В физике существует эффект Бифельда-Брауна. Это явление создания ионного ветра между двумя горизонтальными проводниками, подключенными к высокому напряжению в десятки киловольт. В процессе ионного потока от одного проводника к другому, увлекаются и молекулы воздуха и под установкой создается небольшая реактивная тяга. Но есть и другое объяснение этому эффекту, но об этом ниже.
В интернете много подобного рода примеров и самоделок.
Эффект ионного ветра был замечен в 1921г. физиком Таунсендом Брауном и его помощником Паулем Бифельдом. Было обнаружено, что рентгеновская трубка Кулиджа под напряжением теряла вес. Как и многие ученые того времени, любящие все новое патентовать, Браун не был исключением. С 1934 по 1965 г. на основе этого явления им были запатентованы семь теоретических конструкций (электростатические моторы и электрокинетические аппараты).
Лет 20 назад читал, что Браун конструировал летающие конденсаторы в виде летающих тарелок:
К каким результатам привели эти эксперименты – информации нет. Вряд ли значения подъемной тяги были интересные для авиастроения.
В 1960-х годах идеи Брауна подхватил американский авиаконструктор с русскими корнями, Александр Прокофьев-Северский:
Им были тоже опробованы опытные модели и эти легкие летательные платформы показались перспективными. Появились футуристические картинки летательных аппаратов на этом принципе. От этих идей не отставали и наши футурологи:
И в наше время пытливые умы не покидает идея электроантигравитации. Поэтому, выдвигались идеи, что на таком принципе могут летать аппараты будущего или те, что мы принимаем за НЛО. Либо уже давно существуют тайные разработки закрытых проектов и какие-то круги, приближенные к военным, используют электричество для полетов.
Дело в том, что ионолет не будет летать в безвоздушном пространстве. Для движения ему нужна газовая среда. Но и в воздухе подъемная сила крайне мала. Опыт с ионолетом хорошо показан в этом ролике:
Например, я не знал, что полярность подключения напряжения к проводникам ионолета не имеет значения. Что на первый взгляд странно, ведь мы привыкли, что ионы имеют движение от одного электрода к другому. Разгадка в том, что между и вокруг электродов создается коронный разряд и ионизированная среда (знак ионизации газа будет зависеть от полярности, поданной на проводники). И один электрод всегда будет притягиваться к ионному облаку, а второй – отталкиваться.
Т.е. ионный ветер присутствовать будет, но главная подъемная сила – в электростатическом притяжении и отталкивании электродов и ионной среды. Возможно, если повысить степень ионизации газа, то подъемная сила увеличится. А пока подобный ионолет весом в 2 грамма поднимает только свой вес:
Ионолет привязан нитями к столу. И если нет провода, он продолжил бы свое движение вверх. Вопрос только в автономном источнике высокого напряжения на 20-40 кВ.
В 2018г. специалистами Массачусетского технологического института был построен опытный образец планера с автономным источником питания:
Размах крыльев планера – 5 м. Вес – 2,26 кг. Планер пролетел 60 м (длина спортзала). Опыт повторили 10 раз.
Ионолет может сделать любой желающий своими руками из подручных материалов. Нужны будет тонкие деревянные палочки. Например, волокна шпона от фанеры. Их нужно будет скрепить в треугольную рамку. В углах прутья должны иметь большую высоту чем рамка:
Рамку оборачиваем пищевой фольгой и в верхней части по периметру натягиваем тонкую медную проволоку. Лучше, если вес ионолета будет пару грамм. Понадобится источник высокого напряжения минимум на 20 кВ. Для опыта достаточно такого высоковольтного модуля:
Запитать можно на некоторое время от емких аккумуляторов типа 18650.
Где можно применить этот простой ионный двигатель. Из-за своей малой тяги – только в моделях игрушек, например, на модели лодки:
Больших скоростей не развить. Либо можно удивлять друзей или знакомых, показав им ионолет и сообщив, что сконструировали прототип летающей тарелки. С физикой не все хорошо знакомы и многих это удивит.
Это пока просто отличная демонстрация физики для подрастающего поколения, популяризация науки в экспериментах. Для кого-то из подростков будет интересно. По крайней мере для тех, у кого с детства технический склад ума. Вспоминая себя в том возрасте, задаешь вопрос: вот тогда бы все эти возможности с информацией интернета, приобретением всего, что необходимо на aliexpress. Хотя, даже без этого есть что вспомнить.
А какие опыты Вы ставили в детстве или чем были увлечены – пишите в комментариях.
***
Подписывайтесь на канал, добавляйте его в закладки браузера (Ctrl+D). Впереди много интересной информации.