Erfindung des ersten Prototyps eines ionenbetriebenen Flugzeugs: Die Flugzeuge der Zukunft werden ohne Treibstoff fliegen
Wie oft hast du davon geträumt, in einem anmutig-stillen Raumschiff zu reisen? Fahrzeuge, die in der Luft zu schweben scheinen. Angetrieben nur von blauen Blitzen unbekannter Herkunft und Technologie, die nur in Sci-Fi-Filmen oder Sagen wie Star Trek zu sehen sind. Dieses Niveau ist vielleicht noch nicht ganz erreicht, aber eine Gruppe von Forschern am MIT hat einen Prototyp geschaffen, der dank Ionenmotoren ohne Treibstoffverbrauch fliegen kann.....
via Nature
Wissenschaftler haben einen großen Schritt in Richtung eines kraftstofffreien Flugzeugs getan. Die Forschung ist das Ergebnis jahrelanger Studien einer Gruppe von Forschern des MIT (Massachusetts Institute of Technology) unter der Leitung von Steven Barret, die den Prototypen eines Flugzeugs mit "Elektro-Aerodynamik" und einem "Ionentriebwerk" ohne Propeller oder Strahltriebwerke schuf.
Von 2016 bis 2018 entstand ein 5 Meter langer Flügel-Prototyp mit einem Gewicht von ca. 2,45 kg. Die Besonderheit liegt in den Tragflächen, die den eigentlichen technologischen Durchbruch darstellen. Die gesamte Flügelfläche wird von dünnen Elektroden durchzogen: An der Vorderseite befinden sich Drähte, die mit 20.000 Volt positiv geladen sind, während an der Rückseite ein kleines aerodynamisches Profil mit 20.000 Volt negativ geladen ist.
Die Grundidee ist es, ein starkes elektrisches Feld zwischen Vorder- und Rückseite des Flügels zu erzeugen, das die Luft ionisiert, sie beschleunigt und einen ionischen Wind erzeugt, der Auftrieb schafft. Einfach ausgedrückt, es ist das gleiche Prinzip wie wenn wir einen Ballon über den Kopf von jemandem reiben! Natürlich ist die Reproduktion all dessen auf einem echten Prototypen viel komplizierter als bei einem Ballon! Während der 10 Testflüge konnte das Flugzeug in 12 Sekunden etwa 60 Meter in einem geschlossenen Raum mit einer Schubkraft von etwa 2,6 % fliegen.
Nach den Berechnungen ist der Wirkungsgrad direkt proportional zur erreichten Geschwindigkeit (wie im aktuellen Flugzeug) und bei einer Geschwindigkeit von ca. 1080 km/h würde ein Wert von ca. 50% erreicht werden. Das vom MIT und Steven Barret entwickelte Konzept ähnelt technisch den Triebwerken, die in Fahrzeugen im Weltraum eingesetzt werden. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Ionisation in letzterem Fall durch die Verbrennung eines Treibmittels erfolgt, das Schub erzeugt, während der vom MIT entwickelte Prototyp keinen Kraftstoff benötigt. Alles, was er im Moment benötigt, sind dünne Kabel und eine wiederaufladbare Lithium-Batterie!
Diese Technologie ist natürlich noch ein Prototyp und es wird wahrscheinlich noch viele Jahre dauern, bis etwas entsteht, das tatsächlich funktioniert. Die Möglichkeiten, die sich dadurch im Bereich des Luftverkehrs eröffnen würden, sind jedoch wirklich spannend. Auch wenn Raumfähren oder futuristische Flugzeuge noch weit weg sind, kostet das Träumen nichts. Schließlich macht der Vergleich der Daten des ersten Fluges der Geschichte der Gebrüder Wright mit denen des MIT-Prototyps keinen großen Unterschied. Im ersten Fall dauerte der Flug 11 Sekunden (aber er trug eine Person), im zweiten Fall dauerte er 12 Sekunden!
