自制離子推進器。
這股氣流源自離子推進器,與傳統風扇不同,它不依靠活動部件來加速空氣,而是使用特制電極和4萬伏電壓,其原理就是直流電場引起的空氣流動。當電壓足夠高時,尖銳的正電極會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,它們會與其他中性空氣分子碰撞,最終形成一個特定方向的氣流,這被稱為"電液動力推力",你也可以直接叫它"離子風"。
由于這種推進器是一種較新的概念,構建它有幾個要求:
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·首先需要確定電壓和推力之間的關系,因此需要一個可調的高壓電源,這個可以提供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的。
·最后,保持輕量化很關鍵,總之越輕越好。
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現在每個圓形支架包含一段導線,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,負電極也并聯在一起。雖然看上去有點脆弱,但還是有這個雛形了,重量不到500克。這個小風速計可以測量低至0.1米/秒的風速。
蠟燭用于展示即將測試中產生的各種氣流,這個支架將所有東西固定到位,起到穩定作用。但最重要的是,它能使裝置與測試表面保持電氣隔離。現在隨機將間距設為1.5英寸,確保所有部分一致,并選擇了20千伏的隨機電壓。第一次測試沒什么反應,第二輪給它更高的電壓試試,并且把蠟燭稍微抬高一點。
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風還不小,打火機在這么遠的距離也能吹滅。為了讓氣流可視化,準備了一小塊干冰,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據,所以風速計登場。從1英寸的間距開始,倍增器的第三級取電,這提供33千伏電壓,如你所見現在風速1.6米/秒。
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接下來在倍增器上選擇更高一級,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,提供56千伏電壓,它突破了2米/秒。最后測試最高電壓66千伏,這也導致了相同的2米/秒的風速。又對1.5英寸和2英寸的間距重復了這個過程,得到了非常清晰的數據。
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2英寸的間距導致了糟糕的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",達到2米/秒。把它們放在一起對比看看,把它設置為前面1.5英寸,中間1.25英寸后面1英寸的間距,得到一個巨大的提升!交錯間距提供了15%更高的速度,達到2.3米/秒。
最有意思的是關燈后的景象,不知道你有沒有見過這么華麗的等離子體展示!它就像一個等離子力場,真的太漂亮了。45千伏和交錯間距產生了最快的2.3米/秒的氣流,消耗了約90瓦的功率。但這相當于多少推力?讓我們實時測量一下,21克!22克的推力!這還不錯!
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這種串聯堆疊設計相比單級設計是否有所改進?首先2.3米/秒的速度,是在所有部分同時并聯供電的情況下實現的。因此斷開第一部分的電源,看看這對速度有什么影響。在斷開不同級后,答案是兩級導致速度增加33%,三級則增加50%。這是設計離子推進飛機的第一步。不過它的效率確實是個問題,可能以后會再考慮升級版本,到時候再拍視頻給你們看。
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