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'आयनिक पवन' संचालित हवाई जहाज: एक विमान जिसमें कोई हिलता हुआ भाग नहीं है

इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी'आयनिक पवन' संचालित हवाई जहाज: एक विमान जिसमें कोई हिलता हुआ भाग नहीं है

हवाई जहाज को डिज़ाइन किया गया है जो जीवाश्म ईंधन या बैटरी पर निर्भर नहीं होगा क्योंकि इसमें कोई हिलता हुआ भाग नहीं होगा

की खोज के बाद से हवाई जहाज 100 से अधिक वर्ष पहले, प्रत्येक उड़ान आकाश में उड़ने वाली मशीन या विमान में चलने वाले भागों जैसे प्रोपेलर, जेट इंजन, टर्बाइन के ब्लेड, पंखे आदि का उपयोग किया जाता है जो या तो जीवाश्म ईंधन के दहन से या बैटरी का उपयोग करके शक्ति प्राप्त करते हैं जो समान प्रभाव पैदा कर सकते हैं।

लगभग एक दशक के लंबे शोध के बाद, MIT के वैमानिकी वैज्ञानिकों ने पहली बार एक ऐसा विमान बनाया और उड़ाया है जिसमें कोई हिलता हुआ भाग नहीं है। इस हवाई जहाज में प्रयुक्त प्रणोदन की विधि इलेक्ट्रोएरोडायनामिक थ्रस्ट के सिद्धांत पर आधारित है और इसे 'आयन विंड' या आयन प्रोपल्शन कहा जाता है। तो, पारंपरिक हवाई जहाजों में इस्तेमाल होने वाले प्रोपेलर या टर्बाइन या जेट इंजन के स्थान पर, यह अनोखी और हल्की मशीन 'आयनिक विंड' द्वारा संचालित होती है। NS 'हवा' एक पतले और मोटे इलेक्ट्रोड (लिथियम आयन बैटरी द्वारा संचालित) के बीच मजबूत विद्युत प्रवाह को पारित करके उत्पादित किया जा सकता है जिसके परिणामस्वरूप गैस का आयनीकरण होता है जिससे आयन नामक तेजी से चलने वाले चार्ज कणों का उत्पादन होता है। आयनिक हवा या आयनों का प्रवाह हवा के अणुओं में टूट जाता है और उन्हें पीछे की ओर धकेलता है, जिससे हवाई जहाज को आगे बढ़ने का जोर मिलता है। हवा की दिशा इलेक्ट्रोड की व्यवस्था पर निर्भर करती है।

आयन प्रणोदन तकनीक का पहले से ही उपयोग किया जा रहा है नासा उपग्रहों और अंतरिक्ष यान के लिए बाह्य अंतरिक्ष में। इस परिदृश्य में चूंकि अंतरिक्ष निर्वात है, कोई घर्षण नहीं है और इस प्रकार अंतरिक्ष यान को आगे बढ़ने के लिए चलाना काफी सरल है और इसकी गति भी धीरे-धीरे बढ़ती है। लेकिन पृथ्वी पर वायुयानों के मामले में यह समझा जाता है कि हमारे ग्रह का वायुमंडल इतना सघन है कि पृथ्वी के ऊपर वायुयान चलाने के लिए आयन प्राप्त होते हैं। यह पहली बार है जब आयन तकनीक को हमारे ग्रह पर हवाई जहाज उड़ाने की कोशिश की गई है। यह चुनौतीपूर्ण था। पहला क्योंकि मशीन को उड़ने के लिए पर्याप्त जोर की आवश्यकता होती है और दूसरी बात, हवाई जहाज को प्रतिरोध से हवा तक ड्रैग को दूर करना होगा। हवा को पीछे की ओर भेजा जाता है जो फिर हवाई जहाज को आगे की ओर धकेलती है। अंतरिक्ष में समान आयन प्रौद्योगिकी का उपयोग करने के साथ महत्वपूर्ण अंतर यह है कि अंतरिक्ष यान द्वारा एक गैस को ले जाने की आवश्यकता होती है जिसे आयनित किया जाएगा क्योंकि अंतरिक्ष निर्वात है जबकि पृथ्वी के वायुमंडल में एक विमान वायुमंडलीय वायु से नाइट्रोजन को आयनित करता है।

