Đã hơn 100 năm khi chiếc máy bay đầu tiên cất cánh. Gần như tất cả các loại máy bay đều cần đến động cơ với các bộ phận chuyển động như cánh quạt ngoài hay cánh quạt buồng đốt. Chúng được cung cấp năng lượng bởi động cơ đốt trong hoặc động cơ điện.
Bản vẽ thiết kế máy bay "gió ion" thế hệ mới (Ảnh: MIT)
Vừa mới đây, các kỹ sư tại MIT đã chế tạo thành công và thử nghiệm chiếc máy bay không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào. Thay vì động cơ thông thường, nó sử dụng "gió ion". Dòng chảy ion này đủ mạnh để có thể đẩy máy bay về phía trước.
Không giống như máy bay với cánh quạt, loại máy bay mới không sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Và vì không có cánh quạt, nó hoàn toàn yên lặng.
Theo Steven Barrett, giáo sư tại MIT, cho biết đây là lần đầu tiên chuyến bay không sử dụng động cơ thông thường được thực hiện. Nó sẽ mở ra nhiều khả năng ứng dụng cho máy bay như giảm tiếng ồn, thiết kế đơn giản và không phát thải khí.
Ông còn kỳ vọng thiết kế mới sẽ sớm được sử dụng cho máy bay không người lái. Đồng thời kết hợp với thiết kế động cơ truyền thống để tạo ra loại máy bay lai có hiệu quả kinh tế cao hơn.
Ý tưởng về loại máy bay mới này xuất phát từ bộ phim "Star trek". Trong bộ phim, các máy bay của tương lai bay nhẹ nhàng qua không trung mà không có bộ phận chuyển động nào, không ồn ào và thải khí.
Khoảng chín năm trước, Barrett đã tìm kiếm thiết kế loại động cơ mới cho máy bay. Cuối cùng ông lựa chọn "gió ion", thường biết đến với tên gọi lực đẩy điện động học. Nguyên lý này có từ những năm 1920, khi điện áp đặt vào hai bản cực đủ lớn thì dòng điện chạy qua chúng sẽ sinh ra gió giữa hai bản cực và có thể tạo ra lực đẩy.
Chuyến bay thử nghiệm (Ảnh: MIT)
Nhiều năm qua, công nghệ này chỉ dùng trong thử nghiệm và minh họa với thiết bị nhỏ. Nó được xem như không thể tạo ra đủ lực nâng để dùng cho máy bay to trong thời gian dài.
Thiết kế của đội nghiên cứu có hình dáng như một tàu lượn. Thiết bị nặng khoảng 2kg và sải cánh dài 5m, trên máy bay là một mảng dây mảnh được treo dọc theo cánh.
Những sợi dây này đóng vai trò như điện cực dương trong khi một mảng dây to hơn ở phía sau máy bay là cực âm.
Trong thân máy bay chứa pin và bộ kích điện áp cao cho phép dòng điện 40000V nạp vào bản cực. Khi được nạp điện, các mảng dây thu hút điện tích từ môi trường không khí bên ngoài. Các phân tử khí sau đó bị ion hóa và hút về phía cực âm phía đuôi máy bay.
Vùng ion mới sinh ra này di chuyển rồi va chạm với phân tử khí trong môi trường tạo ra lực đẩy máy bay về phía trước.
Các nhà khoa học đã tiến hành bay thử nghiệm trong nhà với khoảng cách 60m và nhận thấy chiếc máy bay tạo ra đủ lực đẩy trong suốt chuyến bay.
Đội ngũ nghiên cứu đang làm việc để gia tăng hiệu suất, tạo ra nhiều lực đẩy hơn với ít điện áp.
Họ hy vọng tiếp tục gia tăng mật độ lực đẩy. Thiết kế lý tưởng là khi hệ thống lực đẩy này nhỏ gọn đến mức không thể nhìn thấy rõ ràng trên thân máy bay.
Theo Techxplore