1429 подписчиков

Ионолёт: вчера и сегодня

14 апреля 201914 апр 2019

7318

3 мин

Лететельный аппарат без движущихся частей. Ни крыльев, ни винтов. Ни двигателей. Только плазма коронного разряда.

Ионолёт.

Как следует из названия, принцип создания подъемной силы аппарата связан с ионами, а точнее "ионным ветром", а уж если совсем точно- с электрогидродинамическим эффектом Бифельда- Брауна. Как это работает?

Если упростить, то так. Высокое напряжение (десятки тысяч вольт) подается на два электрода с острым концом, вроде иглы, проволоки или лезвия. Возникает коронный разряд. Атомы окружающего воздуха ионизируются. Ионы начинают двигаться к широкому электроду, сталкиваясь с молекулами окружающего воздуха и отдавая им часть своей кинетической энергии, либо превращая молекулы в ионы либо передавая им ускорение. Создаётся поток воздуха, так называемый электрический ветер от тонкого электрода к широкому: то есть, реактивная тяга.

Вот летающая модель ионолета:

Хорошо видно свечение коронного разряда между электродами

Эффект ионного, или электрического ветра давно и хорошо изучен. Еще в 1750 году англичанин Уилсон впервые сделал доклад об эффекте "отдачи, или реактивной силы при коронном разряде", и появившаяся вскоре лабораторная модель "электростатической вертушки" с двумя острыми электродами стала хорошо известна. При подключении к высоковольтному источнику- например, электрофорной машине, она крутится довольно быстро.

В 1927 году физик Томас Браун (он работал с рентгеновской трубкой) обнаружил, что при включении питания трубки, установленной на весы, возникает небольшая движущая сила. Опубликовав научную работу, он запатентовал изобретение, назвав "гравитатором". Вообще Браун увлекался всякого рода паранаучными теориями вроде "электрогравитации", потому и идея ионолета обросла совершенно фантастическими и неправдоподобными деталями вроде антигравитационного эффета и тому подобного.

В 1960- х годах американский авиаконструктор русского происхождения Александр Прокофьев-Северский заинтересовался применением эффекта в авиации. Построил несколько моделей ионолета (лабораторных, с питанием от внешнего источника по кабелю)- и счел, что машина имеет перспективу. Он же и придумал термин "ионолет".

Северский предолжил сразу несколько вариантов машин:

Здесь видна характерная особенность ионолетов: для эффективного создания тяги электродная сетка должна иметь солидную площадь и габариты. То есть, корпус машины будет находиться внутри "двигательной сетки".

...Дело было за одним- бортовым источником питания. Ионолету нужно высокое напряжение (от десятков киловольт до мегавольт) и большая мощность. То есть бортовая батарея с очень большой емкостью и плотностью энергии, что для техники тех лет было недостижимо. Только сейчас технология начинает подбираться к созданию по-настоящему сверхъемких и легких в то же время батарей вроде графеновых. А использовать другой источник (вроде электрического дизель- генератора на жидком топливе)- невыгодно по весу и КПД. Модели Северского отлично летали на привязном кабеле. Впрочем, он предлагал и вариант передачи энергии на ионолет с наземной станции СВЧ-лучом.

Идея крупных пассажирских ионолетов стала довольно популярной. Даже в СССР публиковались их проекты.

Ионолет "Аэрофлота" из статьи в "Техника-молодежи". Внизу- Ту-144.

Как же дела обстоят сегодня? Успехи есть. Год назад в Массачусетском Технологическом был совершен первый в истории полёт модели ионолета с внутренним источником питания. Модель с размахом крыльев 5 метров весом 3 кг может летать на своей батарее до нескольких минут со скоростью 11 км/ч.

Интересно, что Вы, если захотите, вполне сможете сами сделать свой ионолет в домашней мастерской. В Сети достаточно материалов по темам "как построить лифтер" или "ионолет своими руками". Летает отлично.