Iontový vítr pro malá letadla

Už v 60. letech si vědci všimli, že pokud mezi dvěma elektrodami o nestejné tloušťce proudí elektrony čili mezi nimi teče elektrický proud, dochází zde zároveň k prudkému strhávání a proudění vzduchu. Tento princip byl pak často používán u malých a lehkých modelů letadel. Iontovým větrem poháněné malé modely či pokusné prototypy se staly poutačem nejedné vědecké výstavy. Elektricky poháněná reaktivní letadélka z balsového dřeva, hliníkové fólie či z drátů sice budila naděje, ale u větších letadel tohoto typu se vyskytly problémy s použitelností.

Výzkumníci z Massachusetts Institute of Technology (MIT) experimentálně předvedli, že iontový vítr vyvíjí až 50x větší tah při stejném množství uvolněné či vynaložené energie než pohon tryskový. Zatímco tryskový pohon poskytuje zhruba 2 newtony tahu na kilowatt, pohon na bázi iontového větru až 110 newtonů na kilowatt. Iontový pohon je navíc nezvykle tichý a nevydává prakticky žádné teplo - čímž je neviditelný pro infračervené kamery. Tento fakt lze výhodně použít zejména u vojenských a špionážních letadel.

Iontový pohon, produkující vítr, sestává ze tří částí - tenké měděné elektrody (emitoru), tlustšího hliníkového tubusu (kolektoru) a ze vzduchové mezery mezi nimi. Při aplikaci dostatečně velkého napětí (tisíců až statisíců voltů) se vzduch mezi elektrodami nejdříve zionizuje a pak se díky působení na vzniklé nabité molekuly dá do prudkého usměrněného pohybu, což dále ovlivňuje i ostatní molekuly vzduchu. Výzkumníci zjistili, že nejefektivněji pracuje iontový vítr v oblasti nízké plošné hustoty tahu. Vývoj tedy zřejmě směřuje k iontovým pohonům s velkou plochou, na které vzniká tah. Další zajímavou aplikací jsou iontové větráky bez pohyblivých částí.

Zdroje: PhysOrg, NextBigFuture