如今的大多数无人机都很嘈杂：马达的嗡嗡声和螺旋桨的呼呼声会产生一种无法避免的噪音，瞬间暴露了它们的存在。
相比之下，今年秋天在 MIT 校园内飞越室内跑道的这款小型飞机却异常安静。虽然它最远的飞行显然是有动力的，但你可能会误以为是某种障眼法。这是因为这款飞机采用了一种全新的推进系统，甚至没有任何一个活动部件。
研究人员称之为“离子风”，这项技术可以为未来的无人机提供静音动力，同时也可以为更大的飞机提供一种更清洁的推力来源。
标志性的离子风？
该飞行器通过一对串联的带电线来产生推力。前方的导线带有极高的电压——在这种情况下是 40,000 伏特——足以将空气中的氮原子电离，将它们变成带电离子。然后，两组导线之间产生的电场将离子加速朝飞机后部运动，在运动过程中它们会与空气分子碰撞，将能量传递给它们，从而产生气流。由该气流产生的力最终使飞机得以飞行。
这与驱动一些 NASA 航天器的离子推进器类似，研究人员表示，它的灵感来源于另一种飞行器：《星际迷航》中的穿梭机，它们在没有明显引擎或噪音的情况下飞行，只有一个微弱的蓝光。
研究合著者、MIT 研究员 Stephen Barrett 表示，这项技术实际上早在 20 世纪 20 年代就已被研究过，并在 20 世纪 60 年代重新被关注，但当时的技术限制意味着科学家们认为它作为一种推进方式永远不可行。一些爱好者曾制造过使用离子风的微型悬浮飞机设计，但技术的发展仅限于此。
重新审视旧技术
如今，Barrett 和他的同事们利用电子和计算机建模系统的进步，对制造离子风所需的组件进行了微调并显著缩小了尺寸。他们将自己的设计安装在一架重 5.5 磅、翼展 16 英尺的固定翼无人机下方，并在弹射器辅助发射后成功飞行了近 200 英尺。
这次飞行是近十年来在该概念上工作的成果，研究人员在该项目中翻出了 20 世纪 60 年代的概念并进行了更新，使其能够实现动力飞行。这包括将升压至高压的转换器大幅缩小，并依赖于新的、更轻的电池技术。研究人员还使用了计算机建模程序来帮助从系统中榨取每一份效率。
未来的工作
尽管取得了成就，但目前该系统对于比极轻型无人机飞机以外的任何东西来说仍然效率太低。部分原因在于离子风系统的效率随速度的提高而提高，而他们原型机的 11 英里/小时速度限制不允许这一点。但研究人员强调，这只是一个概念验证，旨在表明离子风技术确实可以独立驱动飞机。
Barrett 表示，他有信心该系统可以扩大规模，他认为最直接的应用是在无人机领域。离子风推进系统可以用来制造完全静音的无人机，从而减少它们在人们头顶盘旋和俯冲时带来的烦扰。
用离子风为商用飞机提供动力仍然是一个更不确定的可能性。目前，螺旋桨和喷气发动机的效率远高于离子风，该技术需要显著进步才能成为一个可行的选择。尽管如此，一旦飞机升空，离子风可以作为飞机的辅助动力源，并且可以由太阳能电池板供电，Franck Plouraboué 在《Nature》杂志的一篇相关评论中说道。
Barrett 也看到了该技术在微型化领域的应用。
他在周二的新闻发布会上说：“固态器件似乎非常适合缩小规模。”“似乎有潜力创造出极小的飞行载具，它们可以用于以前无法想象的用途。”
