Mimo wielu dekad rozwoju zaawansowanej technologii lotniczej eksperci ciągle mierzą się z faktem, że operowanie w rozrzedzonym powietrzu to wielka przeszkoda. Powyżej 10000 metrów gęstość powietrza gwałtownie spada, utrudniając generowanie siły nośnej. Tradycyjne konstrukcje aerodynamiczne w tych warunkach nie radzą sobie najlepiej, co z kolei prowadzi do zwiększonego zużycia energii i skrócenia czasu lotu. Tu właśnie z pomocą przychodzi technologia wzbudzania plazmy, a więc nowatorska metoda opracowana przez naukowców z Chińskiego Centrum Badań i Rozwoju Aerodynamiki (CARDC).
Chiński sekret superdronów, czyli co ma plazma do zasięgu?
Chińczycy opracowali sposób walki z rozszerzonym powietrzem na wysokich pułapach, który polega na instalacji generatorów plazmy na skrzydłach drona. To właśnie one mają emitować impulsy o wysokim napięciu (rzędu nawet 16000 V, 8000 razy na sekundę), jonizując cząsteczki powietrza. Powstała w ten sposób plazma wchodzi w interakcję z przepływem powietrza, zapobiegając jego odrywaniu się od powierzchni skrzydła i zwiększając siłę nośną. Testy w tunelach aerodynamicznych wykazały zresztą imponującą poprawę współczynnika siły nośnej do oporu aż o 88%.
Czytaj też: Wojskowi w szoku. Chiny dokonały przełomu
To przełomowe rozwiązanie ma ogromny potencjał dla dronów typu HALE, a więc maszyn zaprojektowanych do długotrwałych lotów na dużych wysokościach. Udoskonalenie aerodynamiki dzięki plazmie pozwoli im latać dłużej, przenosić cięższe ładunki i zużywać mniej energii. Taka optymalizacja jest nieoceniona zarówno w zastosowaniach wojskowych (rozpoznanie, komunikacja), jak i cywilnych (monitoring środowiskowy, meteorologia).
Czy więc to już czas, aby ogłaszać rewolucję? No cóż, i tak i nie, bo choć technologia wzbudzania plazmy budzi ogromne nadzieje, to nie jest pozbawiona wad. Proces jonizacji może bowiem generować wiry plazmy, czyli zawirowania naładowanego powietrza, które destabilizują drona podczas manewrów, takich jak wznoszenie czy zakręty. Aby temu przeciwdziałać, naukowcy z CARDC opracowują system sterowania zamkniętego obiegu, który na bieżąco dostosowuje emisję plazmy.
Czytaj też: Zmiana, która wstrząśnie lotnictwem. Chiny zaskoczyły wojskowych na całym świecie
Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, Chiny rozwiążą problemy związane z lotem na dużych wysokościach. Taka innowacja z kolei nie tylko zwiększy obecne możliwości, ale też utoruje drogę do przyszłych przełomów – zarówno w systemach bezzałogowych, jak i załogowych. Poza dronami technologia wzbudzania plazmy może bowiem zrewolucjonizować inne sektory lotnictwa. Samoloty operujące w rzadkich warstwach atmosfery, a więc np. na granicy przestrzeni kosmicznej, mogą zyskać znacznie na zwiększonej sile nośnej i stabilności. W erze rosnących wymagań ekologicznych, systemy oparte na plazmie mogą również przyczynić się do ograniczenia zużycia paliwa i emisji.