Drony s rotory bývají, slušně řečeno, dost hlučné. Startup Undefined Technologies z Floridy vyvíjí technologii Air Tantrum, která by měla zajistit iontový pohon pro drony s doposud nevídaným tahem. Pokud to dotáhnou do konce, tak bychom se měli dočkat relativně tichých dronů bez pohyblivých komponent v pohonu, které budou připomínat magicky létající palety.
Dnešní letouny obvykle využívají tah poskytnutý pohybem vzduchu či paliva. Drony, tak jak je dnes známe, mívají pohony, v nichž se pohybují "čepele" (listy) rotorů, které rozhýbají vzduch a vytvářejí tah v opačném směru. Iontový pohon je oproti tomu čistě elektromagnetický.
Zmíněný mechanismus zahrnuje elektrické pole o vysokém napětí, které ionizuje molekulární dusík a kyslík v ovzduší. Tyto jednoduché molekuly přijdou o elektrony a získají výrazný kladný elektrický náboj. Kladně nabité molekuly se pohybují k záporně nabité elektrodě, obvykle v podobě plochy. Svým pohybem strhávají ostatní molekuly vzduchu a vytvářejí elektrický iontový vítr.
Podobné pokusy se odehrávají již dlouhé desítky let, většinou ale v kosmickém prostoru. V poslední letech se přibližují k zemi a s iontovým pohonem se počítá i pro lety v atmosféře. Podílejí se na tom i Undefined Technologies. Pracují na relativně velkém iontovém dronu pravoúhlého designu, který připomíná létající paletu o rozměrech cca 1,2 krát 1,2 krát 0,6 metru. Za letu by měl vydávat hluk kolem 70 decibelů, odpovídající například potlesku v sále, což by mělo v městském prostředí vcelku zapadnout.
Drony tohoto typu nebudou mít úplně na růžích ustláno. Vzhledem ke své velikosti musejí být velmi lehké a tím pádem křehké, i když budou postavené z pevných materiálů, jako jsou uhlíková vlákna. Další problém spočívá v tom, že s takovým strojem si nejspíš bude často pohrávat vítr. Zároveň ale iontový pohon zřejmě nebude schopný takové pohyby úplně pohotově kompenzovat. Oproti dronům s klasickými rotory je bude obtížnější stabilizovat během letu. Rovněž zatím není úplně jasné, jaký tah vlastně iontový elektromagnetický pohon létajícím paletám poskytuje.
Podle hodnocení online magazín New Atlas ještě zbývá odpovědět celou řadu otázek, než bude jasné, jak praktická a použitelná vlastně je technologie Air Tantrum. Undefined Technologies zatím neupřesnili celou řadu klíčových parametrů jejich dronu, počínaje jeho váhou, až po spotřebu energie a velikost nákladu. Určitě se ale vyplatí tuto pozoruhodnou technologii dál sledovat.
Video: The US VTOL Ion Thruster Drone for Urban Cargo Delivery
Literatura
Ukázka z dronového pravěku (rok 2013)
f
ESA poprvé na světě spustila elektrický pohon nasávající vzduch
Autor: Stanislav Mihulka (07.03.2018)
První letoun bez pohyblivých součástek létá na iontový vítr
Autor: Stanislav Mihulka (23.11.2018)
Tryskový dron JetQuad je jako kvadrikoptéra na pořádných steroidech
Autor: Stanislav Mihulka (30.11.2019)
Diskuze:
Tak nevím,
František Kalva,2020-11-28 06:46:00
ale poslední dobou mám pocit, že se "někdo" z nejvyšších politických sfér snaží prokázal fyzikální bludy, ať už z oblasti energetiky či z mechaniky. To opravdu ti jedinci a jejich královsky placení poradci zaměňují fyzikální zákony za sci fi a snaží se filmové triky protlačit do reality? Očekávám brzy nadšené zprávy o přijetí bruselského plánu na perpetuum mobile. Zákon jako zákon, parlamentní většina, tuplem nedovzdělanců, dokáže zázraky.
