MIT chế tạo ra máy bay vận hành chỉ bằng điện, không hề có yếu tố cơ học

Sau hàng chục năm nghiên cứu, các nhà khoa học chứng minh được rằng khí điện động lực học có thể áp dụng lên máy bay.

Thoạt nhìn, bạn sẽ tưởng đây là nguyên mẫu máy bay của hai anh em nhà Wright. Đây là một thiết bị bay hoàn toàn khác, tuy rằng ý nghĩa của cả hai chiếc máy bay đều mang tính lịch sử vậy. Hình bạn thấy trên đây là vật thể đầu tiên có thể bay bằng động cơ ion.

Các kỹ sư tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) thiết kế và chế tạo thiết bị này nhằm thử nghiệm độ hiệu quả của hệ thống tạo lực đẩy mới, dựa trên nguyên lý lực tạo ra từ những hạt mang điện tác động lên dung dịch. Các bạn đừng nhầm với động cơ không tưởng (mà cũng chưa chắc là không tưởng) EM Drive, công nghệ này hoàn toàn khác.

MIT chế tạo ra máy bay vận hành chỉ bằng điện, không hề có yếu tố cơ học
EM Drive.

Loading...

Nguyên lý này có tên khí điện động lực học - electroaerodynamic (EAD), đơn giản hơn nhiều EM Drive. Việc hình thành các electron và các phân tử mang điện tích – các ion đều tạo ra lực đẩy trong khí quyển của Trái đất. Còn một hiện tượng nữa đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành EAD có tên phóng điện vầng quang – corona discharge, hiện tượng phóng điện xảy ra khi ion-hóa các dòng chất lưu (như nước, không khí) nằm quanh một chất dẫn có dòng điện chạy qua.

Trong vật lý cơ bản của Newton, những "dòng gió mang điện tích" sẽ có cùng hiệu ứng với gió thường làm cánh quạt máy bay quay hay lượng nhiệt tỏa ra từ một động cơ phản lực. Trên lý thuyết, khi các phân tử không khí bị ion hóa di chuyển sẽ tạo ra lực đẩy. Đã từ lâu, trong giới khoa học, người ta coi đây là khái niệm rất hay... trên giấy.

Để biến chúng thành những động cơ hiệu quả, lực đẩy phải đủ lớn để mang một khối lượng lớn (ví dụ như cái máy bay) lên không được. Bằng chứng chất đầy suốt một thập kỉ nghiên cứu chỉ ra rằng khí điện động lực học chỉ là chuyện cổ tích.

MIT chế tạo ra máy bay vận hành chỉ bằng điện, không hề có yếu tố cơ học
Suốt một thập kỉ nghiên cứu chỉ ra rằng khí điện động lực học chỉ là chuyện cổ tích.

Hồi năm 1960, đã có những thử nghiệm bạn đầu cố gắng đưa EAD vào đời thực nhưng không có kết quả. Mười năm trước, NASA kết luận "sử dụng phóng điện vầng quang để tạo lực đẩy cho thiết bị bay có vẻ không hiệu quả". Các nhà khoa học vẫn cứng đầu, họ thấy lực đẩy dù là rất nhỏ nên suy luận rằng họ chưa tìm ra được thiết kế hiệu quả hay thậm chí là vật liệu hiệu quả để EAD có thể trở thành sự thực.

Các nhà khoa học MIT cũng không bỏ cuộc. Họ sử dụng một kĩ thuật có tên lập trình hình học để tìm ra thiết kế tối ưu nhất, luận ra tất cả những ẩn số cần có để EAD hoạt động, tìm ra một thiết bị bay vượt trội hơn so với các thử nghiệm trước đây, nhằm giải đáp bí ẩn EAD.

Phi công điều khiển thiết bị bay là một thiết bị phát điện tạo ra ít nhất 20.000 volt điện áp, có thể đưa được máy bay lên không. Phiên bản máy bay hoàn thiện trông chẳng khác gì thiết bị bay đầu tiên trong lịch sử của hai anh em nhà Wright. Một dấu hiệu tốt đấy chứ?

MIT chế tạo ra máy bay vận hành chỉ bằng điện, không hề có yếu tố cơ học
Thử nghiệm máy bay vận hành bằng điện.

Nó chỉ nặng 2,5kg, cả 10 chuyến bay thử đều không quá được 60 mét. Nhưng không thể phủ nhận được sự thật: nó đã bay, lượn êm đềm trên không chỉ với lực tĩnh điện, cho tốc độ 4,8 mét/giây, tương đương 17,28 km/h. Tuyệt hơn nữa, độ hiệu quả của công nghệ này tỉ lệ thuận với tốc độ. Tức là nó bay càng nhanh, năng lượng tiêu tốn sẽ càng ít. Với tốc độ 300 m/s = 1080 km/h, cái máy bay sẽ tăng tỉ lệ hiệu quả lên thêm 50%.

