Остання іонна турбіна, яку зібрав автор каналу Plasma Channel не має лопатей, працює без звуку і не виділяла тепло. Тільки висока напруга і повітря, яке раптом починає рухатися. Він уже кілька років женеться за однією ідеєю — зробити іонний двигун достатньо потужним і легким, щоб підняти в повітря тихий літак. Без гулу гвинтів, без теплової сигнатури, майже без обслуговування. І ось зараз він ближче до мети, ніж будь-коли.
Як усе починалосяУ 2022-му в кав’ярні під Сіетлом, після чергової порції «киплячої бобової жижі», з’явився перший ескіз. Дві радіальні послідовні схеми прискорення. На той момент ніхто такого ще не робив. Через тиждень уже стояла триступінчаста іонна установка з регульованою відстанню між електродами. Вона давала вимірювану тягу і стала першою платформою, на якій він реально зрозумів фізику процесу.
Потім була нав’язлива ідея. Через пів року — 3D-моделювання і принтери. З’явився BSI Mark II. Набагато міцніший, потужніший, але все одно важкий і крихкий. Ще через рік — третя версія з конвергентними потоками. Кожна ітерація щось додавала, щось відкидала.
І ось настав момент, коли він вирішив зібрати все найкраще: багатоступінчастість з першої, друк з другої, збіжність з третьої — і прибрати всі гострі краї. Кожен електрод став кільцем. Радіальна симетрія. Чистий мінімалізм.
Шлях через мідь, нікель і розчаруванняСпочатку він переробив стару модель. Ширші проміжки, більші заземлюючі електроди. Отримав +26 % до швидкості потоку. Але гострі кінці все одно іскрили на високій напрузі. Тому — повний редизайн під кільця.
Усі деталі друкувалися. Потім їх треба було зробити струмопровідними. Спочатку спробував мідь. Карбон-спрей виявився майже мертвим. Нічого не осідало. Довелося передруковувати все і переходити на нікелеву провідну фарбу. Ось тоді мідь лягла красиво, товстим шаром. Перемога після кількох годин сумнівів.
Позитивні електроди вирізали лазером. Два варіанти: квадратні зубці і пилкоподібні. Пилка дала +17 % швидкості. Поставили обидва, увімкнули подвійну конвергенцію потоків. На низькій потужності — 2,7 м/с. На середній — 3,2. На повній — 3,5. Наступного дня, коли вологість впала, витиснули 4,1 м/с. Одна ступінь видала майже стільки ж,
скільки вся попередня багатоступінчаста система. Вага — 209 грамів. 50 ват. Це вже було серйозно.
«Одне з найкращих відчуттів в інженерії — коли щось працює добре, але ти все одно бачиш, як можна зробити краще. Експерименти, помилки, вибухи конденсаторів прямо в обличчя. Це і є навчання руками»
Масштаб, регулювання і повний провал з різьбоюНаступний крок — збільшити. Прибрати подвійну конвергенцію (вона не масштабується). Зробити ремонтопридатним. І додати можливість регулювати відстань між електродами — бо вологість вбиває такі системи.
Для регулювання звернувся до механіка Джеремі Філдінга. Разом придумали порожнистий болт з різьбою. Надрукували велику версію. Нікель замість міді (міцніше). Прості кільцеві електроди з довшими зубцями. Вага вже 513 грамів, але площа потоку втричі більша.
Перші тести обнадіювали: на низькій потужності 2,5 м/с, далі 2,8, 3,1… 3,6. А потім спробували відрегулювати відстань. Фізика казала, що має стати краще. На практиці — гірше. Ще більша відстань — ще гірше. І зрештою коротке замикання розплавило корпус. Повний провал.
Довелося друкувати заново.
Прибрали регульовану різьбу, зменшили опір потоку, скинули вагу. Вийшла версія 4C — 484 грами. Компактна, міцна, легко ремонтується.
Фінальні цифри і що даліНа низькій потужності — 2,7 м/с. На максимумі — 3,7 м/с. Потік повітря вже відчутний. Для вимірювання тяги поставили турбіну на легкий маятник. Відхилення 24 мм. Перерахунок — близько 25 грамів тяги. Для такого типу двигуна це дуже хороший результат.
Це вже четверта серйозна модель. Найшвидша серед одноступінчастих, найкомпактніша і найміцніша серед твердотільних. Чи підніме вона літак, якщо зменшити вагу ще на 20 % і трохи підняти швидкість? Можливо. Саме цю конструкцію автор розглядає для перших льотних тестів.
- Немає рухомих частин
- Майже немає звуку
- Немає теплової сигнатури
- Мінімальне обслуговування
А поки що інженер знову повертається до креслень. Бо якщо щось працює добре — значить, його можна зробити ще краще.
Запис Інженер створив безлопатеву турбіну для тихого польоту спершу з'явиться на ProstoMob.
