Letoun na iontový vítr. Kredit: Christine Y. He / MIT.

Od chvíle, kdy více než před 100 lety vzlétl první letoun v historii, zatím každé letadlo s pohonem létalo s nějakými pohyblivými součástkami. Jejich vrtule, turbíny nebo trysky přitom obvykle pohánělo fosilní palivo nebo elektrický proud z baterií. Teď se ale objevila nová technologie, která žádné pohyblivé součástky v pohonu nepotřebuje.

Steven Barrett. Kredit: MIT.

Inženýři Massachusettského technologického institutu (MIT) postavili stroj, který nepohání žádné vrtule ani trysky. Jejich lehký letoun létá pomocí „iontového větru“, nenápadného, ale účinného proudu iontů, které vznikají přímo na letounu. Tento iontový vítr přitom vytváří dostatečný vztlak na to, aby letoun letěl stabilním letem. Takový stroj pochopitelně nepotřebuje žádná fosilní paliva a za letu je naprosto tichý. Jejich design v těchto dnech publikoval časopis Nature.

Šéf týmu vývojářů Steven Barrett tvrdí, že jde o první stroj v historii, který je schopný stabilního letu, má vlastní pohon a přitom v pohonu nemá ani jednu pohyblivou část. Podle Barretta tato technologie otevírá doposud neprobádaný prostor a možnosti pro vývoj letounů, které budou tiché, mechanicky relativně jednoduché a jako bonus nevytvářejí žádné emise skleníkových plynů.
Barrett očekává, že by tento typ pohonu mohly v dohledné době využívat drony, které budou tím pádem míně hlučné. Rovněž předpokládá, že bude možné spojit iontový pohon s klasickým pohonem dopravních i jiných větších letadel a vytvořit tím letadlo s hybridním pohonem.

Nový letoun. Kredit: MIT.

Jak to v podobným případech bývá, Barrett nezastírá inspiraci ze science-fiction. Což ukazuje, jak strašně důležité je vést děti k četbě „brakové“ literatury či sledování filmů a seriálů podobných žánrů. V tomto případě Barretta a jeho tým oslovil Star Trek. Ze svých mladých let si stále ještě dobře vzpomínají na futuristické hvězdné koráby, které ladně létají vesmírem i atmosférami planet, nepochybně téměř bezhlučně a bez chrlení spalin. Barretta to přivedlo k myšlence, že by v budoucnosti letouny třeba nemusely mít hlučné vrtule nebo trysky. Tak jako ve Star Treku by z takových strojů vycházel jen modravý a tichý třpyt iontů.

Iontový letoun Barrettova týmu je výsledkem téměř desetiletého úsilí. Nejprve hledali různé možnost, jak pohánět letoun bez pohyblivých částí. Nakonec si vybrali iontový vítr, čili jev, kterému se říká elektroaerodynamický tah. Ten se objevuje v případě, když vzduchem mezi tenkou a tlustší elektrodou prochází elektrický proud o dostatečném napětí. Tehdy vzniká proud iontů a jeho tah může pohánět letoun. Zmíněný jev je známý už od dvacátých let 20. století, ale doposud se o něj zajímali jenom kutilové a nadšenci.

Nový stroj má rozpětí křídel 5 metrů a přitom je velice lehký, váží jen asi 2 a čtvrt kilogramu. Je postavený tak, že soustava tenkých drátků u předku křídel funguje jako anoda a podobně uspořádané tlustší drátky na konci křídel hrají roli katody. Letoun má na palubě lithium-polymerové baterie, které mu dodávají proud o napětí 40 tisíc voltů. Katody letounu přitahují elektrony z molekul vzduchu, přičemž vzniká oblak ionizovaných částic. Tento oblak se pohybuje směrem k anodám a ionty se přitom mnohokrát srážejí s dalšími molekulami vzduchu. Přitom vzniká tah, který dostačuje k pohonu takto postaveného letounu.
První experimenty ukázaly, že letoun na iontový vítr létá, a že mu to jde dobře. Barrettův tým teď svou technologii intenzivně vylepšuje. Brzy by mělo být jasnější, co všechno revoluční pohon zvládne a jaké by mohl mít praktické aplikace. Budeme se těšit na další novinky.

Video: Ion drive: The first flight

VIDEO

VIDEO

Literatura
MIT News 21. 11. 2018, Nature 563: 532–535.