Động cơ hiện tại của máy bay chỉ toàn là dây điện, tăng lượng dây lên cũng không làm tăng nhiều chi phí. Quy mô chiếc máy bay sẽ còn có thể tăng được hơn nữa.

Thành công này đã đánh dấu mốc động cơ sử dụng công nghệ khí điện động lực học – EAD có "thể rắn": hoạt động không cần tới nhiên liệu đốt hay bất kì bánh răng nào. Cái máy bay chạy êm ru như một động cơ điện đích thực.

Cứ mơ đi nhưng đừng vội bay xa quá, bởi ta chưa thể có được một chiếc máy bay dân dụng chạy điện đâu. Rõ ràng là công nghệ hoạt động được, đúng là có thể tăng quy mô của nó lên nhưng chưa thể khẳng định ta biến nó thành một cái máy bay có tải trọng lớn luôn được. Ta đã có bằng chứng nó hoạt động được trong tay, hãy cứ chờ xem tương lai mang lại gì cho ta. Trước mắt có thể nghĩ ngay tới một phi đội drone chạy điện êm ru.

Nghiên cứu đã được đăng tải trên tạp chí Nature.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Ngại dơ vì lau chùi toilet, đừng lo vì đã có robot giúp bạn

Ngại dơ vì lau chùi toilet, đừng lo vì đã có robot giúp bạn

Khi nhắc đến danh sách công việc mà bạn cảm thấy khó chịu nhất thì lau chùi toilet là công việc "đáng sợ" hàng đầu? Vậy tại sao không giao công việc này cho một chú robot?

Đăng ngày: 23/11/2018
Nhật sắp thương mại họa pin thể rắn, nhỏ hơn đầu ngón tay, an toàn hơn pin li-ion

Nhật sắp thương mại họa pin thể rắn, nhỏ hơn đầu ngón tay, an toàn hơn pin li-ion

Pin li-ion trong hàng tỉ thiết bị đang vận hành trên toàn cầu hiện nay là công nghệ đã bộc lộ nhiều bất cập.

Đăng ngày: 23/11/2018
Chế tạo thành công la bàn lượng tử siêu chính xác, vượt trội hơn so với GPS

Chế tạo thành công la bàn lượng tử siêu chính xác, vượt trội hơn so với GPS

Định vị GPS là một trong những yếu tố trọng tâm xuất hiện trong rất nhiều công nghệ hiện đại của thế kỷ này.

Đăng ngày: 22/11/2018
Sinh viên Trung Quốc sáng chế thiết bị đọc sách bằng cách… chớp mắt

Sinh viên Trung Quốc sáng chế thiết bị đọc sách bằng cách… chớp mắt

Thiết bị này nhằm giúp những người già hay người khuyết tật có thể đọc sách mà không cần phải dùng tay. Thay vào đó chỉ cần chớp mắt cũng có thể chuyển các trang sách.

Đăng ngày: 22/11/2018
Đây có thể là

Đây có thể là "cỗ máy in tiền" khủng khiếp nhất của Elon Musk

Khi chính thức hoạt động, hệ thống sẽ làm mất cân bằng cả nền kinh tế mạng toàn cầu.

Đăng ngày: 19/11/2018
Siêu vật liệu dán cửa kính giúp tiết kiệm hàng triệu đô tiền điện

Siêu vật liệu dán cửa kính giúp tiết kiệm hàng triệu đô tiền điện

Thời tiết nóng nực không chỉ làm cho con người cảm thấy khó chịu mà còn làm giảm hiệu quả công việc, giải pháp đầu tiên lúc đó nhiều người nghĩ đến có lẽ là bật điều hòa.

Đăng ngày: 18/11/2018
Chế tạo nhựa từ khoai tây

Chế tạo nhựa từ khoai tây

Theo tin từ HuffPost, sinh viên Pontus Trenquist tại Đại Học Lund (Thụy Điển) đã tạo ra một vật liệu từ tinh bột khoai tây có tính chất tương tự Nhựa.

Đăng ngày: 16/11/2018
Tiêu điểm
Khoa Học News
Trang web của chúng tôi có thể được thực hiện và duy trì bằng cách hiển thị quảng cáo trực tuyến cho khách truy cập của chúng tôi.
Vui lòng xem xét hỗ trợ chúng tôi bằng cách vô hiệu trình chặn quảng cáo của bạn.