Covorul magic al viitorului: Iononava


Prima parte
..:: Covorul Magic al Viitorului: Iononava - partea 1 ::..




[Covorul magic si ionii...] [Principii simple...] [Raporturi putere-greutate-pret...]
[Despre mr. De Seversky si asteptarile d-sale...] [Colaborarea cu gen. Mitchell si alte note...] [Previziuni si operabilitate...]
[Membrii echipelor si fezabilitatea proiectului...] [Idei despre aplicabilitate...] [Modalitati si surse de alimentare...]



Un vant generat de ioni va ridica si propulsa prin aer acest incredibil covor fermecat al viitorului

Hans Fantel
 


[Socul...]

    ERA DE-A DREPTUL INFIORATOR.   Fara nici un sunet, strania dracie tepoasa s-a ridicat imediat; a plutit o vreme, apoi s-a inaltat mai mult.   A facut cateva rotatii gratioase, dupa care se oprise din nou, si doar a stationat acolo, tacuta si suspendata in aer.

    Parea a fi levitatie - vreun truc pentru a pacali gravitatia.   Nu-mi puteam retine sentimentul ca parca participam la vreo sedinta de spiritism, sau poate chiar la vreun numar cu Buck Rogers, in locul unei demonstratii ingineresti.

    Sinistra scena avusese loc in incinta laboratorului, asemeni unui depozit de tramvaie, al Electronotam Inc., o firma de cercetare din Long Island City, New York, dedicata elaborarii unor noi tipuri de aparate zburatoare.
Am fost invitat sa urmaresc evolutiile prin telecomanda ale unui model la scala reala.   Ceea ce-am vazut, insa, a fost de departe cea mai ciudata aeronava de la Fratii Wright incoace: zmeul motorizat.

    Nu avea elice, nici turbina, nici aripi.   De fapt, nu avea parti detasabile deloc.   Aratand precum un grilaj de pat de demult, vela dreptunghiulara se aseamana cel mai mult cu un covor magic.

    Nu are nevoie de nici o pista, decoleaza vertical, si se asteapta sa poata atinge 60 de mile in altitudine.   Se poate deplasa prin aer asemeni unui melc, sau sa zboare mai rapid decat un avion cu reactie.   Nimeni nu-i cunoaste inca limitele in materie de viteza.
Dupa un timp, mi-am inchis gura.   Dar David Yorish, unul dintre inginerii proiectanti, a constatat uimirea mea:

Vreo intrebare?, ma intreba sardonic.   Da. Ce-l sustine?
Ionii, spuse Yorish, in timp ce se lansase deja intr-o explicitare a intregului nou concept de zbor.




[Covorul magic si ionii...]


    Covorul magic, numit Iononava, zboara cu ajutorul electricitatii.   Totul depinde doar de principiul fundamental al electricitatii, si anume: curentul electric intotdeauna parcurge un traseu de la negativ spre pozitiv, folosindu-se de un echipament minim necesar pentru a putea profita de acesta: "picioare" inalte de metal sunt instalate deasupra devizeului grilajului.
Voltajele negative sunt directate de la "picioare" catre grilajul incarcat electric pozitiv, actionand precum polii negativi si pozitivi ai unei baterii obisnuite.
In timp ce incarcatura negativa paraseste "piciorul" metalic, acesta presara particule-n aer, in mod asemanator unor alice, incarcatura negativa fiind plasata pe cateva dintre particulele de oxigen pe care le intalneste.   Asemenea particule incarcate negativ se numesc ioni, iar acestea sunt atrase in jos de catre grilajul incarcat pozitiv.

In regula, am spus atunci, dar tot nu vad ce-l sustine....
Ajung si la asta..., Yorish m-a asigurat, in timp ce-mi explica raspicat si celalalt principiu al Iononavei.




SUS



[Principii simple...]

