【自由時報】全球首架離子風飛機 試飛成功

美國麻省理工學院（ＭＩＴ）研究團隊在科幻電影「星際爭霸戰（Star Trek）」啟發下，成功利用電子空氣動力學理論，研發出全球首架以「離子風」為動能、重約二．五公斤的飛機，使其穩定飛行達五十五公尺，且過程幾無噪音及污染，深具發展潛力。研究成果廿一日刊登於「自然」期刊。

領銜這項研究的ＭＩＴ航空航太學院副教授巴瑞特（Steven Barrett），對「星際爭霸戰」中看似無動力裝置，卻彷彿有著源源不絕動力的飛梭著迷不已，於九年前開始探索上世紀二○年代首度發現、又名「電子空氣動力推進」的「離子風（Ionic Wind）」，是否可實現此想像。所謂離子風是指電流在薄電極和厚電極之間通過時，所產生的一種安靜且強勁的離子流；若施予足夠的電壓，方可形成推動力。

巴瑞特和團隊最終製造出外型看似滑翔翼、重量僅約二．五公斤、翼展長度約五公尺的小型飛行載具。機身裝載一組可產生四萬伏特高壓的鋰聚合物電池，機翼的前緣和下側裝有大量輕質電線組成的並聯電極，機翼後緣則裝上較厚電線組成的電極。當通電後，前半部電極產生兩萬伏特高壓正電，對周圍的空氣增壓，從氮分子中剝離帶負電荷的電子（離子），而後半部電極則產生兩萬伏特高壓負電，將離子從正電極吸引過來，並牽引其他空氣粒子，從而產生離子風。

研究團隊在ＭＩＴ的杜邦運動中心室內體育館進行試飛測試，結果該飛行載具成功以每秒四．八公尺的速度，穩定飛行五十五公尺（館體全長約為六十公尺），且十次試飛都取得類似的結果，驗證離子風做為飛機驅動力的可行性。巴瑞特指出，團隊正致力提升設計效率，包括以更低的電壓製造出更強的離子風，以及提高單位面積內產生的推力密度，盼使飛行載具可在室外飛行更遠的距離。

科學界以往僅能利用離子風推進數公克重量的物體，此研究對未來飛機動力發展堪稱邁進一大步。巴瑞特期待，離子風推進系統短期內用於無人機，更希望之後與傳統燃燒動力系統共用，製造更節能的混合式客機或其他大型飛行器。

#運輸 #科技