Ionocraft - самый маленький летательный аппарат, не имеющий движущихся частей

13 February 2019

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли, создавая свой вариант миниатюрного летающего робота снабдили свой аппарат электрогидродинамическими двигателями, которые не имеют движущихся частей и для работы которых необходима только электрическая энергия.

Миниатюрный летательный аппарат, имеет размеры 2 на 2 сантиметра и весит всего 30 миллиграмм. На тончайшей решетке корпуса аппарата установлен чип датчика положения и акселерометр, весом в 37 мг. Энергия для работы этого чипа подается извне через пару тончайших гибких проводника. Тяги, создаваемой четырьмя ионными двигателями, хватает для подъема аппарата, нагруженного весом чипа, в воздух, при напряжении в 2000 Вольт и токе потребления 3.5 мА.

Ионный, он же электрогидродинамический двигатель использует сильные электрические поля для создания потока ионизированного воздуха. Ионы, обычно молекулы азота, несущие положительный заряд, притягиваются к отрицательно заряженному сеточному электроду. Во время движения они сталкиваются с нейтральными молекулами газов воздуха, передавая им часть своего импульса кинетической энергии. Работа такого двигателя схематически представлена ниже.

Однако, эффективность ионных двигателей резко падает при увеличении их размеров. Для создания тяги для подъема большего веса, им становится необходимо несоизмеримо больше энергии, что затрудняет их практическое применение. Тем не менее, исследователи из Беркли настроены весьма оптимистично. Они считают, что электрогидродинамические двигатели их конструкции смогут поднять в воздух аппарат, весом до 100 мг. И в этот вес они надеются уместить несколько чипов системы управления, оптический датчик и элемент питания. Это сделает летательный аппарат полностью автономным, а не летающим «на проводе», как сейчас.

Оцените пост и подпишитесь на КАНАЛ - ПОДПИСАТЬСЯ