    In cursa lor nebuneasca de la emitator pana la grilaj, ionii se "lovesc" de moleculele neutralizante ale oxigenului - particule fara sarcina electrica.   "Clocoteala" minunata rezultata in urma acestor coliziuni, inglobeaza o masa de oxigen, pe care o directeaza catre grilajul incarcat pozitiv, alaturi de ioni.
Cand ionii ating grilajul principal, fiind negativi, sunt captati de catre sarcina pozitiva a acestuia.   Dar grilajul nu prezinta atractie fata de particulele neutralizante de oxigem (neutroni), ce s-au imvalmasit alaturi.
Asadar, aerul se va scurge direct prin grilaj, creand un curent de respingere sub Iononava.   Dracia se ridica pe acest curent, luandu-si portanta necesara asemeni un elicopter, aspirand aerul de la baza
.

Din punct de vedere aerodinamic, functioneaza exact precum un elicopter�, Yorish a concluzionat, �dar in loc sa foloseasca rotoare si palete, am creat curentul de respingere electric, prin folosirea descarcarii ionice.   Ionii actioneaza asupra aerului precum face un inotator.   Nu fac decat sa impinga in jos!.



SUS





[Raporturi putere-greutate-pret...]

    Inginerii care au lucrat la Iononava sunt primii care admit, insa, faptul ca velatura lor este inca departe de a fi un aparat de zbor practic.   Prototipul pe care l-am vazut masura numai 1.296 inci patrati, si consta in lemn de Balsa si fir de aluminiu, care valorau aproximativ 5 USD.   Dar principiul acesteia comporta un factor important pentru viitorul aviatiei.

    Problema acum este imbunatatirea eficientei, pentru a capata destula portanta prin grilaj si pentru a folosi o cantitate de energie anumita.   Modelele curente inca nu-si pot ridica propriile generatoare electrice.
Alimentarea cu energie electrica se face inca printr-un cablu, care "danseaza" prin aer precum un ombilic.   Astfel, inginerii Iononavei tind sa ramana retinuti la capitolul "Performante", dar va vor spune ca le ia acum doar 90 de vati (30.000 volti la 3 miliamperi) pentru a manevra in aer un model de doua palme in latime.
Tradus in raport "putere - greutate", aparatul putea elibera 96 cp pe livra, in comparatie cu doar 1 cp pe livra al elicopterului, in genere, sau 0.65 cp pe o livra, atat cat a putut oferi si prototipul Piper Cub.

    Fiind, totusi harnici, ei lucreaza pentru a putea spori eficienta inventiei lor.
O posibila tehnica de marire a puterii este ca sa directeze energia in rafale scurte si intense, in loc sa aplice un voltaj constant.   In alta ordine de idei, incearca numeroase alte modele de grilaje si emitatoare ionice pentru a minimiza pierderile de energie din cauza turbulentelor intalnite in curentul de respingere.



SUS





[Despre mr. De Seversky si asteptarile d-sale...]


    In pofida unor asemenea probleme nerezolvate, echipa dezvoltatoare aproape ca debordeaza de optimism, iar cel mai optimist dintre toti inventatorii Iononavei este maiorul Alexander P. (A.P.) De Seversky.   Maiorul De Seversky este un vizionar pragmatic, nicidecum un flecar, care in multe domenii de cercetare si-a depasit cu mult era.

Speram sa putem zbura cu un model cu auto-alimentare, poate chiar pana la finele acestui an, mi-a spus d-sa increzator.   In cele din urma, motorul ionic se va dovedi mult mai eficient decat elicea sau turbina, ca metoda de propulsie aeropurtata.
Voi atinge portanta cu un consum de energie si combustibil mai redus decat al oricaror alte forme de aeronave.   De fapt, se va dovedi mai eficient decat orice alta metoda conventionala de convertire a electricitatii in energie cinetica
.

    Rostita de catre un om precum De Seversky, o asemenea declaratie comporta o veriga aproape profetica.   Pentru un modelator de aeronave de varf si fost as in arta pilotajului in ultimii 50 de ani, ideea d-sale a fost adesea inaintea timpului ei - uneori spre frustrarea unor experti in avionica.

    Pierzandu-si piciorul drept in timpul unei misiuni din timpul Primului Razboi Mondial, nu s-a lasat impiedicat in a dobori 13 avioane inamice in decursul ultimelor sale misiuni de zbor.
Dupa ce a imigrat in S.U.A., din Rusia natala, De Seversky a imbunatatit arta bombardarii tactice, initiind si cursuri aplicate cu ajutorul computerului, in decursul anilor '20, care s-au dovedit mai tarziu a fi precursoarele celor despre sistemele de ghidaj inertiale.