टीम ने कई सिमुलेशन किए और फिर पांच मीटर विंग स्पैन और 2.45 किलोग्राम वजन वाले विमान को सफलतापूर्वक डिजाइन किया। विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए, विमान के पंखों के नीचे इलेक्ट्रोड का सेट चिपका दिया गया था। इनमें एल्यूमीनियम में ढके फोम के नकारात्मक चार्ज किए गए टुकड़े के सामने सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए स्टेनलेस स्टील के तार शामिल थे। इन अत्यधिक आवेशित इलेक्ट्रोडों को सुरक्षा के लिए रिमोट कंट्रोल द्वारा बंद किया जा सकता है।

एक बंजी का उपयोग करके इसे लॉन्च करके एक व्यायामशाला के अंदर हवाई जहाज का परीक्षण किया गया। कई असफल प्रयासों के बाद यह हवाई जहाज खुद को हवाई बने रहने के लिए प्रेरित कर सका। 10 परीक्षण उड़ानों के दौरान, हवाई जहाज 60 मीटर की ऊंचाई तक उड़ान भरने में सक्षम था, जो मानव पायलट के किसी भी वजन से कम था। लेखक कम वोल्टेज का उपयोग करते हुए अपने डिजाइन की दक्षता बढ़ाने और अधिक आयनिक हवा का उत्पादन करना चाह रहे हैं। इस तरह के एक डिजाइन की सफलता को प्रौद्योगिकी को बढ़ाकर परीक्षण करने की आवश्यकता है और यह एक कठिन काम हो सकता है। सबसे बड़ी चुनौती यह होगी कि यदि विमान का आकार और वजन बढ़ता है और अपने पंखों की तुलना में बड़े क्षेत्र को कवर करता है, तो विमान को दूर रहने के लिए उच्च और मजबूत जोर की आवश्यकता होगी। विभिन्न तकनीकों का पता लगाया जा सकता है उदाहरण के लिए बैटरी को अधिक कुशल बनाना या शायद सौर पैनलों का उपयोग करना अर्थात आयन उत्पन्न करने के नए तरीके खोजना। यह हवाई जहाज हवाई जहाजों के लिए पारंपरिक डिजाइन का उपयोग करता है, लेकिन एक और डिजाइन की कोशिश करना संभव हो सकता है जिसमें इलेक्ट्रोड आयनीकरण दिशा को आकार दे सके या किसी अन्य उपन्यास डिजाइन की अवधारणा की जा सके।

वर्तमान अध्ययन में वर्णित तकनीक मूक ड्रोन या साधारण हवाई जहाजों के लिए एकदम सही हो सकती है क्योंकि वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले ड्रोन ध्वनि प्रदूषण का एक बड़ा स्रोत हैं। इस नई तकनीक में, मूक प्रवाह प्रणोदन प्रणाली में पर्याप्त जोर पैदा करता है जो विमान को एक अच्छी तरह से स्थायी उड़ान पर ले जा सकता है। यह अद्वितीय है! इस तरह के विमान को उड़ान भरने के लिए जीवाश्म ईंधन की आवश्यकता नहीं होगी और इस प्रकार कोई प्रत्यक्ष प्रदूषण उत्सर्जन नहीं होगा। इसके अलावा, जब प्रोपेलर आदि का उपयोग करने वाली उड़ने वाली मशीनों की तुलना में यह मौन है। उपन्यास खोज में प्रकाशित हुआ है प्रकृति.

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{आप उद्धृत स्रोतों की सूची में नीचे दिए गए डीओआई लिंक पर क्लिक करके मूल शोध पत्र पढ़ सकते हैं}

स्रोत (रों)

जू एच एट अल। 2018 ठोस-राज्य प्रणोदन के साथ एक हवाई जहाज की उड़ान। प्रकृति। 563 (7732)। https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9

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एससीआईईयू टीम
एससीआईईयू टीमhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
वैज्ञानिक यूरोपीय® | SCIEU.com | विज्ञान में महत्वपूर्ण प्रगति। मानव जाति पर प्रभाव। प्रेरक मन।

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