MHD pohon
Josef Šoltes,2020-11-27 20:35:47
Je to v podstatě magnetohydrodynamický pohon, akorát využívající za médium vzduch místo vody, ne? Na wiki je k tomu docela hodně informací, včetně pohonu letounů... https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetohydrodynamic_drive
Re: MHD pohon
Jan Novák9,2020-11-28 10:28:11
Ne, mořská voda je vodič, vzduch je izolant. Proto aby byl vzduch vodivý a fungoval jako MHD se musí atomy zbavit elektronů vysokým napětím. To jde až po rozbití molekul a vzniká při tom jedovatý ozon a NOx. Pro velký tah velký příkon a vnik více zplodin než u auta se stejnou nosností.
Lifter
Vojtěch Kocián,2020-11-27 12:11:49
Jedná se o technologii starou asi 70 let, možná i více. Problém bývá s velkou spotřebou energie na jednotku tahu. Teprve relativně nedávno se povedlo integrovat baterii a vysokonapěťový konvertor přímo do lifteru. Do té doby musel být zdroj externí. Nevím, jestli to má někdy šanci trumfnout vrtulový pohon. Brzy to asi nebude.
S iontovými motory používanými vesmírnými sondami a družicemi bych to nesrovnával. To je jako srovnávat vrtuli s raketovým motorem. Obojí se používá ke generování tahu pomocí urychlených nabitých částic, ale tím podobnost v podstatě končí. U lifteru jsou za většinu tahu odpovědné stržené neutrální molekuly, ale u vesmírného iontového motoru je třeba si vystačit s tím, co je v nádrži (tedy pokud možno ionizovat a urychlovat, co se dá). Rychlosti částic a poměry ionizace jsou řádově jinde. Lifter také nemusí řešit, jak se zbaví vytržených elektronů - předá je urychleným atomům na druhé elektrodě a až tak moc moc nevadí, že nárazem do ní předají i svou hybnost (těch neutrálních kolem je dost). U vesmírných aplikací se používá magnetické pole k usměrnění nabitých částic, atmosférická varianta je v podstatě elektrostatická.
Ozon
Jaroslav Kousal,2020-11-27 11:43:53
I pokud by se potvrdila ta nejoptimističtější čísla o poměru tah/výkon a povedlo by se vyřešit "křehkost" konstrukce lifterů, pořád je tu zásadní problém vysokonapěťové technice vlastní: velká produkce ozonu. Ve spoustě případů to nevadí nebo je to vyváženo výhodami, ale při větším nasazení dronů podobného typu by problém přízemního ozonu zřejmě silně vzrostl. V uzavřeném prostoru je to zvlášť nepraktické.
Pohon snů
Pepa Vondrák,2020-11-27 10:36:36
O tomhle pohonu všichni snili. Konečně vidím pohon pro skejt bez koleček. I závod kluzáků ze StarWars je blíže. A taxi z Pátého elementu a lodě z Matrixu, nemluvě o policejních autech z Blade Runnera, to vše mělo tenhle pohon. A až ten motor udělají hezky placatý, i létající koberec bude :-)
Čepele....
Jiří Hart,2020-11-27 10:03:06
.....pohony, v nichž se pohybují čepele rotorů.... To jako vážně? Neříká se tomu náhodou vrtule?
Re: Čepele....
Lenka Děkanová,2020-11-27 10:51:21
Nedá mi to abych nereagovala. Jako matka roběte, kterému jsme koupili dětskou hračku - vrtulník a kterého jsme vezli na pohotovost s rozseklým obočím a rtem, nevidím nic špatného, když v článku porovnávajícím dva druhy pohonu se slovem roztočené čepele zdůrazní riziko... naopak. Autorovi za to děkuji, škoda, že to nenapsal dříve. Na chirurgii nám sdělili něco v tom smyslu, že nejsme sami, a že to patří k nejčastějším úrazům oka, které v poslední době řeší. Před námi tam měl být pár (oba vysokoškoláci) a jejich dítku už oko zachránit nemohli, prý jsme dopadli ještě dobře....
Naopak pane Harte, tohle bylo od autora velmi rafinované upozornění. Kromě toho, pane Harte, to nejsou vrtule. Nevím co vás vede k tomu abyste prudil autora podružnostmi, ale listy rotou opravdu spíš připomínají čepele, než vrtule. Ráda bych našimi zkušenostmi s dětskou hračkou varovala rodiče - ano ty listy vrtulníků a dronů se čepelím nožů víc než vyrovnají!!!
Re: Re: Čepele....
Pavel Houdek,2020-11-27 11:04:36
Vaše zkušenost mne velmi mrzí, nicméně kritika autora za nepřesný překlad je namístě.
