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Erstes „Star Trek-Flugzeug“ ohne bewegliche Teile

Es wurde weitgehend angenommen, dass es unmöglich sein würde, genügend ionischen Wind zu erzeugen, um ein größeres Flugzeug über einen anhaltenden Flug anzutreiben.

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MIT-Wissenschaftler haben das erste von Star Trek inspirierte Flugzeug ohne bewegliche Teile gebaut und geflogen und den Weg für leisere, einfachere Flugzeuge ohne Verbrennungsemissionen geebnet. Anstelle von Propellern wird das Leichtflugzeug von einem ionischen Wind angetrieben – einem leisen, aber mächtigen Ionenstrom, der genug Schub erzeugt, um das Flugzeug über einen anhaltenden, gleichmäßigen Flug anzutreiben. Im Gegensatz zu Flugzeugen mit Turbinenantrieb ist das Flugzeug laut der in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Studie nicht auf fossile Brennstoffe angewiesen. Das neue Design ist im Gegensatz zu Propellerdrohnen völlig geräuschlos.

Dies sei der erste Dauerflug eines Flugzeugs ohne bewegliche Teile im Antriebssystem, sagte Steven Barrett, außerordentlicher Professor am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den USA. Dies habe potenziell neue und unerforschte Möglichkeiten für Flugzeuge eröffnet, die leiser und mechanisch einfacher sind und keine Verbrennungsemissionen emittieren, sagte Barrett.

Solche Ionenwindantriebssysteme könnten in naher Zukunft verwendet werden, um weniger laute Drohnen zu fliegen, sagten die Forscher. Barrett sagte, die Inspiration für das Ionenflugzeug des Teams komme teilweise aus der Film- und Fernsehserie Star Trek. Er war besonders von den futuristischen Shuttle-Flugzeugen angezogen, die mühelos durch die Luft glitten, scheinbar ohne bewegliche Teile und kaum Lärm oder Abgase.



Dies ließ mich denken, dass Flugzeuge auf lange Sicht keine Propeller und Turbinen haben sollten, sagte Barrett. Sie sollten eher wie die Shuttles in 'Star Trek' sein, die nur blau leuchten und lautlos gleiten, sagte er.

Es wurde weitgehend angenommen, dass es unmöglich sein würde, genügend ionischen Wind zu erzeugen, um ein größeres Flugzeug über einen anhaltenden Flug anzutreiben. Das endgültige Design des Teams ähnelt einem großen, leichten Segelflugzeug. Das über zwei Kilogramm schwere Flugzeug mit einer Spannweite von fünf Metern trägt eine Reihe von dünnen Drähten, die wie horizontale Zäune entlang und unter dem vorderen Ende der Tragfläche aufgereiht sind. Die Drähte fungieren als positiv geladene Elektroden, während ähnlich angeordnete dickere Drähte, die entlang des hinteren Endes der Tragfläche verlaufen, als negative Elektroden dienen.

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Der Rumpf des Flugzeugs enthält einen Stapel von Lithium-Polymer-Batterien. Barretts Team entwarf ein Netzteil, das die Leistung der Batterien in eine ausreichend hohe Spannung umwandelt, um das Flugzeug anzutreiben. Auf diese Weise liefern die Batterien Strom mit 40.000 Volt, um die Drähte über einen leichten Stromrichter positiv aufzuladen. Sobald die Drähte mit Strom versorgt werden, ziehen sie negativ geladene Elektronen an und entfernen sie von den umgebenden Luftmolekülen, wie ein riesiger Magnet, der Eisenspäne anzieht.

Die zurückbleibenden Luftmoleküle werden neu ionisiert und wiederum von den negativ geladenen Elektroden im hinteren Teil des Flugzeugs angezogen. Während die neu gebildete Ionenwolke zu den negativ geladenen Drähten strömt, kollidiert jedes Ion millionenfach mit anderen Luftmolekülen und erzeugt einen Schub, der das Flugzeug vorwärts treibt.