MIT研發無噪音離子推進飛機 靈感源自科幻影集星際爭霸戰

這個無人機沒有引擎、螺旋槳，不過它有動力，採用離子推進。(圖/MIT)

1903年，萊特兄弟的飛行者1號成功起飛，確定了飛機的定義：比空氣重、可有效操作、需要引擎來做爲推動力。然而，麻州理工學院（MIT）的研究人員開發出一種沒有引擎或是馬達的飛機，僅使用鋰電池摧生的離子風就可以推動空氣來飛行。

科技先鋒報(tech xplore)報導，這項研究刊登在《自然》雜誌上，是由MIT航空航天學副教授史蒂文．巴雷特(Steven Barrett)的研究小組所製作的，俗話說「沒有引擎的飛機就是滑翔機」，但是這臺飛機卻仍然有自己的動力，動力來自電離子。巴雷特副教授介紹，這臺飛機的機翼裡鋰電池與變壓器，將電池的供電經過變壓成爲四萬伏特，其中機翼之前是正電極，而機翼是負電極。

如此一來，機翼前的空氣被解離爲氮離子，它們受到機翼的負極所吸引而飛過去，然而離子與正常的空氣分子碰撞，變成一股實際的氣流，飛機就有了足夠的升力。

巴雷特說，他從小是科幻影集「星際爭霸戰」(STAR TREK)的忠實觀衆，特別着迷於來往太空與星球表面的區間梭(Shuttle)，它們沒有機翼，但是能悠然航行在星球空上空，而且似乎沒有任何噪音或排氣。他說：「這讓我想到，在遙遠的未來，飛機不應該有螺旋槳和引擎，應該只有藍色的光芒，並且默默地航行。」

麻州理工學院的巴雷特教授思考科幻電影中的太空船是用什麼動力，成爲他的研究目標。(圖/派拉蒙)

大約9年前，巴雷特開始思考沒有引擎的飛機該有哪種推進系統。他最終想到了「離子風」，這也符合星際爭霸戰中的內容。然而離子風的物理原理早在20世紀20年代就曾被提出，當年的論文指出，當電流在薄電極和厚電極之間，會因爲離子的撞擊產生風或推力，但是沒人想到它可以應用在飛機上。

由於這種離子風很微弱，所以升力也不強，因此他們設計了一種極輕的飛機，重量僅爲2.4公斤，翼展4.8公尺，它沒有任何的引擎、沒有馬達，也沒有螺旋槳，也就不會有聲音。

巴雷特的飛機拿到到MIT的體育館裡測試，果然成功的飛行，雖然距離只有60公尺，就因升力不足而掉落地面，但是飛機實實在在的前進，代表離子風是有效的。

現在巴雷特的團隊致力於提高設計效率，用更低的電壓產生更多的離子風。巴雷特還希望以這個原理，設計一種沒有方向舵和升降舵的控制面。

被問到離子飛機的用途時，他說這套系統或許可以當飛機的輔助升力，使飛機更省油更環保，或許也能夠降低飛機的噪音。