V originále se píše "blade", ale v českém jazyce se to vyjadřuje jako list, vrtulový list, list vrtule.
S vaším příspěvkem byste lépe pochodila a zasáhla to správné publikum spíše v diskuzi na emiminu.
Re: Re: Re: Čepele....
Lenka Děkanová,2020-11-27 12:46:59
Děkuji, než se vrátím na e-mimino, tak jsem se dovolila zeptat na LOM PRAHA, tam opravují a modernizují vrtulníky, jak to vlastně s tou vrtulí je. Možná Vás bude zajímat, co mi odpověděli. Že vámi doporučované slovo vrtule je špatně. Dokonce to je špatně i ve Vámi doporučovaném spojení "list vrtule". Nemohu vyloučit, že se pletou, ale přece jen, co když mají pravdu? Nedalo mi to a pátrala jsem jinde a tam také o vrtuli ani slovo, alespoň u těch, kteří by se v tom měli vyznat.
No posuďte sami, nikde o listech vrtule ani slovíčko. Ale kdo ví, jsou to jako já také tupci. Jesli oni ti angláni s tím "blade" nemají tak trochu pravdu, a jestli jen my nevzdělaní netrváme na zastaralém termínu vrtule, i když jak se zdá, tak o žádnou vrtuli nejde. No nic, jdu na to doporučované e-mimino.
Tady něco na vysvětlení, proč tomu nejde říkat vrtule:
Listy rotoru, rameno listu
List rotoru je profilovaná nosná plocha velké štíhlosti.[9] Většina vrtulníků je vybavena listy o obdélníkovém, lichoběžníkovém nebo kombinovaném profilu. U většiny vrtulníků převažují kovové listy, existují však také listy z umělých hmot a v počátcích rozvoje vrtulníků se často vyráběly také dřevěné listy.[9] Při letu vrtulníku vznikají na listech nosného rotoru odporové síly, které mají tendenci působit proti směru otáčení listů. Takto vzniklý opačný točivý moment je u většiny vrtulníků vyrovnáván ocasním vyrovnávacím rotorem nebo jiným mechanismem kompenzace točivého momentu.[9][10][11]
Kromě vodorovného a svislého pohybu mohou listy vykonávat pohyb zvaný křidélkování. Jedná se o točivý pohyb kolem vlastní osy listu. Tento pohyb umožňuje rameno listu neboli křidélkovací závěs.[9]
Rozdělení nosných rotorů
Tuhý rotor vrtulníku MBB Bo 105
Polotuhý rotor vrtulníku Bell 212
Podle způsobu uchycení rotorových listů je možno rotory dělit na tuhé, polotuhé a kloubové rotory.[1][8]
Tuhé rotory
Tuhé rotory disponují listy, jejichž profil je u kořene zúžen a listy jsou tak především v rovině mávání pružné. Pružnost listů tak slouží jako náhrada za závěsné čepy, které jsou přítomné u kloubových rotorů.[1] Listy jsou v rotorové hlavě upevněny pouze v osovém závěsu.[12] Tuhé rotory byly u vrtulníků vyvíjeny a používány především v 60. a 70. letech 20. století a oproti ostatním typům rotorů nejsou příliš rozšířeny. I přesto, že se jedná o konstrukčně a mechanicky nejjednodušší provedení rotoru ve srovnání s kloubovým rotorem, při dopředném letu v minulosti došlo k řadě nehod vrtulníků a konstruktéři se setkávali s pevnostními a dynamickými obtížemi při vývoji.[1] Tuhé rotory jsou použity například ve vrtulnících MBB Bo
Re: Re: Re: Re: Čepele....
Pavel Houdek,2020-11-27 13:26:09
No vidíte, tak jste mi potvrdila, že jsem správně napsal, že blade by se měl překládat jako list a nikoliv jak jste Vy a autor tvrdili - ostří.
Re: Re: Re: Re: Re: Čepele....
Jirka Muzner,2020-11-27 15:14:07
Pane Houdku, jste pěkný hajzlík. Já ve vašem příspěvku čtu (a každý se tu o tom může přesvědčit), že doporučujete používat termíny teď Vás cituji: "vrtulový list", "list vrtule". Místo toho, abyste uznal, že to nebylo z Vaší strany šťastné doporučení, neboť je nesprávné a tudíž hloupé, a za poznámku diskutující, kterou jste poslal na na e-mimino, omluvil, tak začnete tvrdit, že Vám potvrdila Vaší pravdu. Ne nepotvrdila, s vámi navrženými termíny jste neměl a nemáte pravdu. Já se Vám paní Lenko, zda zdejší hulváty omlouvám.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Čepele....
