制作自旋转离子动力翼

你真聊社会 2025-03-24 18:22:33

离子动力翼可以推动自身旋转吗?试一下。只需要一块锋利的刀片和两张平滑的铝箔就能组成简单的离子风驱动器。它无需任何运动部件,而是高压击穿空气生成带电离子,从强极往弱极运动形成的离子风。但风速较弱,只有1.5米每秒很难推动。

这是铝管,它表面比较光滑,替代铝箔能更有效吸引带电离子向弱极运动,提高风速,1.8米每秒提升了20%。参照飞机翅膀设计动力翼,同时增加四个离子驱动器,理论上只要合理排列就可以大幅提升风速。给它们分别提供单独的高压包试一下,1.6、1.7,风速反而减弱。

独立工作的串联配置带来了不确定性,存在气流相互干扰。这是修改之后的并联配置,所有驱动器的弱极和强极并联,只需要单个高压包供电,看看有没有变化,立竿见影,风速轻松上3.0提升了80%左右。适当缩短驱动器的间隔,看到没,风速又提升了10%。

其实它的真实风速不止于此,用支架隔空支撑起来,你会发现风速可以达到4m/s。这是因为之前的桌面边缘会产生小涡流,它影响了输出速度。涡流是常见的空气流动现象,可以通过雾气可视化观察,当空气或流体在遇到边缘时产生的旋转流动,而正面的涡流可以增加最后的混合效率和能量传递,进而提高整体空气流动效率。

从目前来看动力翼原型机没有什么问题,可以开始考虑驱动器的配重,在不破坏结构的情况下尽量减少材料,还有强电极替换为更轻的锯齿刀片。这一番操作下来重量减少了50%。虽然动力翼变轻了但风速丝毫不弱,尖锐的刀片极大提升了电离效果。

而空气的介电强度约3万伏每厘米,一旦电场强度超阈值,空气就不再起绝缘作用,会被击穿并释放出璀璨的紫蓝色光。它们是空气中的氮气和氧气分子被电离进入高能状态后回落所释放出的特定波长光。可以了,是时候儿上真功夫了。

给它一个支点,一边安装电池和高压模块,另一边装上离子动力翼。只要摩擦力足够小,离子动力翼便可以推动整个装置自转。根据测量最高转速是60转每分,而它最终的推力通过计算得出约44克。

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