'அயனி காற்று' இயங்கும் விமானம்: நகரும் பாகம் இல்லாத விமானம்

விமானம் புதைபடிவ எரிபொருட்கள் அல்லது பேட்டரியை சார்ந்து இருக்காத வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் அதில் நகரும் பாகம் இல்லை.

கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலிருந்து விமானம் 100 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, ஒவ்வொரு பறக்கும் வானத்தில் பறக்கும் இயந்திரம் அல்லது விமானம், புரொப்பல்லர்கள், ஜெட் எஞ்சின், விசையாழியின் கத்திகள், மின்விசிறிகள் போன்ற நகரும் பாகங்களைப் பயன்படுத்துகிறது, அவை புதைபடிவ எரிபொருள் எரிப்பு அல்லது பேட்டரியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் சக்தியைப் பெறுகின்றன.

ஏறக்குறைய பத்தாண்டு கால ஆராய்ச்சிக்குப் பிறகு, எம்ஐடியின் வானூர்தி விஞ்ஞானிகள் முதன்முறையாக நகரும் பாகங்கள் இல்லாத விமானத்தை உருவாக்கி பறக்கவிட்டனர். இந்த விமானத்தில் பயன்படுத்தப்படும் உந்துவிசை முறையானது எலக்ட்ரோ ஏரோடைனமிக் உந்துதலை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது 'அயன் காற்று' அல்லது அயன் உந்துவிசை என அழைக்கப்படுகிறது. எனவே, வழக்கமான விமானங்களில் பயன்படுத்தப்படும் ப்ரொப்பல்லர்கள் அல்லது விசையாழிகள் அல்லது ஜெட் என்ஜின்களுக்குப் பதிலாக, இந்த தனித்துவமான மற்றும் இலகுவான இயந்திரம் 'அயனி காற்று' மூலம் இயக்கப்படுகிறது. ஒரு மெல்லிய மற்றும் தடிமனான மின்முனை (லித்தியம் அயன் மின்கலங்களால் இயக்கப்படுகிறது) இடையே வலுவான மின்சாரத்தை செலுத்துவதன் மூலம் 'காற்று' உருவாக்கப்படலாம், இதன் விளைவாக வாயுவை அயனியாக்கம் செய்வதன் மூலம் அயனிகள் எனப்படும் வேகமாக நகரும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களை உருவாக்குகிறது. அயனி காற்று அல்லது அயனிகளின் ஓட்டம் காற்று மூலக்கூறுகளை உடைத்து அவற்றை பின்னோக்கி தள்ளுகிறது, விமானம் முன்னோக்கி நகர்த்துவதற்கு உந்துதலை அளிக்கிறது. காற்றின் திசையானது மின்முனைகளின் அமைப்பைப் பொறுத்தது.

அயன் உந்துவிசை தொழில்நுட்பம் ஏற்கனவே பயன்படுத்தப்படுகிறது நாசா செயற்கைக்கோள்கள் மற்றும் விண்கலங்களுக்கு விண்வெளியில். இந்த சூழ்நிலையில் விண்வெளி வெற்றிடமாக இருப்பதால், உராய்வு இல்லை, இதனால் விண்கலத்தை முன்னோக்கி நகர்த்துவது மிகவும் எளிதானது மற்றும் அதன் வேகமும் படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது. ஆனால் பூமியில் உள்ள விமானங்கள் விஷயத்தில் நமது என்று புரிந்து கொள்ளப்படுகிறது கிரகத்தின் தரைக்கு மேலே ஒரு விமானத்தை இயக்குவதற்கு அயனிகளைப் பெறுவதற்கு வளிமண்டலம் மிகவும் அடர்த்தியானது. அயன் தொழில்நுட்பம் நமது விமானத்தில் பறக்க முயற்சிப்பது இதுவே முதல் முறை கிரகம். சவாலாக இருந்தது. முதலாவதாக, இயந்திரத்தை பறக்க வைக்க போதுமான உந்துதல் தேவைப்படுவதால், இரண்டாவதாக, விமானம் எதிர்ப்பிலிருந்து காற்றுக்கு இழுவைக் கடக்க வேண்டும். காற்று பின்னோக்கி அனுப்பப்பட்டு பின்னர் விமானத்தை முன்னோக்கி தள்ளுகிறது. விண்வெளியில் அதே அயனி தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவதில் உள்ள முக்கியமான வேறுபாடு என்னவென்றால், விண்வெளியில் வெற்றிடமாக இருப்பதால் அயனியாக்கம் செய்யப்படும் விண்கலத்தால் ஒரு வாயுவை எடுத்துச் செல்ல வேண்டும், பூமியின் வளிமண்டலத்தில் ஒரு விமானம் வளிமண்டலக் காற்றில் இருந்து நைட்ரஜனை அயனியாக்குகிறது.

