Iontový vítr pro malá letadla

20. duben 2013

Iontové motory mohou efektivně pohánět malé kosmické sondy. Modifikovaný iontový pohon, zvaný iontový vítr, může podle posledních výsledků zase výhodně pohánět malé létající stroje, pracující v zemské atmosféře. Prokázaly to nové experimenty, provedené na Massachussettské technice.

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

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio