飘升机

来自WHY42
imported>Soleverlee2015年4月20日 (一) 07:39的版本

飘升机是一种离子推进的飞行器,也是电流体动力学(electrohydrodynami)的设计模型。目前在全世界范围内,有关飘升机的实验已经越来越普及,而飘升机本身的结构也越来越复杂,由最简单普及的三角形发展到多格三角形、六边形、圆柱形、伞型以及多层结构等,其尺寸也越来越大,日本出现了直径达五米的飘升机[1]。而最大的飘升机提升重量达到了一磅。

关于飘升机的飞行原理的解释有不同的版本,下面是一篇Jean-Louis Naudin的文章。

在正电极附近(图中用红色方块表示的为细导线的横截面)电势非常高,电子被从电子和周围媒质(空气)的分子中剥离出去。这些游离出的电子迅速向正电极靠拢并被收集起来,从而在细导线周围形成了正离子云(图中橙黄色部分),同时这些正离子云处在负电极(金属铝板,图中绿色部分)的上方。受到正离子云吸引的铝板,将在静电力作用下朝上运动(就像带正电的塑料尺会吸引很小的铝片)。 同时,这些受铝板(负电极)吸引和正电极排斥的正离子云会沿着电场线的方向朝下运动。这些带正电的原子和离子被负极板碰撞并且中和。他们的碰撞太强烈了以至于额外的电子被从极板上剥离出,然后被原子和分子捕获而使这些原子和分子带上负电。这样便产生了负离子云(图中淡蓝色部分),负离子云被铝板向下排斥,从而为飘升机(Lifter)提供了越来越多的推力。

正离子云在正电极周围不断地产生,并且这个过程被一遍遍重复。 所以说,飘升机是在它运动的媒质中把电能量转换为动电(electrokinetic)推力并反作用于周围媒质。

今天,这是对观测到的飘升机现象的一种解释。动电学模型(electrokinetic model)在空气媒质中表现很好,有趣的是在一些真空环境的测试中已经证明了仍然存在从微牛顿到毫牛顿级的推力(这个事实已经在一些由NASA和其他公司申请并被批准的专利中完全证实)。这个领域的研究非常有趣并且值得被深层次的探究和发展,因为它打开了一扇通往宇宙探索的大门。

制作一个飘升机模型