受《星际迷航》启发发明“离子风飞机”

受电影《星际迷航》启发，一种革命性的“离子风飞机”推进系统近日首次在工作模型上进行测试。该测试由美国麻省理工学院的首席研究员Steven Barrett博士带队完成。

这架身长5米的翼展滑翔机类似没有螺旋桨的滑翔机，也没有涡轮机或任何其他活动部件，行动起来完全是无声的。它是由带电空气分子碰撞而成的“离子风”提供飞行所需的推力。这可能成为未来航空旅行的一种新模式——未来人们将听不到飞机飞过的轰隆声，机场附近也会一片安宁。

灵感来源于《星际迷航》

测试中使用的这种“离子风飞机”是一款电池驱动的无人机，重约4.5斤，在平均高度仅0.47米的情况下，能持续飞行60米。

这架飞机代表了“离子风”技术的一次突破。这种技术是利用强大电场产生带电荷的氮离子，然后将其从飞机后部排出，从而产生推力。飞机本身的推进系统中没有任何活动部件。Barrett博士说：“这为那些更安静、机械更简单、不排放燃烧废气的飞机带来了新的、尚未开发的可能性。”

博士称该飞机的设计灵感来自他幼年时看过的电影《星际迷航》。“我是《星际迷航》的超级粉丝，当时我想，未来的飞机在飞行中应该是没有声音、没有移动部件、也许还会发出蓝光的，但肯定没有螺旋桨或涡轮之类的东西。所以我开始研究什么物理原理可以让没有传统运动部件的飞机顺利完成飞行。最终我幸运地发现了一个叫做‘离子风’的概念。这个概念曾在20世纪20年代首次被研究。”

“离子风”飞行机制令人兴奋

该飞机的飞行机制是这样的：飞机机翼前端有一排细电线，当它们带着2万伏特的正电荷，能从空气分子中剥离带负电荷的电子，然后留下带正电荷的“分子云”会迅速冲向飞机后部另一排带负电荷的电线，过程中，电离子与其他空气分子将发生数百万次的碰撞，从而产生巨大的推力。

“离子风”的概念最初提出时，并不适用于飞机的飞行。但Barrett博士的团队通过五年的研究，终于将它不断“强大”，最终实现完全由电力驱动完成的飞行，并且其推重功率比可与喷气发动机等传统系统相媲美。虽然该研究目前还处于初期阶段，但已足以令人兴奋。因为目前世界各地的航空工程师都在努力寻找使用电力推进的方法却无果，而这架飞机已走出实验室，在麻省理工学院杜邦运动中心的体育馆的上空飞出了60米的距离。

未来可应用于高空太阳能飞行

Barrett博士表示，这架飞机的成功飞行很大程度上还要归功于制造超轻薄材料所需要的工程技术，以及强大的电池和高压功率转换器。

他认为这项技术所带来的影响可能是革命性的。除了可以使未来的载人和无人驾驶飞机更高效，与传统飞机不同的另一点是，这种“离子风飞机”不产生温室气体或其他污染物体。在未来，这将会大大降低全球航空业的碳排放。

不久的将来，该技术应该便可以与传统的推进系统相结合，制造出更高燃油效率的混合型客机。

再下一步，麻省理工学院的团队还希望通过扩大整架飞机的尺寸，来增加纯电力飞行飞机的航程和速度。其短期内的潜在应用包括无人驾驶飞机以及高空太阳能飞行——由于不需要活动的推进系统，这种飞机可以像一颗卫星一样在太空中连续多年飞行。