接下来是重头戏,关于飘升机的本质性设计问题。必须要完整的了解它的工作机制,才能避免一些,在不了解原理的情况下,需要尝试很久才能发现的细节性设计缺陷。
这是一个典型的、我认为没有其它缺陷的、而仅仅是在原理的认知上犯了重大错误的,失败品。(右下角已经有点损坏了,冕栅也已经剪断)
我们可以清楚的看到,这一失败品的铝箔上缘是尖锐的,并没有任何的加工,那么根据离子漂流理论,飘升机之所以可以运作,是因为发射极周围,密度更高的强电场,将空气分子电离形成离子云,而离子云被接受极铝箔吸引,裹挟中性分子一并运动,使中性分子最终被发射出去,从而形成了推力,那么根据离子漂流理论,在这个失败品中,本质性的失败之处,在于铝箔上缘的大曲率尖端结构,使得大量电荷也在此堆积形成媲美冕栅的强电场,在空气中激发了和冕栅所激发的离子相反极性的离子,并同样将这些离子反向发射,裹挟了向上运动的中性粒子,中和了裹挟中性粒子向下运动的离子云,而铝箔这一侧在强电场中受激的离子的数量,也直接影响了飘升机的推进效率。在知乎上查到的一篇关于自制飘升机的文章,我看图推测其失败原因大概率就是因为铝箔上缘的电场过强。
在这里需要补充的是,如果发射极和接受极之间的距离太近,一方面会带来更高的击穿风险,另一方面会导致离子云没有足够的行程被电场加速,最终导致了效率的降低,而对于小规模小功率的飘升机制作而言,它的影响,可能就是成功与失败的分水岭。
本作中使用的铜线-铝箔气隙宽度为30mm,经测试给出建议,总周长在450mm以下的制作,不推荐比30mm更小的气隙宽度。
时段 | 个数 |
---|---|
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 | {{f.fileCount}} |