Trung Quốc đã phát minh ra một phương tiện có thể thay thế cho động cơ phản lực

Nó có khả năng hoạt động trong không khí của Trái đất và tạo ra lực đẩy với hiệu suất tương đương với các động cơ phản lực trên máy bay hiện đại.

Một nhóm nghiên cứu Trung Quốc gần đây đã trình diễn một mô hình thử nghiệm của một động cơ đẩy plasma vi sóng trong môi trường phòng thí nghiệm.

Trước đây, động cơ đẩy plasma đã được sử dụng trên tàu vũ trụ, sử dụng plasma xenon. Nhưng loại động cơ này không thể hoạt động trong không khí của Trái đất, vì ion xenon mất một phần lớn lực đẩy để chống lại sự ma sát với không khí.

Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu từ Viện Khoa học và Kỹ thuật tại Đại học Vũ Hán, Trung Quốc, đã phát minh ra một thiết bị mới, cho phép động cơ hoạt động chỉ bằng không khí và điện. Thiết bị này hoạt động bằng cách ion hóa không khí để tạo ra plasma ở nhiệt độ thấp, sau đó thổi qua ống bằng máy nén khí. Trong ống, plasma được tấn công bởi sóng vi sóng mạnh mẽ, làm rung chuyển các ion một cách mạnh mẽ, làm tăng nhiệt độ và áp suất của plasma lên mức đáng kể. Nhiệt độ và áp suất này tạo ra một lực đẩy đáng kể trên ống.

Được tạo ra bởi một nam châm điện với công suất 1 kW, tần số 2.45 GHz, các sóng vi sóng được nén trong một ống dẫn sóng dẹt trước khi tiến vào dòng plasma. Điều này giúp tăng cường điện trường và truyền càng nhiều nhiệt và áp suất đến plasma càng tốt.

Các nhà nghiên cứu phát hiện rằng, khi duy trì luồng không khí từ máy nén ổn định, tia lửa trong ống dường như kéo dài khi công suất của sóng tăng lên. Họ đặt mục tiêu đo xem lực đẩy được tạo ra là bao nhiêu, nhưng điều này không dễ dàng khi sử dụng các phương pháp thông thường.

Thay vào đó, họ quyết định cân bằng một quả bóng thép rỗng trên đầu ống, thứ có thể dễ dàng thay đổi trọng lượng. Ở một trọng lượng nhất định, lực đẩy sẽ chống lại lực hấp dẫn kéo quả bóng xuống và bắt đầu nhấc nó ra khỏi ống, khiến nó di chuyển và nhảy nhót liên tục. Các nhà nghiên cứu từ đó thực hiện các phép đo về lực đẩy được tạo ra.

Sau khi thử nghiệm qua một loạt các mức công suất và tốc độ dòng khí nén, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy mối liên hệ tuyến tính giữa lực đẩy và cả công suất của sóng và luồng không khí. Về mặt hiệu quả, lực đẩy ở 400W và 1,45 mét khối không khí mỗi giờ là 11 Newton, tương đương với sự chuyển đổi công suất thành lực đẩy với tốc độ 28N/kW. Qua đó, nhóm nghiên cứu đã suy đoán rằng nếu sử dụng pin Tesla của mẫu Model S, có khả năng xuất ra 310 mã lực thì lực đẩy tạo ra rơi vào khoảng 8.500 N.

Điều này cho phép nó sử dụng như một loại động cơ cho các máy bay chạy điện trong tương lai. Trong thực tế, máy bay điện Airbus E-Fan sử dụng một cặp động cơ có hiệu suất 25 N/kW, thấp hơn cả nguyên mẫu đầu tiên được lắp ráp trong phòng thí nghiệm ở Vũ Hán. Do đó, các nhà nghiên cứu kết luận rằng lực đẩy này đã 'tương đương với động cơ phản lực của máy bay thương mại'.

Tuy nhiên, phương pháp thử nghiệm với quả bóng thép chưa thực sự đáng tin cậy và cần phải cải thiện hiệu quả của thiết kế. Nhưng mọi thứ dường như đang đầy hứa hẹn, với ý tưởng ra đời một loại động cơ đẩy plasma mới cho các dòng máy bay điện trong tương lai.

Dẫu vậy, khoảng cách tới thực tế vẫn còn rất xa. Bởi cho dù nó hiệu quả hơn các loại động cơ phản lực thông thường thì một thực tế không thể phủ nhận là nếu xét ở cùng một trọng lượng thì nhiên liệu hàng không vẫn mang nhiều năng lượng hơn gấp hàng chục lần so với một cục pin.

Tham khảo newatlas