SUS





[Colaborarea cu gen. Mitchell si alte note...]


Lucrata impreuna cu Billy Mitchell

    Mai tarziu, a pionierizat modelul fuzelajului aripii intins pe grilaj, care acum este in uz general.
A fost consulant al generalului Billy Mitchell, in istoricele sale experimente, din decursul anilor '20: "avion-contra-cuirasat"; si consultant special al Sefului de Stat Major al S.U.A., ajutandu-l sa formuleze strategii de baza in materie de aparare aeriana, in timpul celui de-al Doilea Razboi Mondial.   De asemenea, a contribuit la modelarea avioanelor P-35 si P-43, care au condus la dezvoltarea lui P-47 Thunderbolt, unul dintre cele mai eficace avioane de vanatoare ale Americii.   In prezent, este un om de 70 de ani voios si cochet, caruia tot ii mai place sa ia la incercat modele experimentale.

    Ideea m-a "lovit" pe cand lucram la un aparat de curatare electrostatic, pe care l-am inventat, maiorul isi aminti.   Masinaria fusese proiectata sa lupte cu poluarea din aer prin incarcarea electrica a particulelor rezultate din fumul industrial, si apoi sa le capteze intr-un lichid electrolitic cu sarcina opusa.
De Seversky a constatat cum un curent de aer se propaga printre cei doi electrozi, cauzat fiind de ionizarea unui proces mai inainte explicitat.   Pentru un pilot batran ca mine, spuse maiorul, orice agita vantul in sus, este o masinarie zburatoare.   Asa ca am inceput sa dezvolt ideea.

    Maiorul paru ingrijorat de faptul ca Iononava ar putea fi confundata cu vreun vehicul spatial:
Nu este o astronava..., explica el emfatic pentru a deteoretiza orice posibila confuzie.   Este un avion, special conceput pentru atmosfera.   Dar va fi capabil sa faca lucruri pe care nici o alta aeronava actuala nu le poate acum face.

    Subliniind avantajul potential al Iononavei in fata avioanelor si elicopterelor conventionale, De Seversky a bifat o serie de notiuni radicale.

    Elicopterele, la altitudini foarte mari, isi invart palele in vid, acolo unde aerul este din ce in ce mai rarefiat.   Dincolo de 20.000 de picioare, aproape ca nu mai au portanta.   In contrast cu acestea, expertii au calculat faptul ca Iononava va putea genera un curent de respingere suficient, astfel incat sa poata ramane suspendata la 300.000 de picioare.



SUS



[Previziuni si operabilitate...]


Marimi nelimitate.   Cu cat este mai mare, cu atat mai bine zboara.   Eficienta creste exponential cu suprafata.
Curentii perturbanti dimprejurul grilajului devin mai putin importanti la aeronavele mai mari.   Motivul: suprafata creste mai rapid decat circumferinta prin marirea graduala.   Vom fi capabili sa le construim pe cat de mari sunt blocurile de apartamente, afirma De Seversky.


Viteza sporita.   Nici o limita de viteza practic nu a fost stabilita.   Ionii insisi pulsand de la emitator spre grilaj, obtinandu-se curentii de aer de o velocitate foarte intensa.
Frictiunea scheletului aerodinamic ar putea fi factorul determinant in materie de viteza, fiindca retusarea unghiurilor scheletului aeronavei ar putea minimiza rezistenta aerului.


Siguranta.   Nici un fel de piese detasabile la sistemul de propulsie sau la fuzelaj inseamna mai putine sanse de esec.


Alocarea voltajelor.   Ghidajul este reusit prin aplicarea unor voltaje diferite anumitor parti ale aeronavei.   Partea cu voltaj mai ridicat ofera o portanta mai mare, astfel inaltand-o.
Forma aeronavei nu conteaza.   Orice forma va zbura, dar De Seversky considera ca modelele rotunde, in forma de farfurii zburatoare, vor fi cel mai usor manevrabile.