குழு பல உருவகப்படுத்துதல்களைச் செய்து, ஐந்து மீட்டர் இறக்கைகள் மற்றும் 2.45 கிலோகிராம் எடை கொண்ட ஒரு விமானத்தை வெற்றிகரமாக வடிவமைத்தது. மின்சார புலத்தை உருவாக்க, விமானத்தின் இறக்கைகளுக்கு அடியில் மின்முனைகள் பொருத்தப்பட்டன. இவை அலுமினியத்தில் மூடப்பட்ட நுரையின் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துண்டுக்கு முன்னால் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துருப்பிடிக்காத எஃகு கம்பிகளைக் கொண்டிருந்தன. அதிக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட இந்த மின்முனைகளை பாதுகாப்பிற்காக ரிமோட் கண்ட்ரோல் மூலம் அணைக்க முடியும்.

விமானம் ஜிம்னாசியத்தில் பங்கியைப் பயன்படுத்தி ஏவுவதன் மூலம் சோதனை செய்யப்பட்டது. பல தோல்வியுற்ற முயற்சிகளுக்குப் பிறகு, இந்த விமானம் வான்வழியாக இருக்க தன்னைத்தானே செலுத்த முடியும். 10 சோதனை விமானங்களின் போது, ​​விமானம் மனித விமானியின் எடையை விட 60 மீட்டர் உயரம் வரை பறக்க முடிந்தது. ஆசிரியர்கள் தங்கள் வடிவமைப்பின் செயல்திறனை அதிகரிக்கவும், குறைந்த மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தும் போது அதிக அயனி காற்றை உருவாக்கவும் எதிர்பார்க்கின்றனர். அத்தகைய வடிவமைப்பின் வெற்றியை தொழில்நுட்பத்தை அளவிடுவதன் மூலம் சோதிக்க வேண்டும், அது ஒரு மேல்நோக்கிய பணியாக இருக்கலாம். விமானத்தின் அளவு மற்றும் எடை அதிகரித்து அதன் இறக்கைகளை விட பெரிய பகுதியை உள்ளடக்கியிருந்தால், விமானம் மிதந்து செல்ல அதிக மற்றும் வலுவான உந்துதல் தேவைப்படும். வெவ்வேறு தொழில்நுட்பங்களை ஆராயலாம், உதாரணமாக பேட்டரிகளை அதிக திறன்மிக்கதாக மாற்றலாம் அல்லது சோலார் பேனல்களைப் பயன்படுத்தலாம், அதாவது அயனிகளை உருவாக்குவதற்கான புதிய வழிகளைக் கண்டறியலாம். இந்த விமானம் விமானங்களுக்கான வழக்கமான வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது, ஆனால் மின்முனைகள் அயனியாக்கும் திசையை வடிவமைக்கக்கூடிய மற்றொரு வடிவமைப்பை முயற்சி செய்யலாம் அல்லது வேறு எந்த புதுமையான வடிவமைப்பையும் கருத்தியல் செய்ய முடியும்.

தற்போதைய ஆய்வில் விவரிக்கப்பட்டுள்ள தொழில்நுட்பம் அமைதியான ட்ரோன்கள் அல்லது எளிய விமானங்களுக்கு சரியானதாக இருக்கலாம், ஏனெனில் தற்போது பயன்படுத்தப்படும் ட்ரோன்கள் ஒலி மாசுபாட்டின் பெரிய ஆதாரமாக உள்ளன. இந்த புதிய தொழில்நுட்பத்தில், அமைதியான ஓட்டம் உந்துவிசை அமைப்பில் போதுமான உந்துதலை உருவாக்குகிறது, இது விமானத்தை நன்கு நீடித்த விமானத்தில் செலுத்த முடியும். இது தனித்துவமானது! அத்தகைய விமானம் பறக்க புதைபடிவ எரிபொருட்கள் தேவைப்படாது, இதனால் நேரடியாக மாசுபடுத்தும் உமிழ்வுகள் இருக்காது. மேலும், ப்ரொப்பல்லர்கள் போன்றவற்றைப் பயன்படுத்தும் பறக்கும் இயந்திரங்களுடன் ஒப்பிடும் போது இது அமைதியாக இருக்கிறது. நாவல் கண்டுபிடிப்பு வெளியிடப்பட்டது இயற்கை.

***

{மேற்கோள் காட்டப்பட்ட ஆதாரங்களின் பட்டியலில் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள DOI இணைப்பைக் கிளிக் செய்வதன் மூலம் அசல் ஆய்வுக் கட்டுரையைப் படிக்கலாம்}

ஆதாரம் (ங்கள்)

சூ எச் மற்றும் பலர். 2018. திட நிலை உந்துதலுடன் கூடிய விமானத்தின் விமானம். இயற்கை. 563(7732) https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9

***