星际迷航的序曲：“离子风”无人机终究带来了什么？

-作者：飞机E族 -

2018-12-11

在入门级科幻《三体》中，曾描画过这样一个场景：人们生活在一千多米深的地下，城市修建物在树状枝干上参差排开，出行方式则是经过一个伞状的背包式安装，凭仗两个同轴螺旋桨的无声转动悬浮在空中。

有数的“竹蜻蜓”在城市中穿行，满满的科幻感让刚从185年的冬眠中清醒的“土包子”主人公泪流满面。。。

面对这样憨厚的主人公，真的很想像马景涛一样抓着他的肩膀用力儿摇：8012了，保持螺旋桨和涡轮吧，离子风无人机理解一下吗？

我说的正是前不久麻省理工学院刚刚研发成功的、全球首架以增压空气提供动力的飞机。

这项技术的神奇之处在于，它不是依托引擎、螺旋桨等传统推进安装发生飞举动力，而是经过“离子风”（ionic wind）为飞机提供升力，妥妥的《星际迷航》既视感好吗？

“离子风”无人机是如何任务的？

“离子风”，复杂来说就是让空气在活动时带有被电离了的分子，这其实是一个早就被使用普遍的技术。

比方离子吹风机、离子风污染器、离子风散热等等，但是，用离子风取代燃料来直接驱动飞机，还真是“历史性”事情。

麻省理工学院的研讨人员，将轻型电线组成的平行电极放置在飞机后方。机翼后缘装有较厚的电线作为负极，机身装载一组锂聚合物电池。

在飞行时，该电极可以发生高达正电极20,000伏特的电压，用来增压飞机周边的空气，并从空气分子中剥离带负电荷的离子。

当离子由正电荷向飞机前方的20,000伏特负电荷挪动时，离子与其他空气分子发作数百万次的碰撞，从而发生“离子风”（ionic wind）来驱动飞机。

此前，“离子风”只能让小物体在空中长久悬浮，但麻省理工这架“离子风”无人机则重达2.45公斤，翼展长5米，可以以每秒4.8米速度飞行55米。

换句话说，以前的“离子风”只能小打小闹，而新技术可以用更微弱的离子流让轻型无人机摆脱地心引力，继续波动飞行。

技术搭台，产业唱戏：“离子风”吹散的和重建的

翻开外网，关于这一新技术都是漫山遍野地夸，很多迷信家纷繁送出拇指鲜花，各大航空公司也都高度注重。那么，“离子风”无人机的成功研制，终究有哪些意义呢？

论文的通讯作者、麻省理工学院航空航天学院副教授史蒂文·巴雷特以为，这为开收回更安静、机械构造更复杂且没有熄灭排放的飞机提供了能够性，最终将改动航空业的相貌。

所以究竟是改动了什么相貌啊摔？！别急，到了这里必需给大家整得明明白白的。

复杂来说，“离子风”无人时机带来两方面的严重改动：

一是去燃油化。

燃油本钱不断是航空公司最大的本钱项，航空燃油价钱的继续飙升，本钱最终还是以燃油附加费等方式摊销在乘客身上。

而离子风推进技术假如与传统推进零碎相结合，就可以制造出高燃油效率的混合型客机。

也就是说，离子风技术的使用，不只让航司对燃油的依赖大大降低，票价也会随之下降，而且可以大幅度增加燃油飞机的碳排放，飞行全程也安静如鸡没有一丝乐音，带来商业与环境的双重利好。

二是造新门槛。

众所周知，作为飞机的心脏，动力引擎直接影响着飞机的功能、牢靠性及经济性，技术门槛很高，因而也临时处于技术垄断形态。

目前，只要美国、俄罗斯、英国、法国等多数几个国度可以独立研制高功能航空发起机。

在技术孤立思潮的大环境下，离子风这样的新技术显然能打破垄断的僵局，为严丝合缝的航空产业撬开新的能够性。

新晋国度对离子风技术的注重和押注，就无机会在中心范畴弯道超车，更重要的是将平安性和话语权掌握在了本人手中。

离子风与中国的故事

既然“离子风”技术如此重要，那中国有什么相关储藏吗？

其实早在2012年，中国首台离子发起机就曾经在被装载在“理论九号”卫星上停止在轨飞行实验了。

不过航空与空中的离子风使用区别是，在太空无重力环境下，离子推进器不需求给很大的推力，就可以让飞船的速度继续添加。而在地球上，“离子风”在短工夫内还不能满足小型客机的飞行推力。

当然，如今讨论离子风飞机、飞船之类的话题，都太过悠远了。麻省理工设计的离子风推进零碎的总体输入效率仅为2.5%，远低于惯例飞机。

不过与载人飞行器相比，固定式推进零碎更易于小型化，也是更合适“离子风”技术的场景。

比方取代旋翼来驱动小型无人机，甚至是十分小的飞行器，加上静音、蓄能之类的优势，面前隐藏着很多我们无法想象的用处。

随手举几个例子，离子风无人机可以安静飞行，也没有螺旋翼等风险系数高的安装，能够会让城市无人机解禁；又或许是借助其有限期悬停在地面的优势，停止城市环境监测和辅佐无人驾驶。

不过，想从实验室走到市场，两头还要阅历九九八十一劫，每一步都不能出错。在这方面，中国最直观的优势是，技术的底层位面与智能物联网产业端都曾经做好了预备，并充溢了饥饿感。