这架新型“离子驱动”飞机就像是从科幻小说中走出来的

如今，乘坐飞机，飞机可以从螺旋桨或喷气发动机获得飞行所需的推力。这两种方式都需要活动部件——螺旋桨旋转，喷气发动机内部有风扇。因此，它们声音很大。自 Kitty Hawk 以来，这种情况一直存在。

但现在麻省理工学院的航空专家已经试飞出一种完全不同类型的飞机，这种飞机仅利用电力和离子运动在空中飞行，这是一种科幻小说中没有移动部件的无声驱动方式。

研究人员在麻省理工学院的室内跑道上总共驾驶这架飞机飞行了 10 次。这架飞机重 5 磅多一点，翼展约 16 英尺，最长飞行距离约 230 英尺——大约是波音 737 翼展的两倍——然后撞上了健身房的墙壁。它的速度约为每小时 11 英里。为飞机提供动力的技术称为电气动推进。

麻省理工学院航空航天学教授史蒂文·巴雷特 (Steven Barrett) 在一段有关这架飞机的视频中说道：“我们实现了由电气动推进的飞机首次持续飞行，而且根据许多定义，这也是首次固态飞行，即没有任何活动部件。”

该技术的工作原理如下——未来它可能会用于制造配备固态推进系统的无人机，甚至更大的飞行器。

关键部件是机翼下方水平排列的电极。电极有很多，但要了解飞机如何飞行，只需考虑两个电极之间的关系。其中一个电极很细，像一根电线，由于飞机上的电池和电源转换器，该电极的电压高达 20,000 伏。在那个细电极后面，靠近飞机后部的地方，是另一个电极——它看起来像一只小机翼。第二个电极带负 20,000 伏电压，产生 40,000 伏的电压差。

就像你不想触摸螺旋桨一样，你也不应该接触这些电极。“这可能非常危险，”巴雷特说，他也是《自然》杂志上一篇描述该飞机的新研究的资深作者。“我们谈论的是相当大的功率。”

这两个电极可以帮助飞机飞行，因为第一个电极的电压为 20,000 伏，会刺激附近的氮分子失去电子并带正电。然后，带正电的氮离子被吸引到带负电的第二个电极上。当氮离子在电极之间移动时，奇迹就会发生，因为它会碰到普通的空气分子。“每次碰撞时，它都会将能量传递给这些分子，并产生中性风，”巴雷特说。瞧：一架由离子驱动的飞机就诞生了。

如果你想知道那些在撞击第一个电极时失去电子的氮分子会发生什么，不用担心：它们在撞击第二个电极时会重新获得电子，再次变成中性。“然后它继续前行，就像它从未参与过这个过程一样，”巴雷特说。

巴雷特表示，未来他们希望将这些电极嵌入到下一代飞机的外壳中，这样这架原型机就不再需要外部电极了。不仅如此，他还表示离子驱动器甚至可以用来控制飞机前进，这样就不需要传统的控制面，如方向舵或升降舵，它们是飞机后部较小机翼的一部分，用于控制飞机的俯仰。这样，固态发动机不仅可以推动飞机，还可以控制飞机的方向。

不过，这项技术还处于早期阶段。 《自然》杂志的论文指出，像这样的设计“在航程、续航时间和有效载荷能力等指标上，还无法与同规模的传统飞机相媲美。”

不过，巴雷特表示，离子驱动器可以为微型无人机或其他与已经试飞的原型机大小相同的飞行器提供动力。“我确实希望我们能将其发展为更大的飞行器，甚至最终可以载客，”他说。