Ciąg jonowy zamiast reaktywnego. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Ciąg jonowy zamiast reaktywnego

15.04.2013

Niewykluczone, że w niedalekiej przyszłości pojawią się pierwsze lekkie samoloty napędzane praktycznie cichym i przyjaznym dla środowiska napędem odrzutowym. Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) przeprowadzili serię obliczeń i eksperymentów i odkryli, że atmosferyczne silniki jonowe mogą być znacznie wydajniejsze niż wcześniej sądzono.

W rzeczywistości zjawisko ciągu elektrohydrodynamicznego lub po prostu wiatru jonowego zostało odkryte w 1960 roku. Jego istota jest następująca: gdy prąd przepływa między dwiema elektrodami, z których jedna jest cieńsza od drugiej, powstaje przepływ powietrza. Jeśli przyłożysz wystarczające napięcie do przewodników, możesz uzyskać bardzo silny strumień powietrza, który wystarczy, aby utrzymać samolot w powietrzu.

Niestety, ten bez wątpienia atrakcyjny typ silnika odrzutowego od dawna jest grą dla inżynierów i kuglarzy, ponieważ uznano go za niewystarczająco mocny, aby stworzyć „poważny” napęd odrzutowy. Niektórzy naukowcy sugerowali, że atmosferyczne silniki jonowe są wyjątkowo nieefektywne: wymagają ogromnej ilości energii elektrycznej przy niezbyt wysokim ciągu.

Jednak obliczenia i eksperymenty przeprowadzone przez ekspertów z MIT wykazały, że w pewnych warunkach silniki jonowe mogą być znacznie wydajniejszym źródłem ciągu niż konwencjonalne silniki odrzutowe. W swoich eksperymentach odkryli, że wiatr jonowy może dostarczyć do 110 niutonów ciągu na kilowat, w porównaniu do 2 niutonów na kilowat w przypadku konwencjonalnego silnika odrzutowego. Tak więc wiatr jonowy jest skutecznie wykorzystywany w niektórych typach samolotów, przede wszystkim w małych, lekkich samolotach. Jednocześnie silniki jonowe są prawie bezgłośne i niewidoczne w zakresie podczerwieni, ponieważ nie emitują dużej ilości ciepła, jak tradycyjne silniki odrzutowe.

Firma MIT opracowała podstawową konstrukcję wydajnego pędnika jonowego. Instalacja do produkcji wiatru jonowego składa się z trzech części: bardzo cienkiej miedzianej elektrody (emiter), grubej aluminiowej rury (kolektora) i szczeliny powietrznej między nimi. Całość montowana jest na lekkiej ramie, w której układane są przewody łączące kolektor i emiter z zasilaczem. Po przyłożeniu napięcia gradient pola „wyciąga” elektrony z sąsiednich cząsteczek powietrza, a zjonizowane cząsteczki są silnie odpychane od emitera i przyciągane do kolektora. W tym przypadku chmura jonowa wychwytuje otaczające neutralne cząsteczki powietrza i tworzy ciąg odrzutowy.

Silnik jonowy wykazał najwyższą wydajność przy niskiej prędkości strumienia powietrza. Innymi słowy, wiatr jonowy lepiej nadaje się do powolnego przemieszczania dużych ilości powietrza niż do przyspieszania małych objętości do prędkości ponaddźwiękowych. Oznacza to, że najlepiej używać silnika jonowego na wolnych samolotach, w których wloty powietrza dla wiatru jonowego będą zlokalizowane praktycznie na całej powierzchni. To od razu sugeruje niskoprofilowy bezzałogowy samolot rozpoznawczy o dużej rozpiętości skrzydeł.

Obliczenia MIT pokazują wysokie napięcie pędnika jonowego: mały samolot potrzebowałby źródła zasilania, które mogłoby dostarczyć setki, a nawet tysiące kilowoltów. Napięcia muszą być ogromne, ale MIT uważa, że można je uzyskać z ultralekkich paneli słonecznych i ogniw paliwowych.

<< Powrót: Karta HBA HighPoint Rocket 750 łączy do 40 dysków SATA 3.0 HD 15.04.2013

>> Naprzód: Genetyczny analog tranzystora 14.04.2013

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Opaska biometryczna z GPS 14.05.2014

Jedno z tomskich przedsiębiorstw Federacji Rosyjskiej opracowało bransoletkę biometryczną, która może mierzyć puls i temperaturę ciała właściciela oraz przesyłać sygnał alarmowy do krewnych za pośrednictwem komunikacji komórkowej w przypadku odchylenia od normy. Urządzenie może również przesyłać współrzędne GPS do lekarzy medycyny ratunkowej.

W tworzeniu rozwoju brali udział inżynierowie struktury komercyjnej oraz pracownicy Zakładu Cybernetyki Medycznej Syberyjskiego Państwowego Uniwersytetu Medycznego.

Wykorzystując informacje z czujników, bransoletka może podsumować informacje o stanie zdrowia człowieka. W przypadku odchylenia od normy bransoletka jest w stanie automatycznie wysłać telefon do bliskich pacjenta lub zadzwonić do Call Center, jeśli ich telefony nie są dostępne.

Aktywacja tej funkcji możliwa jest również w trybie ręcznym, poprzez wciśnięcie „przycisku paniki”.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn