نخستین هواپیمای جهان که بدون سوخت پرواز می‌کند! (+عکس)

هواپیمای جدید که به کمک انرژی یون‌ها حرکت می‌کند توانایی‌ها و کاربردهای فراوانی را شامل می‌شود و از آن می‌توان به عنوان یک هواپیمای کاملا بی‌صدا، هواپیمای بدون آلایندگی، هواپیمای کاربردی برای پرواز در ارتفاعات مختلف و ... یاد کرد.

موبنا – گروهی از محققان دانشگاه MIT طرحی را به صورت عملیاتی به نمایش گذاشتند که اجرای آن همواره  غیرممکن به نظر می‌رسید: ساخت پرنده سنگین‌ که بدنه آن برای بلند شدن از روی زمین به هیچ بخش متحرکی نیاز ندارد و بدون سوخت پرواز می‌کند. مدل اولیه این هواپیما با وزن 2.3 کیلوگرم ساخته شده است و طول هر کدام از بال‌های آن 5 متر محاسبه می‌شود و البته برخلاف هواپیماهای مشابه از پروانه، توربین یا فن‌های بزرگ استفاده نمی‌کند و در عوض روی جریان آرام هوای یونیزه شده ساکن می‌شود و به آرامی به پرواز خود ادامه می‌دهد. در مرحله آزمایشی که در فضای بسته صورت گرفت مشخص شد که این هواپیما با توضیحات مذکور مسافتی به طول 197 متر را پرواز کرده است.

محققان دانشگاه MIT برای آنکه بتوانند این هواپیمای عجیب و منحصر به فرد را توسعه دهند 10 پرواز آزمایشی اخیر که با نام «الکترو آیرودینامیک» شناخته می‌شد مورد بررسی قرار دادند و سپس از یک جریان بادی یونی استفاده کردند تا بتوانند ایده خود را به صورت عملی مورد بررسی قرار دهند. ایده مربوط به پرواز هواپیما بدون موتور و بدون بخش متحرک چندان هم جدید نیست. نخستین بار چنین نظریه‌ای در دهه 1920 میلادی مطرح شد و آن زمان شخصی به نام «الکساندر دسورسکی» به همراه چند نفر دیگر این تئوری را بررسی کردند و تلاش‌های آنها در محافظ هوایی و هوانوردی بارها مورد توجه قرار گرفت.

ایده اصلی و اولیه برای ساخت هواپیمای مذکور این است که یک سری سیم‌ها یا فویل‌هایی در اختیار گرفته شوند تعدادی از آنها در قالب الکترود مثبت و تعداد دیگر هم در قالب الکترود منفی به کار گرفته شوند. زمانی که شارژ الکتریکی صورت می‌گیرد، الکترودهای مثبت الکترون‌ها را از اطراف ملکول‌های هوا دور می‌کنند و سپس آنها توسط الکترودهای منفی جذب می‌شوند و البته، زمانی که آنها با ملکول‌های خنثی همراه می‌شوند، در مجموع نوعی فشار را ایجاد می‌کنند. این فرآیند یک محرک کوچک و البته قابل اندازه‌گیری را ایجاد می‌کند.

مشکلی که تاکنون وجود داشت این بود که سیستم‌های الکترو آیرودینامیک در قالب اسباب‌ بازی‌های آزمایشگاهی ساخته می‌شدند و کاربردهای علمی آنها به صورت محدود و فقط در برخی زمینه‌ها از جمله تصفیه الکترونیکی هوا مورد استفاده قرار می‌گرفت. اتفاق مذکور به این دلیل صورت می‌گرفت که این فناوری در مقیاس بزرگتر به خوبی عمل نمی‌کند. بر اساس نظریه‌های علمی، هرچه اندازه هواپیما بزرگتر باشد میزان رانش‌های هوایی ایجاد شده توسط آن هم افزایش میابد، با این وجود دو برابر کردن اندازه هواپیما تنها می‌تواند سطح هوایی که در آن قطب مثبت و منفی ایجاد می‌شود را بزرگتر کند و بنابراین اندازه هواپیما، حجم آن و در نتیجه وزن این پرنده آهنی افزایش میابد و پرواز را برای آن دشوار می‌کند.

نتیجه فرآیند یاد شده این است که اگر اندازه هواپیماهای کوچک تغییر کند و آنها به یک هواپیمای بزرگ و سنگین تبدیل شوند، نیازمند نیروی بیرونی خواهند بود تا بتوانند از زمین بلند شوند. این اتفاق با رویایی که سورسکی در سر می‌پروراند تفاوت زیادی دارد تا از این طریق بتواند مسافران را بدون استفاده از سوخت و بی صدا در مسیرهای هوایی جابه‌جا کرد.

این طور که دانشگاه MIT اعلام کرده است، ایده اصلی برای ساخت هواپیمای جدید توسط یکی از محققان آن به نام «استیون بارِت» مطرح شده است که از اساتید دانشگاه هوانوردی و فضانوردی MIT محسوب می‌شود و او برای این کار از شاتل تخیلی بی‌صدای «استارت ترِک» الهام گرفته است. دکتر بارِت و گروهش با استفاده از این نظریه در نقطه شروع ایده‌های مختلف را مطرح کردند و سپس بررسی‌های به مدت 9 سال در این زمینه دنبال شد تا آنها در نهایت بتوانند یک هواپیمای ویژه بدون داشتن قسمت متحرک  بدون نیاز به استفاده از سوخت را به هوا ببرند.

این محققان طرح خود را با ساخت هواپیمای بدون سرنشین دنبال کردند و در آن از سیم‌های نازک در لبه‌های هواپیما استفاده شد و این سیم‌ها در قسمت دم هواپیما ضخامت بیشتری پیدا کردند تا مانند آنتن‌های رادیویی عمل کنند. این نوع طراحی نوعی الکترود را در بدنه هواپیما ارایه کرد تا ملکول‌های هوا در اطراف آن حرکت کنند و امکان حرکت هواپیما به سمت جلو را فراهم آورند. در عین حال، سیستم داخلی بده هواپیما نیز به یک مخزن بزرگ حاوی باتری های لیتیوم پلیمری مجهز شد و سیستم الکتریکی ویژه با توان 40 هزار ولت برای دریافت انرژی تولید شده توسط الکترودها نیز به کار رفت. اگرچه این سیستم کمی ابتدایی به نظر می‌رسد و شکل ظاهری هواپیما نیز بسیار ساده است، ولی محققان موفق شدند آن را به صورت شناور روی آسمان نگه دارند و امکان پرواز این هواپیما بدون بخش متحرک در بدنه و بدون استفاده از سوخت را فراهم کنند.

به گفته دکتر بارِت، هواپیمای جدید که به کمک انرژی یون‌ها حرکت می‌کند توانایی‌ها و کاربردهای فراوانی را شامل می‌شود و از آن می‌توان به عنوان یک هواپیمای کاملا بی‌صدا، هواپیمای بدون آلایندگی، هواپیمای کاربردی برای پرواز در ارتفاعات مختلف و … یاد کرد. گروه تحقیقاتی هم اکنون در تلاش است تا طراحی خود را بهبود بخشد و بر این اساس تلاش می‌شود با افزایش هرچه بیشتر وزن هواپیما، امکان استفاده از اکترودهای قوی‌تر در آن فراهم شود تا یک مکانیزم پرواز ایده‌آل‌تر مورد استفاده قرار گیرد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

یک × 5 =

دنبال کنید @ اینستاگرام