自制離子推進(jìn)器。
這股氣流源自離子推進(jìn)器,與傳統(tǒng)風(fēng)扇不同,它不依靠活動(dòng)部件來加速空氣,而是使用特制電極和4萬伏電壓,其原理就是直流電場(chǎng)引起的空氣流動(dòng)。當(dāng)電壓足夠高時(shí),尖銳的正電極會(huì)電離周圍的空氣分子,這些帶電分子隨后被排斥并吸引到更寬的接地電極上。在此過程中,它們會(huì)與其他中性空氣分子碰撞,最終形成一個(gè)特定方向的氣流,這被稱為"電液動(dòng)力推力",你也可以直接叫它"離子風(fēng)"。
由于這種推進(jìn)器是一種較新的概念,構(gòu)建它有幾個(gè)要求:
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·首先需要確定電壓和推力之間的關(guān)系,因此需要一個(gè)可調(diào)的高壓電源,這個(gè)可以提供10到60千伏的電壓。
·其次要弄清楚電極之間是否存在最佳間距,所以電極之間的距離最好是可調(diào)的。
·最后,保持輕量化很關(guān)鍵,總之越輕越好。
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現(xiàn)在每個(gè)圓形支架包含一段導(dǎo)線,用作正電極,這些霓虹綠的方塊則固定著接地電極,正電極并連在一起,負(fù)電極也并聯(lián)在一起。雖然看上去有點(diǎn)脆弱,但還是有這個(gè)雛形了,重量不到500克。這個(gè)小風(fēng)速計(jì)可以測(cè)量低至0.1米/秒的風(fēng)速。
蠟燭用于展示即將測(cè)試中產(chǎn)生的各種氣流,這個(gè)支架將所有東西固定到位,起到穩(wěn)定作用。但最重要的是,它能使裝置與測(cè)試表面保持電氣隔離。現(xiàn)在隨機(jī)將間距設(shè)為1.5英寸,確保所有部分一致,并選擇了20千伏的隨機(jī)電壓。第一次測(cè)試沒什么反應(yīng),第二輪給它更高的電壓試試,并且把蠟燭稍微抬高一點(diǎn)。
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風(fēng)還不小,打火機(jī)在這么遠(yuǎn)的距離也能吹滅。為了讓氣流可視化,準(zhǔn)備了一小塊干冰,能看出氣流從這一端被吸入,從另一端排出,最好還是有具體的數(shù)據(jù),所以風(fēng)速計(jì)登場(chǎng)。從1英寸的間距開始,倍增器的第三級(jí)取電,這提供33千伏電壓,如你所見現(xiàn)在風(fēng)速1.6米/秒。
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接下來在倍增器上選擇更高一級(jí),提供45千伏電壓,速度增加到1.9米/秒。然后選擇更高的一級(jí),提供56千伏電壓,它突破了2米/秒。最后測(cè)試最高電壓66千伏,這也導(dǎo)致了相同的2米/秒的風(fēng)速。又對(duì)1.5英寸和2英寸的間距重復(fù)了這個(gè)過程,得到了非常清晰的數(shù)據(jù)。
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2英寸的間距導(dǎo)致了糟糕的1.3米/秒的速度,1.5英寸的間距顯示增加到1.8米/秒,而1英寸的間距是"王者",達(dá)到2米/秒。把它們放在一起對(duì)比看看,把它設(shè)置為前面1.5英寸,中間1.25英寸后面1英寸的間距,得到一個(gè)巨大的提升!交錯(cuò)間距提供了15%更高的速度,達(dá)到2.3米/秒。
最有意思的是關(guān)燈后的景象,不知道你有沒有見過這么華麗的等離子體展示!它就像一個(gè)等離子力場(chǎng),真的太漂亮了。45千伏和交錯(cuò)間距產(chǎn)生了最快的2.3米/秒的氣流,消耗了約90瓦的功率。但這相當(dāng)于多少推力?讓我們實(shí)時(shí)測(cè)量一下,21克!22克的推力!這還不錯(cuò)!
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這種串聯(lián)堆疊設(shè)計(jì)相比單級(jí)設(shè)計(jì)是否有所改進(jìn)?首先2.3米/秒的速度,是在所有部分同時(shí)并聯(lián)供電的情況下實(shí)現(xiàn)的。因此斷開第一部分的電源,看看這對(duì)速度有什么影響。在斷開不同級(jí)后,答案是兩級(jí)導(dǎo)致速度增加33%,三級(jí)則增加50%。這是設(shè)計(jì)離子推進(jìn)飛機(jī)的第一步。不過它的效率確實(shí)是個(gè)問題,可能以后會(huì)再考慮升級(jí)版本,到時(shí)候再拍視頻給你們看。
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