Cu o simpla maneta de control, pilotul va putea ridica orice muchie a navei, cauzand efectul de "inclinare si rostogolire", ca si cum Iononava ar fi avand flapsuri si eleroane.   Va putea aseza nava in orice pozitie de zbor: botul in sus sau in jos; sau s-o rastoarne cand pe-o parte, cand pe alta.   Asemeni unui rotor de elicopter, aceasta inclinare impinge nava inainte, o trage inapoi, sau o poate impinge in laterale.



SUS



[Membrii echipelor si fezabilitatea proiectului...]


    J.F. Bruno, directorul tehnic al echipei lui De Seversky, a vorbit despre o "gondola pentru pasageri", in cazul viitoarelor modele; suspendata pe inelaturi, sub grilajul principal, astfel incat sa ramana in echilibru, indiferent de cum ar fi inclinata puntea principala.
Locatia de sub grilajul principal va asigura, de asemenea, protectia pasagerilor fata de curentul electric de intensitate ridicata; ca nu cumva prins in "vartejul ionic", acesta sa-i electrocuteze, bineinteles numai daca acestia cumva ar fi "prinsi" de grilajul principal.   Ar fi exact precum o pasare ar sta pe-un fir de sarma, spuse Yorish, insarcinatul cu modelarea electronica.


    Pana ce patentarile pentru Iononava fusesera, in sfarsit, aplicate, De Seversky si-a pastrat cu grija proiectul invaluit in mister.   Acesta este inca un motiv pentru care nici un model la scala larga nu a fost inca construit.   Dar pana si modelele actuale iti pun imaginatia la incercare.  Navele (imaginare) pilotate de oameni sunt prevazute pentru a fi folosite in scopuri de:


Transport comun.   Fara limita capacitanta, poti sa imbarci "vagoane" de oameni in acea nava VTOL, descongestionand traficul din jurul centrelor urbanistice.   Acelasi tip de nave, folosite la transporturi de mare distanta, poate chiar la viteze supersonice, nu vor avea nevoie de piste si aeroporturi lungi.
Controlorii aerieni.   Plutind deasupra podurilor sau marilor intersectii, or patruland deasupra autostrazilor, o Iononava pilotata de un singur om ar putea furniza o viziune de ansamblu asupra conditiilor de trafic aerian, transmitand informatiile catre Turnurile de Control de la sol prin unde radio.



SUS



[Idei despre aplicabilitate...]


Grilajul este dificil de lovit.

Recunoastere si salvare militara.   Fara piese de schimb, Iononava este cu mult mai putin vulnerabila la tirul inamic de intensitate redusa decat elicopterele.   Cavitatea grilajului face din Iononava o tinta aproape imposibila.   Majoritatea gloantelor ar iesi direct prin ea.   Chiar daca grilajul ar fi lovit, incarcatura electrica ar fi mentinuta, in pofida atingerii anumitor zone.   Spre deosebire de un elicopter cu paletele sfaramate, Iononava nu s-ar prabusi.


Observarea conditiilor meteo.   In timp ce satelitii Tiros vor "privi" in jos, catre atmosfera terestra, din spatiul extraorbital, Iononava ar putea naviga direct prin aceasta, creand curenti de aer, si furnizand informatii suplimentare si valoroase.
    Fiind complet dirijabila, Iononava nu ar esua odata cu curentii de aer, precum o fac acum baloanele meteorologice, ci si-ar mentine pozitia deasupra unor arii cruciale, facand in asa fel incat previziunile meteorologice sa fie cat mai exacte.


Antena aeropuratata.   Mentinuta in aer, pe termen nedifinit, intr-o pozitie fixa, printr-o sursa de alimentare la sol, Iononava ar putea sa actioneze si ca radar defensiv.   Ar fi ca si cum am ridica Linia DEW cu cca 60 de mile aeriene, sugera De Seversky, adaugand 15 - 25 de minute la avertismentul antiracheta.


