Китайские инженеры, возможно, спроектировали основу для первого самолета с нулевым выбросом углерода, возможно, коммерческого реактивного авиалайнера, полностью работающего на очень горячем воздухе с помощью ионного двигателя. Если это сработает в таком масштабе, не будет ни высокооктанового авиационного спирта, ни выбросов парниковых газов, ни вклада в долгосрочное глобальное потепление.
Такие самолеты не будут заправлены чем-либо, что можно определить как обычную материю. Движущей силой, которая создает тягу и преодолевает гравитационное притяжение и трение воздуха, будет плазма, четвертое состояние материи и источник энергии Солнца и всех звезд.
Подумайте о реактивном потоке ионизированных атомов - разобранных атомных частиц - ревущим через двигатели, чтобы разогнать автомобиль до скорости взлета. Это амбиции.
Прямо сейчас, по словам ученых из Уханьского университета в журнале AIP Advances Американского института физики, у них есть двигательный двигатель малой тяги, который использует воздушную плазму, индуцированную микроволновой ионизацией. Для производства высокотемпературной плазмы под давлением просто потребуются воздух и электричество.
Они уже собрали экспериментальный аппарат и использовали его, чтобы поднять стальной шарик весом 1 кг над кварцевой трубкой диаметром 24 мм при потоке воздуха в поллитра в секунду при мощности 400 Вт, чтобы создать тягу всего 10 ньютонов.
«Двигатель малой тяги без выбросов углерода потенциально может использоваться в качестве реактивного двигателя в атмосфере»
Ньютон - это единица силы, которая каждую секунду ускоряет один килограмм массы со скоростью один метр в секунду. Они говорят, что достижение Ухани соответствует давлению струи 24000 ньютонов на квадратный метр.
То есть: с более высокой мощностью микроволн или большим потоком воздуха они могли бы достичь движущих сил и давления реактивной струи, которые наблюдаются каждую минуту каждый день в коммерческих аэропортах.
Теперь путь от лабораторного оборудования - магнетрона мощностью в один киловатт, циркулятора, плоского волновода, воспламенителя и кварцевой трубки - до реактивных двигателей, способных с полной уверенностью перевезти сотни пассажиров через полмира быть длинным: прямо сейчас эксперимент является просто показателем удивительной изобретательности, проявляемой в лабораториях в Азии, Европе и Америке, чтобы найти способы уменьшить зависимость от ископаемого топлива.
А самолеты - и особенно реактивные - представляют собой почти неразрешимые проблемы. До сих пор ни один испытанный источник энергии, кроме высококачественного жидкого ископаемого топлива, не мог доставить то, что необходимо для полета очень тяжелых самолетов в верхние слои атмосферы.
Ракета нужна в первую очередь
Сейчас проходят испытания относительно легкие полностью электрические самолеты с малой дальностью полета. Космическое агентство США НАСА уже развернуло плазменную энергию - фанаты научной фантастики давно знают ее как ионный двигатель - в космических аппаратах, но на низких уровнях тяги, необходимых для изменения курса космического корабля, уже находящегося на очень высокой орбите и вдали от гравитационного поля планеты. тащить, тянуть.
Но эти первые космические аппараты нужно было вывести на высокую орбиту на борту ракеты. Команда Массачусетского технологического института испытала, используя другой подход, планер с плазменным приводом: он пролетел 55 метров за 12 секунд, прежде чем снова приземлиться. Но движущей силы никогда не хватило бы, чтобы поднять грузовой или пассажирский самолет.
Швейцарские ученые исследовали идею самолета на солнечной энергии: в сущности однако при этом будет использоваться солнечная энергия для разделения двуокиси углерода и воды и превращения их в синтетический природный газ.
Уханьский эксперимент может принести гораздо большую силу. На данный момент это все, что у него есть: потенциал. Исследователи называют свой прототип «самодельным устройством» и добавляют: «При таком же энергопотреблении его давление в силовой установке сравнимо с давлением в обычных самолетных реактивных двигателях, использующих ископаемое топливо.
«Следовательно, такой двигатель малой тяги без выбросов углерода потенциально может использоваться в качестве реактивного двигателя в атмосфере».