挑戰飛行極限！全球首駕「離子引擎」飛機問世

自從第一架飛機在100多年前問世以來，天空中的幾乎所有飛機都藉助於螺旋槳、渦輪機葉片、渦扇等運轉部件飛行，這些部件由燃燒化石燃料或產生持久的嗡嗡聲的電池組提供動力。

現在麻省理工學院的工程師已經建造並飛行了第一架沒有運轉部件的飛機。這架輕型飛機不是由螺旋槳或渦輪機，而是由「離子風」提供動力—— 一種可以產生無聲但強大的離子流，併產生足夠的推力以推動飛機持續、穩定的飛行。

技術有一天可以推動客機

雖然麻省理工學院研究小組製造的飛機很小，翼展只有5米，但研究人員說，有一天，這項技術可以部分推動客機，作為更省油的混合動力飛機模型的一部分。

同時，離子風可以代替螺旋槳來製造無聲無人機。

麻省理工學院航空和航天學副教授史蒂文·巴雷特說：「這是一架在推進系統中沒有運動部件的飛機的首次持續飛行。」

這是有史以來第一架在推進系統中沒有運轉部件的飛機，這有可能為飛機帶來新的和需要探索的可能性。

這種飛機更安靜，機械更簡單，並且不會排放燃燒物。為飛機開闢新的和未探索的可能性。

他預計，在短期內，這種離子風推進系統可用于飛行噪音較少的無人機。進而他設想離子推進與傳統的燃燒系統配合，以製造更省油的混合客機和其他大型飛機。

利用電子氣動推力的平面蠅類

使用推進方法的飛機飛行愛好者已經玩了一段時間，使用較小的飛行器。

當電流在厚電極和薄電極之間傳遞時，產生電-空氣動力推力，在它們之間的空氣中產生風。當足夠高的電壓被施加到電極上時，它產生足夠的風來推動小型飛機。

風實際上是離子流，當新形成的離子云流向帶負電的導線時，每個離子與其他空氣分子碰撞數百萬次，產生推動飛機前進的推力。

項目建成九年

巴雷特已經在這個項目上工作了九年，因為想要製造一架沒有運動部件，幾乎沒有噪音和廢氣的飛機。

然後他遇到了離子風的概念，雖然大家認為它的用途有限，但是巴雷特在旅行時做了一些「背包計算」，並發現它可以是一個可行的推進系統。

他說：「事實證明，從第一次試飛需要很多年的工作。」這是我們所能設計的最簡單的平面，可以證明離子平面可以飛行的概念。」

數百次失敗後的成功：比萊特兄弟的第一次飛行更遠

巴雷特團隊在麻省理工學院的體育館內對飛機進行了飛行測試。該體育館是他們可以找到的最大的可以進行試驗的室內空間。飛機產生的離子推力維持飛機飛行了 60 米（體育館內的最長距離）。實驗人員重複了 10 次飛行，都達到了相似的表現。

巴雷特說，「我們經歷了數次史詩般的撞機事故」。最終，該團隊設計了一個類似彈弓的裝置來幫助飛機起飛。經過數百次失敗的嘗試後，飛機終於能夠用自我推進保持空中飛行。研究人員在本周的Nature報道中說，在 10 多次的試飛中，這架飛機在大約 10 秒內飛行了 60 米，平均海拔高度為半米，比萊特兄弟的第一次飛行更遠。

但是，如果要商業化應用，這種飛機還需要在重量、可靠性、成本方面多加考慮，這些都是至關重要的的因素，還有安全、續航里程也需要考慮。

巴雷特說，「這需要很長時間，從基本原理到實際飛行，是一個長期的特性物理化過程，然後才是設計和工作。現在證明，這種推進系統是可行的。」

這項研究部分得到了麻省理工學院林肯實驗室自主管理系統，雅瑪. G. 包斯教授研究基金和新加坡 - 麻省理工學院研究與技術聯盟（SMART）的支持。這項工作還得到了麻省理工學院的Charles Stark Draper和Leonardo職業發展主席的資助。

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