O masinarie antiracheta.   Mereu alert in privinta tacticilor militare, De Seversky crede ca Iononava ar putea fi folosita ca interceptoare de rachete.   In mod obisnuit, nava ar pluti la altitudini mari, scanand orizontul la o raza de 700 mile.   Imediat cum ar zari si identifica o racheta ostila, prin intermediul unui sistem de detectie cu infrarosu, Iononava s-ar repezi catre aceasta, fixand un curs de coliziune, si ar detona-o pe loc.



SUS



[Modalitati si surse de alimentare...]


    Cand nave reale sunt construite, in genere, arhitectii lor se asteapta sa aiba optiuni variate in ceea ce priveste alimentarea acestora; un concept nou fiind in curs de dezvoltare de catre departamentul spatial al NASA.   Cateva dintre acestea includ:


Turbine cu gaz.   Cateva firme comerciale, in special General Electrics si Allis Chalmers, s-au prezentat cu niste turbine alimentate cu kerosen, acestea fiind usoare si compacte; initial concepute ca surse de alimentare pentru navele spatiale.   Acestea ar putea fi folosite pentru a genera curent electric la bordul Iononavelor.


"Celule" cu combustibil.   Acestea sunt reactoare chimice ce produc electricitate precum un incarcator, dar extragandu-si combustibilul din tancuri chimice externe.   NASA testeaza, in prezent, asemenea "celule", convertind hidrogenul in oxigen si, respectiv, in curent electric, cu ajutorul apei potabile, ca produs secundar.


Fotoceluloide.   Acestea vor converti direct lumina solara in curent electric - sursa actuala de energie a satelitilor.   Cand fotoceluloidele vor fi disponibile, ar putea sa sustina Iononava in aer pentru perioade nedefinite.



Energie pe baza de mercur, aflat la punct de topire.

    Floarea-Soarelui, numele de cod pentru un alt proiect de obtinere a curentului electric direct din lumina solara.
Acesta presupune existenta unui reflector, asemanator unei umbrele, care va directa lumina solara pentru a "fierbe" mercurul; acesta prelingandu-se printr-o turbina, si astfel obtinandu-se curent electric.

    Alimentatoarele cu energie solara vor fi suplinite de catre un alt tip de generatoare de curent electric, atunci cand lumina solara nu va putea fi disponibila.


Radiatia microundelor.   Raze concentrate ale undelor inalte radio ar putea transfera energie de la statiile de alimentare terestre la Iononava, daca aceasta ar fi folosita ca platforma aeriana la punct fix.

    Raytheon a pionierizat acest tip de transmisie energetica printr-un tub, denumit Amplitron, ce a recolectat pana la 72% din energia emanata din receptoare.   Raze laser concentrate ar putea fi folosite in acelasi mod.





    Echipamentul experimental a fost deja produs pentru fiecare dintre aceste alimentatoare neconventionale.
Nici unul dintre cei implicati in proiectul Iononavei nu va fi stresat de catre vreun orar de productie.   Este un proiect destul de nastrusnic, admise directorul tehnic. Bruno (un veteran in afacerile din rachetistica, cu experienta de peste 20 de ani), dar asa ceva s-a mai spus si cand ne-am apucat sa lucram la rachete.

    Maiorul De Seversky, a carui cariera ne duce inapoi pana spre inceputurile aviatiei, isi intrevede inventia in perspectiva istorica: Exploram un principiu de zbor complet nou.   Suntem exact acolo unde Fratii Wright au fost in 1903.   Abia incepem sa intrevedem posibilitatile.





Virgona



NOTA:

* Acest articol a vazut lumina zilei in cursul lunii august a anului 1964, in Popular Mechanics

** Patentarea apartine maiorului Fortelor Aeriene ale S.U.A., Alexander P. De Severesky (registru: 3.130.945 - 15 pagini de note; Iononava/Ionocraft, indosariat la data de 31 august, 1959; permisiunea pentru publicare a fost acordata la data de 28 aprilie 1964).



Sursa on-line oficiala: MarkWilson.Com
Galerie foto & audio




© Virgona
(membru fondator al C.R.T.C.; detinator de drept si prim "arhitect" al Virgonei
Initiator al proiectului "Erigona-Galladriela", din 12 februarie, 2005)