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反応ではなくイオン推力

15.04.2013

近い将来、実質的に静かで環境に優しいジェット推進を搭載した最初の軽飛行機が登場する可能性があります。マサチューセッツ工科大学 (MIT) の研究者が一連の計算と実験を行った結果、大気イオンスラスターはこれまで考えられていたよりもはるかに効率的であることがわかりました。

実際、電気流体力学的推力、または単にイオン風という現象は、1960 年に発見されました。その本質は次のとおりです。一方が他方よりも薄いXNUMXつの電極間を電流が通過すると、空気の流れが発生します。導体に十分な電圧をかけると、飛行機を空中に保つのに十分な強力なエアジェットを得ることができます。

残念なことに、この間違いなく魅力的なタイプのジェットエンジンは、「深刻な」ジェット推進力を生み出すほど強力ではないと考えられていたため、長い間エンジニアや魔法使いのゲームでした。一部の科学者は、大気イオン推進エンジンは非常に非効率的であると示唆しています。これらのエンジンは、それほど高い推力ではなく、大量の電力を必要とします。

しかし、MIT の専門家による計算と実験により、特定の条件下では、イオンスラスターが従来のジェットエンジンよりもはるかに効率的な推力源になり得ることが示されました。彼らの実験では、従来のジェットエンジンの 110 キロワットあたり 2 ニュートンと比較して、イオン風が XNUMX キロワットあたり最大 XNUMX ニュートンの推力を供給できることがわかりました。したがって、イオン風は、主に小型軽量航空機など、一部のタイプの航空機で効果的に使用されます。同時に、イオンエンジンは、従来のジェットエンジンのように大量の熱を放出しないため、赤外線範囲ではほとんど静かで目に見えません。

MIT は、効率的なイオンスラスターの基本設計を開発しました。イオン風生成セットアップは、非常に薄い銅電極 (エミッター)、太いアルミニウムチューブ (コレクター)、およびそれらの間のエアギャップの XNUMX つの部分で構成されます。全体の構造はライトフレーム上に組み立てられ、その中にワイヤーが敷かれ、コレクターとエミッターを電源に接続します。電圧が印加されると、電界勾配が隣接する空気分子から電子を「引き寄せ」、イオン化された分子がエミッターから強く反発され、コレクターに引き付けられます。この場合、イオン雲は周囲の中性空気分子を捕捉し、ジェット推力を生み出します。

イオンスラスターは、低いエアジェット速度で最高の効率を示しました。言い換えれば、イオン風は、少量の空気を超音速まで加速するよりも、大量の空気をゆっくりと移動させるのに適しています。これは、低速の航空機でイオンエンジンを使用するのが最適であることを意味します。この場合、イオン風用の空気取り入れ口がほぼ全面に配置されます。これはすぐに、大きな翼幅を持つ薄型の無人偵察機を示唆しています。

MIT の計算では、イオンスラスターの高電圧要件が示されています。小型航空機には、数百または数千キロボルトを供給できる電源が必要です。電圧は非常に高いに違いありませんが、MIT は超軽量のソーラーパネルと燃料電池から得られると考えています。

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ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

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レストランはテレビカメラから始まる 11.03.2005

クライアントはレストランに近づいたばかりで、メニューから何を選択するかわかりません。注文はすでにキッチンで準備されています。出来ますか？たぶん、「ボブ」がレストランで働いているなら。

「ボブ」はペンシルベニア州（アメリカ）で作られた道端のファストフード店向けのコンピュータシステムの名前です。レストランの屋上にはビデオカメラが設置されており、到着する車とお腹をすかせた客が車を降りる様子を、画像認識ソフトウェアを実行しているコンピューターに送ります。訪問者が何を注文するかを調べるために、車のタイプと訪問者の身長という XNUMX つのパラメーターが使用されます。

統計によると、トラックや重いジープで到着する場合、ほとんどの場合、特大のハンバーガーとコーヒーが必要です。大型の「ファミリー」カーがやってきました - バター、フライドポテト、ペプシまたはコーラで鶏肉を注文することを期待してください。レストランのドアに来る大きな人はハンバーガーを注文する可能性が高く、小さな人、つまり子供は子供の好きな料理を用意する必要があります。

顧客の出入りする車の数もカウントされるため、注文のサイズを見積もることができます。シェフは、お客様がレストランに入るのを待たずに料理を準備できます。これにより、待ち時間が短縮され、皿が熱くなっていることが保証されます。

ペンシルバニア州では、さらに高度なプログラムが開発されており、訪問者の年齢と性別を顔で判断することもできます。サラダやチキンは女性に人気、ハンバーガーは男性に人気。

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