Ионолет

XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Ионолет

Азанова Н.С. 1
1МАОУ СОШ № 9 им. А. С. Пушкина г. Пермь
Теличкина Е.Г. 1
1МАОУ СОШ № 9 им. А. С Пушкина г. Пермь
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

В 1921 году американским физиком Таунсендом Брауном было обнаружено, что если расположить в воздухе тонкий проводник параллельно широкому и подать высокое напряжение, то устройство начинает сдвигаться в направлении тонкого проводника.

Данное явление основано на ионизация молекул воздуха вблизи тонкого проводника. При подаче на тонкий проводник отрицательного напряжения ионизируются молекулы кислорода, а при подаче положительного напряжения ионизируются молекулы азота. Ионы под действием электрического поля начинают двигаться к широкому проводнику, сталкиваясь с молекулами окружающего воздуха и отдавая им часть своей кинетической энергии. Создаётся поток воздуха от тонкого проводника к широкому. Данного потока воздуха достаточно, чтобы поднять в воздух легкий летательный аппарат, называемый ионолетом.

Актуальность работы:

С развитием беспилотной авиации остро встал вопрос о создании бесшумных и экологически чистых двигателей дронов. Поэтому ученые и инженеры вернулись к разработке двигателей на ионной тяге.

Ионолeты – это новое поколение летательных аппаратов. Они представляют собой электрические летательные аппараты, использующие ионизированный воздух для создания подъемной силы [1].

Преимущества ионолетов:

1. Отсутствие движущихся частей.

2. Бесшумность работы.

3. Отсутствие вредных выбросов.

Практическая значимость работы:

Дроны на ионной тяге могут получить широкое распространение в качестве бесшумных беспилотных летательных аппаратов.

Новизна работы:

Сборка ионолета из подручного материала.

Цель работы:

Знакомство с ионолетами.

Задачи работы:

1. Собрать модель ионолета в домашних условиях из подручных материалов.

2. Запустить собранную модель ионолета.

Объект исследования:

Беспилотные летательные аппараты.

Предмет исследования:

Летательные аппараты на ионной тяге.

Гипотеза исследования:

Возможность сборки ионолета из подручного материала.

Для сборки ионолета были использованы следующие материалы:

1. Деревянные прутья.

2. Алюминиевая фольга.

3. Медная проволока.

4. Источник напряжения 30 кВ (куплен в интернет магазине).

5. Литий-ионный аккумулятор.

6. Нитки.

7. Скотч.

Мной были собраны три модели ионолета, отличающиеся массой и размером.

Первая модель ионолета была диаметром 8 см, вторая модель диаметром 13 см. В первой модели фольга была свернута в два слоя, во второй модели фольга была свернута в три слоя. Эти модели оказались тяжелыми. При подаче напряжения модели не взлетали, а только подпрыгивали.

В третьей модели, диаметром 9 см, я использовала один слой фольги, самые тонкие прутики и узкие полоски скотча. Модель ионолета была привязана нитками к основанию. При подаче напряжения модель взлетела.

 

Рис.1. Модель ионолета №1

 

Рис.2. Модель ионолета №2

 

Рис.3. Модель ионолета №3

 

Рис.4. Модель ионолета №3. Полет.

Заключение

Рабочую модель ионолета достаточно просто собрать в домашних условиях из подручных материалов.

Список литературы

  1. Перспективы развития и принципы использования ионолетов как летательных аппаратов. Белоусов Н.А., Соколов О.А. Международный журнал «Вестник науки». Научный электронный журнал апрель 2023.

  2. Википедия. Статья «Ионолет».

  3. Factors Affecting Ion Thrusters Performance. November2021/Journal of Electronic & Information Systems.

Просмотров работы: 16