विमानाची रचना करण्यात आली आहे जी जीवाश्म इंधन किंवा बॅटरीवर अवलंबून राहणार नाही कारण त्यात कोणताही हलणारा भाग नाही
चा शोध लागल्यापासून विमान 100 पेक्षा जास्त वर्षांपूर्वी, प्रत्येक उड्डाण करणारे हवाई परिवहन आकाशात उडणारे यंत्र किंवा विमान हे चालणारे भाग जसे की प्रोपेलर, जेट इंजिन, टर्बाइनचे ब्लेड, पंखे इत्यादी वापरतात जे जीवाश्म इंधनाच्या ज्वलनातून किंवा बॅटरी वापरून ऊर्जा मिळवतात ज्यामुळे समान परिणाम होऊ शकतो.
जवळपास दशकभराच्या संशोधनानंतर, MIT मधील वैमानिक शास्त्रज्ञांनी प्रथमच असे विमान तयार केले आणि उडवले ज्यामध्ये कोणतेही हलणारे भाग नाहीत. या विमानात वापरण्यात येणारी प्रणोदनाची पद्धत इलेक्ट्रोएरोडायनामिक थ्रस्टच्या तत्त्वावर आधारित आहे आणि तिला 'आयन विंड' किंवा आयन प्रोपल्शन असे म्हणतात. तर, पारंपरिक विमानांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या प्रोपेलर किंवा टर्बाइन किंवा जेट इंजिनच्या जागी हे अनोखे आणि हलके यंत्र 'आयोनिक विंड'द्वारे चालते. पातळ आणि जाड इलेक्ट्रोड (लिथियम आयन बॅटरीद्वारे समर्थित) मध्ये मजबूत विद्युत प्रवाह पार करून 'वारा' तयार केला जाऊ शकतो ज्यामुळे वायूचे आयनीकरण होते ज्यामुळे आयन नावाचे जलद गतीने चार्ज केलेले कण तयार होतात. आयनिक वारा किंवा आयनचा प्रवाह हवेच्या रेणूंमध्ये घुसतो आणि त्यांना मागे ढकलतो, ज्यामुळे विमानाला पुढे जाण्याचा जोर मिळतो. वाऱ्याची दिशा इलेक्ट्रोडच्या व्यवस्थेवर अवलंबून असते.
आयन प्रोपल्शन तंत्रज्ञान आधीच वापरले आहे नासा उपग्रह आणि अवकाशयानांसाठी बाह्य अवकाशात. या परिस्थितीत अवकाश निर्वात असल्यामुळे घर्षण होत नाही आणि त्यामुळे अंतराळ यानाला पुढे जाणे अगदी सोपे आहे आणि त्याचा वेगही हळूहळू वाढतो. पण पृथ्वीवरील विमानांच्या बाबतीत असे समजले जाते की आमचे ग्रहांचे जमिनीवरून विमान चालवण्यासाठी आयन मिळवण्यासाठी वातावरण खूप दाट आहे. आयन तंत्रज्ञानाद्वारे विमाने उडवण्याचा प्रयत्न पहिल्यांदाच झाला आहे ग्रह. ते आव्हानात्मक होते. प्रथम, कारण मशीनला उडत ठेवण्यासाठी पुरेसा जोर आवश्यक आहे आणि दुसरे म्हणजे, विमानाला हवेच्या प्रतिकारापासून ड्रॅगवर मात करावी लागेल. हवा मागे पाठवली जाते जी नंतर विमानाला पुढे ढकलते. अंतराळात समान आयन तंत्रज्ञान वापरण्यातील महत्त्वाचा फरक म्हणजे अवकाशयानाद्वारे वायू वाहून नेणे आवश्यक आहे जे आयनीकरण केले जाईल कारण अवकाश निर्वात आहे तर पृथ्वीच्या वातावरणातील विमान वायुमंडलीय हवेपासून नायट्रोजनचे आयनीकरण करते.
