A nagy magasságban repülő drónok, mint például az amerikai RQ-4 Global Hawk vagy a kínai CH-9, képesek nagyon magasan – 10 ezer méter felett – repülni és hosszabb ideig (akár 40 órán át) a levegőben maradni. Ilyen extrém magasságokban azonban a légkör jelentősen elvékonyodik, ami azt jelenti, hogy sokkal kevesebb levegőmolekula áll rendelkezésre az aerodinamikai erők létrehozásához.
A levegő sűrűségének csökkenése drasztikusan visszaveti az általános aerodinamikai teljesítményt, különösen a felhajtóerőt, amely a gravitációval ellentétes felfelé irányuló erő, és amely a repülőgépet a levegőben tartja. Vagyis minél kevesebb levegő áramlik a szárnyak fölött, a repülőgép annál nehezebben marad a levegőben, különösen lassú repülés vagy nehéz szállítmány esetén. A hatékony felhajtóerő fenntartása ilyen körülmények között jelentős mérnöki kihívást jelent a nagy magasságú, hosszú élettartamú drónok számára.
A kínai plazmagenerátor ezt hivatott orvosolni úgy, hogy csökkenti a légáramlást a repülőgép szárnyain keletkező elektromosan töltött részecskék (plazma) segítségével. A plazma kölcsönhatásba lép a szárnyat körülvevő légáramlattal, hogy megakadályozza a légáramlás szétválását, ami a csapat szerint akár 88 százalékkal javítja a felhajtóerő-tolóerő arányt. Ez lehetővé teszi a drónok számára, hogy még nagyon alacsony sebességnél is fenntartsák a felhajtóerőt. Maga a generátor 16 ezer voltot képes kilőni, hogy másodpercenként 8 ezerszer ionizálja a levegőt, és ezzel plazmasugárzásokat hozzon létre, amelyek lényegében töltött légrészecskék.
Bár a technológia ígéretesnek tűnik, van egy hátránya. A plazmaszakadások által létrehozott töltött légrészecskék plazmaörvényeknek is teret adnak. Ezek olyan légörvények, amelyek a repülés során instabilitást okozhatnak emelkedéskor vagy éles kanyarodáskor.
Forrás: Interesting Engineering
A borítókép illusztráció, forrás: Adobe Stock
