È la propulsione al plasma a rappresentare la sfida tecnologica dei due giganti dell’economia, Usa e Cina. Al lavoro sui nuovi motori che permetteranno agli aerei di volare ad emissioni zero ci sono il Massachussets Institute of Technology (MIT) di Boston, e l’Institute of Technological Sciences di Wuhan, che hanno già sviluppato due prototipi, anche se molto diversi tra loro.
Il plasma viene comunemente definito ‘il quarto stadio della materia’, di fatto è il protagonista di molti fenomeni fisici e rappresenta circa il 99% dell’universo visibile. Ma a che punto sono i ricercatori nel lavoro di sviluppo dei motori al plasma?
Il prototipo dell’Mit di Boston
Il Mit ha messo a punto un prototipo in grado di volare in condizioni atmosferiche, i test sono stati eseguiti con la creazione di un vento ionico ottenuto grazie alla generazione di plasma attraverso una differenza di potenziale elettrico di ben 40.000 volt e senza parti in movimento.
Si tratta del primo aereo con volo allo stato solido ai fatti, visto che non sono presenti movimenti meccanici ed il suo peso infatti si aggira intorno ai 2,27 kg con una estensione alare di 5 metri. Il sistema elettrico a bordo è alimentato a batterie al litio polimeriche ed ha una potenza di 400 watt.
Questo prototipo messo a punto dall’Mit ha volato per circa 60 metri, ma il test è stato anche ripetuto fino a 10 volte con lo stesso risultato.
Il prototipo dell’ITS di Wuhan
La soluzione prospettata dai ricercatori cinesi è completamente diversa da quella made in USA. Il gruppo dell’ITS ha prodotto un prototipo il cui volo è sostenuto da un sistema di propulsione a getto simile a quello dei jet attualmente in uso.
Il gruppo di ricerca dell’ITS parla di una potenza ottenuta molto superiore a quella dimostrata dall’Mit di Boston. I ricercatori di Wuhan hanno creato un prototipo con 28 N/kW di forza di sollevamento, con una pressione jet di 24.000 N/m2.
Il sistema funziona grazie ad un magnetron, vale a dire un generatore di microonde elettromagnetiche, da un compressore d’aria, da un alimentatore e da un tubo di quarzo in cui si sviluppa il getto al plasma.
Attraverso la modulazione del flusso d’aria e della potenza di generazione delle microonde, si possono ottenere forza e pressione molto simili a quelle ottenute da un turbogetto oggi in uso per qualsiasi comune aeroplano commerciale.
I prossimi passi della ricerca nella sfida Usa-Cina
Ma come proseguiranno le ricerche, e quali sono i prossimi obiettivi da raggiungere? Le strade imboccate dai due istituti di tecnologia sono evidentemente molto diverse, e così anche i prossimi passi che ciascuno dei due si troverà a compiere differiranno.
Il Massachussets Institute of Technology di Boston ha intenzione di puntare sui droni, mentre l’Institute of Technological Sciences di Wuhan intende proseguire con la costruzione di un dimostratore di maggiore potenza. In entrambi i casi l’obiettivo finale è quello di produrre aerei che volano ad emissioni zero.
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