Португалець зібрав іонний двигун в домашніх умовах

Португалець Жуан Дуарте зібрав в домашніх умовах просту робочу модель іонного двигуна. Розповідь про свій проект розробник опублікував на порталі eLab hackerspace. У його двигуні використовуються кілька власників, підставка, корпус і сопло, надруковані з пластику на 3D-принтері, сім цвяхів, сім мідних трубок і високовольтний трансформатор.

При будівництві іонного двигуна важлива висока електрична провідність всіх елементів. Для її збільшення Дуарте покрив цвяхи тонким шаром міді. Він зачистив цвяхи від іржі, а потім опустив їх разом з окислившими мідними монетами в розчин солі і оцту. Завдяки повільненню електрична провідність на поверхні цвяхів збільшилася.

Потім португалець взяв мідну трубу діаметром два сантиметри і нарізав її на п'ять частин довжиною п'ять сантиметрів кожна. Після цього Дуарте роздрукував на принтері власники для трубок і цвяхів, підставку, кожух двигуна і сопло. Для ефективної роботи іонного двигуна кінчики повільних цвяхів повинні знаходитися точно в центрі окружності мідних трубок.

На якій відстані від трубок слід розмістити цвяхи від трубок Дуарте не уточнив, але зазначив, що воно має бути однаковим для всіх цвяхів. Для регулювання тяги португалець зробив власник з цвяхам рухливим в горизонтальній площині. До слухавок і цвяхів Дуарте підключив трансформатор, здатний видавати напругу в дев'ять кіловольт і силу струму в 50 міліампер.

У конструкції двигуна цвяхи виступають як катод, а мідні трубки - анода. При увімкненні напруги повітря навколо цвяхів іонізується і притягується анодом, виникає повітряний потік, який і формує незначну тягу за соплом двигуна. Зрушать з місця така силова установка не може, але здатна колихати обрізки паперу.

Концепцію іонного двигуна вперше запропонував американський вчений Роберт Годдард. У 1954 році технологію детально описав вчений Ернст Штулінгер, а перший функціонуючий двигун був зібраний в 1959 році в NASA. Він зміг пропрацювати протягом 31 хвилини. В якості маршового двигуна іонна силова установка була вперше використана на космічному апараті Deep Space в 1998 році.

Сучасні іонні двигуни здатні безперервно працювати протягом трьох років. У них для створення реактивної тяги використовуються як правило аргон або ксенон. Ці інертні гази розганяються в електричному полі. Позитивними якостями іонного двигуна є мале енергоспоживання і витрата палива, а серйозним недоліком - мікроскопічна тяга, що становить до 250 мілліньютонів.