Rafał Kliza, doktorant Politechniki Lubelskiej, prowadzi badania, które mogą zrewolucjonizować technologię napędów lotniczych. Naukowiec eksperymentuje z wykorzystaniem zjawiska jonizacji powietrza do stworzenia nowatorskiego napędu jonowego. Pracuje nad systemem, który pozwoli na napędzanie bezzałogowych statków powietrznych bez konieczności używania ruchomych części. Dzięki temu lot ma być niesłyszalny.
– Moim celem jest zbudowanie wydajnego urządzenia jonowego, które napędzi bezzałogowy statek powietrzny. To technologia, która może znacząco zmniejszyć hałas w lotnictwie, bo generowanie przepływu powietrza za pomocą jonizacji powietrza nie wymaga ruchomych elementów – mówi Rafał Kliza. – Dzięki zastosowaniu układu koronowych elektrod wyładowczych udało się wprawić w ruch ciche toroidalne śmigło o średnicy 220 milimetrów. To prototyp, który teraz będę szczegółowo badać.
Napęd opiera się na zjawisku wyładowań koronowych – procesie znanym od XVIII wieku, ale nadal badanym. Najprościej mówiąc: między elektrodami pod wysokim napięciem rzędu kilkunastu tysięcy woltów przepływają zjonizowane cząsteczki powietrza. Te naładowane dodatnio jony zderzają się z neutralnymi elektrycznie molekułami powietrza nadając im pęd. W efekcie powstaje tak zwany wiatr jonowy, który generuje ciąg.
Unikalnym elementem projektu jest konstrukcja śmigła toroidalnego, w którym znajduje się układ elektrod wysokiego napięcia, napędzających wspomniane śmigło. Choć toroid obraca się z dużą prędkością, hałas jest znacznie mniejszy niż w tradycyjnych rozwiązaniach. – To pionierska metoda. Dzięki eliminacji ruchomych części z tradycyjnych silników elektrycznych zminimalizujemy uszkodzenia mechaniczne i stworzymy systemy bardziej niezawodne – dodaje naukowiec.
Kliza planuje dalsze udoskonalenie układu jonowego, aby uczynić go lżejszym i bardziej wydajnym. Na chwilę obecną podobne urządzenie wykorzystujące koncepcję wiatru jonowego przeszło pierwsze testy na płatowcu – motoszybowcu o rozpiętości skrzydeł trzech metrów.
– Chcę doprowadzić tę technologię do poziomu, który pozwoli na jej zastosowanie w pełnowymiarowych bezzałogowych statkach powietrznych. To cichy, ekologiczny i innowacyjny napęd przyszłości – mówi doktorant. Prace nad pionierską technologią potrwają dwa lata.
Źródło: Politechnika Lubelska
