Buzz
Nó có khả năng hoạt động trong môi trường khí quyển 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 tại Trung Quốc vừa trình diễn một mô hình thử nghiệm cho một động cơ đẩy plasma vi sóng trong một phòng thí nghiệm.
Trước đó, các 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 môi trường khí quyển của Trái Đất, vì các 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 tìm ra cách thiết kế mới, khiến động cơ có thể 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 được thổi qua ống bằng máy nén khí. Trong ống, plasma bị tác động bằng vi sóng cực mạnh, làm rung chuyển các ion một cách dữ dội, khiến chúng va vào các nguyên tử không ion hóa khác và làm tăng đáng kể nhiệt độ và áp suất của plasma. Nhiệt độ và áp suất này tạo ra lực đẩy đáng kể lên ống.
Được tạo ra bởi một nam châm điện có công suất 1 kW, 2.45GHz, các vi sóng bị nén trong một ống dẫn sóng dẹt trước khi tiến đến dòng plasma. Điều này giúp tăng cường độ điện trường và truyền càng nhiều nhiệt và áp suất đến plasma càng tốt.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện rằng, khi giữ cho luồng không khí từ máy nén ổn định, tia lửa trong ống dường như kéo dài khi công suất của sóng tăng lên. Họ đã đặt mục tiêu để đo lực đẩy được tạo ra, 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, cái 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 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 quan hệ tuyến tính giữa lực đẩy và cả công suất của sóng và luồng không khí. Về 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. Nhóm nghiên cứu 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 sẽ khoảng 8.500 N.
Điều này mở ra cơ hội sử dụng nó 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 vẫn còn chưa đáng tin cậy và cần được cải thiện hiệu quả của thiết kế. Nhưng mọi thứ dường như hứa hẹn, với ý tưởng về một loại động cơ đẩy plasma mới cho các dòng máy bay điện trong tương lai.
Dù vậy, khoảng cách tới thực tế vẫn còn rất xa. Bởi vì nhiên liệu hàng không vẫn mang nhiều năng lượng hơn hàng chục lần so với một cục pin khi xét ở cùng một trọng lượng.
Tham khảo newatlas
