Wilbur와 Orville Wright의 유명한 비행기 인 Wright Flyer가 1903 년에 처음 날아 갔을 때, 드라이브 체인을 통해 원유 휘발유 엔진이 트윈 프로펠러를 회전 시켜서 상당히 라켓을 만들었을 것입니다. 거의 115 년 후, 또 다른 유형의 비행기는 한 번의 움직이는 부분없이 유령처럼 조용히 비행했습니다. 새로운 유형의 항공기는 조용한 드론과 아마도 훨씬 간단한 비행기를 안내 할 수 있습니다. 연구원들이 기술을 확장하는 어려운 작업을 극복 할 수 있다면
프로펠러 나 제트 엔진에 의존하는 대신, 단일 1 인 카약의 크기에 대한 평면은 Electroaerodynamics (EAD)를 사용하여 공기를 밀어냅니다. 이 형태의 추진력은 전기 효과를 사용하여 공기를 뒤로 보내면서 비행기에 동일한 푸시를 제공합니다.
케임브리지의 매사추세츠 주 공과 대학 (MIT)의 항공 엔지니어 인 스티븐 바렛 (Steven Barrett)은 항공 엔지니어들이 비행기를 EAD로 구동 할 수 있다고 오랫동안 이론화 해 왔다고 밝혔다. 그러나 아무도 자신의 체중을 들어 올릴 수있는 EAD 평면을 건설 한 적이 없습니다. 바렛과 동료들이 마침내 성공했을 때, 그들은 침묵에 서 있다고 말했다. "지상에서 내리는 데 약 7 년의 일이 걸렸습니다."
EAD 추진 시스템에서, 강한 전기장은 이온이라는 빠르게 움직이는 하전 입자의 바람을 생성하여 중성 공기 분자로 때려 비행기 뒤에 밀어서 항공기를 앞으로 밀어 넣습니다. 이온 드라이브, 이온 바람 또는 이온 추진이라고도 불리는이 기술은 이미 NASA의 외부 공간에서 사용하기 위해 개발되었으며 현재 일부 위성 및 우주선에 배치되었습니다. 공간은 진공이기 때문에이 시스템은 크세논과 같은 유체를 Xenon과 이온화로 가져 오는 반면 Barrett의 항공기는 주변 공기의 질소 분자를 이온화하도록 설계되었습니다.
.그러나 대기보다 우주에 이온 드라이브를 배치하는 것이 훨씬 쉽습니다. 중력은 지구 주변의 위성을 안내하며 이온 드라이브는 작은 코스 수정을 적용합니다. 대조적으로, 비행기는 자체적으로 유지하고 공기 저항의 지속적인 항력을 극복하기에 충분한 추력을 생성해야합니다.
여러 컴퓨터 시뮬레이션을 실행 한 후 Barrett의 팀은 닭의 무게에 대해 5 미터 윙스 팬과 2.45 킬로그램의 질량이있는 비행기 디자인에 정착했습니다. 필요한 전기장을 생성하기 위해, 베네치아 블라인드와 유사한 전극 세트는 비행기의 날개 아래에서 실행되며, 각각 알루미늄으로 덮은 폼 조각 앞에서 몇 센티미터 앞에 긍정적으로 충전 된 스테인리스 스틸 와이어로 구성됩니다. 비행기는 또한 맞춤형 배터리 스택과 컨버터가 들어있어 배터리에서 약 200 볼트에서 40 킬로 볼트에서 전압을 램프합니다. 고도로 하전 된 전극이 평면의 프레임에 노출되었지만 안전 위험을 피하기 위해 리모컨으로 켜지거나 끄질 수 있습니다.
이 팀은 MIT의 체육관 내부의 비행기를 테스트했으며, 스포츠 팀에 도달하지 않기 위해 이상한 시간에 일했습니다. Barrett은“꽤 서사시 충돌이있었습니다. 결국, 팀은 항공기 발사를 돕기 위해 슬링 샷 같은 장치를 고안했습니다. 수백 번의 시도가 실패한 후, 항공기는 마침내 공중을 유지하기에 충분히 자체적으로 추진할 수있었습니다. 10 개가 넘는 테스트 비행기에서 비행기는 약 10 초 만에 Wright Brothers의 첫 비행보다 조금 더 멀리 떨어진 60 미터까지 날아 갔으며, 이번 주 평균 고도는 0.5 미터입니다. .
버클리 캘리포니아 대학교의 전기 엔지니어 인 Daniel Drew는 EAD 마이크로 로봇을 연구하고 연구에 관여하지 않은 "이것은 첫 번째 단계"라고 말합니다. 그러나 그는 "비행기 크기로 훨씬 더 커지려고한다면 많은 문제에 빠질 것"이라고 경고합니다. Drew는 기본적인 문제가 스케일링으로 이어집니다. 비행기의 크기가 증가함에 따라 무게는 날개 영역보다 더 빠르게 자랍니다. 따라서 더 큰 비행기는 날개 영역의 단위당 훨씬 더 많은 추력을 생성해야한다고 그는 설명했다.
Barrett은 하루에 인간을 운송 할 가능성을 배제 할 준비가되어 있지 않습니다. "우리는 여전히 멀리 떨어져 있으며, 그곳에 도착하기 위해 개선해야 할 많은 것들이 있지만, 나는 그것을 근본적으로 불가능하게 만드는 것이 없다고 생각합니다." 전원 컨버터 시스템과 배터리를보다 효율적으로 만들어 이온 생성을위한 다양한 전략을 테스트하거나 비행기의 프레임에 통합하여 드래그를 줄이면 스러스트를 개선 할 수 있다고 그는 말했다. 프랑스의 국립 연구 기관인 CNRS와 툴루즈 대학의 유체 역학 연구원 인 Franck Plouraboué는 EAD 항공기 전력을 공급하는 한 가지 방법은 비행기 상단에 연결된 초경량 태양 전지판을 통해 이루어질 수 있다고 말합니다.
.Drew는 우리가 언젠가 소규모 EAD 항공기의 떼를 볼 가능성이 더 높다고 생각합니다. 이러한 맥락에서 Barrett은 EAD 항공기의 가장 큰 장점은 소음 부족이라고 생각합니다. "우리가 도시 전역의 드론을 사용하고 대기 질을 모니터링하기 위해 도시 전역의 드론을 사용하려면 윙윙 거리는 소리와 소음 공해가 상당히 성가 시게 될 것입니다."
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