍然還有很長的路要走，但此次飛行測試仍然是航空業的一個重要里程碑。牛津大學熱流體研究所的研究人員PriyankaDhopade說：「雖然(電動力推進技術)與商用燃氣輪機推進相比還有很長的路要走……但電動力推進有可能成為短距離、小載荷無人機飛行的變革者。」

即使這種類型的推進力不足以滿足商用飛機的需求，但巴雷特認為它可以與噴氣發動機一起組合使用。他表示，電動力推進系統可以嵌入飛機的外殼中，為沿著飛機流動的空氣重新注入動力。目前，這種流動空氣最終會落在飛機後面緩慢移動並對飛機的飛行產生阻力，而增加電動力推進系統可以消除這種阻力並提高燃油效率。除了優化原型機之外，這也是麻省理工學院的研究團隊計划下一步關注的內容。巴雷特表示，「我們開發這項技術只用了幾年時間，而常規推進已有100年的歷史，所以我們還有一些事情要做，但我認為我們可以做到。」

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