I M,2020-11-27 21:53:41
Pan Houdek měl s tím e-miminem pravdu. Nebo opravu myslíte, že tady je vhodnější cílové publikum? Já to vnímal jako konstruktivní radu.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Čepele....
Pavel Houdek,2020-11-27 23:01:40
Za mne se neomlouvejte. Ale měl byste se omluvit mě. Narozdíl od Vás, já nikomu nenadávám.
Re: Re: Re: Re: Re: Čepele....
Mojmír Kurgel,2020-11-27 19:32:08
Lenko i ode mne omluva za pana Houdka.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Čepele....
Lenka Děkanová,2020-11-27 19:47:21
V pohodě, díky pánové. Jsem zvyklá. Přečetla jsem si tu něco od pánů Houdka a Harta. Články jsem nenašla žádné, jen nespokojenost se vším, takže vpohodě. Slibuji, že až dokončím sérii kultivací oocytů, tak sem o tom něco napíši. Nejspíš jak přítomnost některých plynných látek ovlivňuje jejich zrání... A taky něco o mužské plodnosti :) A nemám teď na mysli tu slovní :)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Čepele....
Pavel Houdek,2020-11-27 23:18:20
Paní Děkanová děkuji, je vidět, že jste na vrtule, čepele a iontový pohon odborník. Těším se na Váš článek a pokud budu mít čím, rád Vám též konstruktivně přispěji do diskuze.
Re: Re: Re: Re: Re: Čepele....
Karel Malý 2,2020-11-28 22:26:43
Nevím, co se řeší. Rotor je zařízení u vrtulníku nebo vírníku složité konstrukce (více typů dle stupně volnosti a zavěšení), ale vždy má minimálně mechanické části naklápějící jednotlivě připojené listy, které se naklápí periodicky během fáze rotování pro potřeby režimu letu a menévru.
Malé dopravní a průzkumné drony, modelářské drony apod., nemají rotory, ale obyčejné vrtule, mechanicky jednotný pevný kus, zpravidla dvoulisté. Letecké vrtule mohou být pevné i složitější konstrukce se stavitelnými listy, nejde ale o konstrukci podobnou rotoru. Takže to co se u dronu pohybuje a může někoho seknout jsou listy vrtule, potažmo náběžná hrana listu vrtule. Angličtina používá pro vrtule dronu, i jiných včetně lopatek ventilátorů, výraz Blade, a myslí tím (u těch dronů) celou vrtuli.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Čepele....
Alexandr Leonardo,2020-12-01 17:39:28
Z pohledu modeláře - svým lamentováním nad definicí slov asi moc neovlivníte, neboť u menších dronů (jako píše p. Malý nademnou) jsou vrtule, (několik lopatek připevněných na motoru) a jakožto špička nebo ostří (možná byste uspěla i s čepelí) se označuje nejvzdálenější část listu vrtule od středu (mají většinou speciální vrtule na dražší drony).
Chtělo se mi zmínit něco i o Darwinovi, no, pro příště doporučím volit opravdu vrtulník (dětskou hračku), který nemá ocelové vrtule, nýbrž plastové, případně dojít k zjištění, že dronům nerozumíte, nemáte základní pud záchovy svých genů a dát dítě do nějakého kroužku modelářů, kteří jej naučí základní práci, bezpečnosti a mimo jiné jej naučí i dron ovládat tak, aby nevlétal do prostoru, kde se právě nachází. (btw. stejně mi to nedá a dám vám doporučení - pokud se vaše robátko vyskytuje u něčeho rychle se pohybujícího, dotyčný předmět má nejspíš dost velkou kinetickou energii a bylo by docela rozumné se k těmto věcem nepřibližovat (zvláště nikoliv obličejem)
Re: Re: Re: Re: Čepele....
František Kalva,2020-11-28 06:36:45
Hezký lingvistický rozbor, ovšem proč se tedy slangově říká vrtulníkům "mixér" nebo "kafemlejnek" a ne "holicí strojek"?
Jan Mrkvicka,2020-11-27 07:08:02
Až to bude použiteľné, tak sa tým nahradia ventilátory počítačov.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