टीमने अनेक सिम्युलेशन केले आणि त्यानंतर पाच मीटर विंग स्पॅन आणि 2.45 किलोग्रॅम वजनाचे विमान यशस्वीरित्या डिझाइन केले. विद्युत क्षेत्र निर्माण करण्यासाठी, विमानाच्या पंखांच्या खाली इलेक्ट्रोडचा संच चिकटवला गेला. यामध्ये अॅल्युमिनियममध्ये झाकलेल्या फोमच्या नकारात्मक चार्ज केलेल्या स्लाइससमोर सकारात्मक चार्ज केलेल्या स्टेनलेस स्टीलच्या तारांचा समावेश होता. हे अत्यंत चार्ज केलेले इलेक्ट्रोड सुरक्षिततेसाठी रिमोट कंट्रोलने बंद केले जाऊ शकतात.
बंजीचा वापर करून विमानाची चाचणी व्यायामशाळेत करण्यात आली. बर्‍याच अयशस्वी प्रयत्नांनंतर हे विमान स्वतःला हवेत राहू शकते. 10 चाचणी उड्डाणे दरम्यान, विमान मानवी वैमानिकाच्या वजनापेक्षा 60 मीटर उंचीपर्यंत उड्डाण करू शकले. लेखक त्यांच्या डिझाइनची कार्यक्षमता वाढवण्याचा आणि कमी व्होल्टेज वापरताना अधिक आयनिक वारा निर्माण करण्याचा विचार करीत आहेत. अशा डिझाईनच्या यशाची चाचणी तंत्रज्ञान वाढवून करणे आवश्यक आहे आणि ते एक कठीण काम असू शकते. जर विमानाचा आकार आणि वजन वाढले आणि पंखांपेक्षा मोठे क्षेत्र व्यापले तर विमानाला तरंगत राहण्यासाठी उंच आणि मजबूत थ्रस्टची आवश्यकता असेल. वेगवेगळ्या तंत्रज्ञानाचा शोध घेतला जाऊ शकतो उदाहरणार्थ बॅटरी अधिक कार्यक्षम बनवणे किंवा कदाचित सौर पॅनेल वापरणे म्हणजे आयन तयार करण्याचे नवीन मार्ग शोधणे. हे विमान विमानांसाठी पारंपारिक डिझाइन वापरते परंतु दुसरे डिझाइन वापरून पहाणे शक्य आहे ज्यामध्ये इलेक्ट्रोड आयनीकरण दिशेने आकार देऊ शकतात किंवा इतर कोणत्याही नवीन डिझाइनची संकल्पना केली जाऊ शकते.
सध्याच्या अभ्यासात वर्णन केलेले तंत्रज्ञान सायलेंट ड्रोन किंवा साध्या विमानांसाठी योग्य असू शकते कारण सध्या वापरलेले ड्रोन ध्वनी प्रदूषणाचे एक मोठे स्त्रोत आहेत. या नवीन तंत्रज्ञानामध्ये, मूक प्रवाह प्रणोदन प्रणालीमध्ये पुरेसा जोर निर्माण करतो ज्यामुळे विमानाला सतत उड्डाण करता येते. हे अद्वितीय आहे! अशा विमानाला उडण्यासाठी जीवाश्म इंधनाची गरज भासणार नाही आणि त्यामुळे थेट प्रदूषक उत्सर्जन होणार नाही. तसेच, प्रोपेलर इत्यादी वापरणाऱ्या फ्लाइंग मशिन्सच्या तुलनेत हे शांत आहे. कादंबरी शोध २०११ मध्ये प्रकाशित झाला आहे निसर्ग.
***
{उद्धृत स्रोतांच्या सूचीमध्ये खाली दिलेल्या DOI लिंकवर क्लिक करून तुम्ही मूळ शोधनिबंध वाचू शकता}
स्त्रोत
Xu H et al. 2018. सॉलिड-स्टेट प्रोपल्शनसह विमानाचे उड्डाण. निसर्ग. ५६३(७७३२). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9
***
