Серйозні експериментальні дослідження здібностей іонних двигунів для польоту в атмосфері не проводилися, і за замовчуванням передбачалося, що для створення осудної імпульсу потрібно жахливий за параметрами струм. Спроби головного проповідника цієї ідеї в США Олександра Миколайовича Прокоф'єва-Сіверського (творця P-47 Thunderbolt) побудувати іоноліт, здатний піднімати людини, провалилися: на її реалізацію просто не знайшлося грошей.
І ось тепер Кент Масуяма (Kento Masuyama) і Стівен Баррет (Steven Barrett) з Массачусетського технологічного інституту (США) вирішили перевірити, чи так це насправді. І отримали змішані результати.
Незважаючи на успішність спроб популяризації ідеї іоноліт, грошей на будівництво пілотованого апарату його винахідник Прокоф'єв-Сіверський не знайшов. (Тут і нижче ілюстрації «Техніка - молоді», Popular Mechanics.)
У поставлених ними експериментах вдалося отримати 110 Н тяги на кіловат додається потужності. Щоб розбавити ці сухі цифри емоціями, нагадаємо, що для сучасних турбореактивних двоконтурних двигунів цей показник дорівнює приблизно 2 H на кіловат потужності, тобто більш ніж в півсотні разів нижче.
Схема іонного двигуна. Натисніть на картинку, щоб збільшити зображення
На перший погляд, це переворот. На ділі, звичайно, є складнощі, і чималі. Тяга, створювана іонним двигуном з малою площею робочої зони, невелика, а порахувати її можна так: F = I • d / k, де I - струм між електродами, а d - ширина діелектричного зазору (k - провідність в повітрі, практично незмінна) . З цього випливає, що «щільність» тяги, тобто її кількість на одиницю робочої площі іонного двигуна, набагато менше, ніж у сучасних реактивних літаків, адже вона прямо залежить від ширини зазору між електродами. Чим він більший, тим сильніше створюваний іонний вітер - а значить, підйом в повітря навіть легкого літального апарату потребують великого розносу між електродами. По суті, розміри такого зазору буде рівні максимальним габаритам самого літального апарату.
Інша складність в тому, що, хоча для створення тяги потрібна невелика потужність струму, вольтаж при цьому великий: так, для експериментальної моделі з бальси знадобилося кілька кіловольт. За оцінками Стівена Баррета, для БПЛА з набортної обладнанням і джерелом харчування знадобиться кілька сот чи навіть тисяч кіловольт. «Напруга може бути величезним, - вважає пан Баррет. - Але я думаю, що ця складність, можливо, переборна. Ефективність - ось ключовий момент в конструкції літальних апаратів. [Йонні двигуни для ЛА] будуть життєздатні в не дуже далекому майбутньому, оскільки вони ефективні ».
Першими апаратами з такого роду двигунами можуть стати легкі розвідувальні дрони. І справа не тільки в тому, що їм не потрібна занадто велика маса: іонні двигуни в атмосферних умовах майже не створюють серйозного ІК-випромінювання, що дозволяє ефективно виявляти звичайні БПЛА. Крім того, електродинамічна тяга гранично безшумна, що ускладнює виявлення ЛА навіть в безпосередній близькості від об'єкта, що спостерігається. «Просто уявіть собі всі військові переваги володіння безшумної руховою установкою без ІЧ-слідів», - описує перспективи Стівен Баррет.
Провідний спеціаліст Lockheed Martin Corp Нед Аллен (Ned Allen), незважаючи на всі проблеми, називає напрямок багатообіцяючим: «Електродинамічна тяга здатна досягти значно більшої ефективності, ніж будь-який пристрій, що використовує горіння». Саме тому, зазначає він, його компанія розглядає цю технологію в якості придатною для застосування на літальних апаратах.
Якщо вас цікавить зварювання оптоволокна. то вам обов'язково треба заглянути до наших партнерів. Все що стосується зварювання оптики, а так само прокладки і підвісу оптики це їх профіль. Всі подробиці за посиланням вище.