Aeronaves Propelidas Por Íons: Sem partes móveis no sistema de propulsão

De Fouad Sabry

O que é uma aeronave de propulsão iônica

Uma aeronave que não precisa de combustão ou componentes móveis para criar sustentação ou propulsão no ar é conhecida como aeronave de propulsão iônica ou aeronave ionocraft. Este tipo de aeronave emprega eletrohidrodinâmica, muitas vezes conhecida como EHD. Os projetos que estão atualmente em uso não criam impulso suficiente para suportar o vôo humano ou cargas práticas.

Como você se beneficiará

(I) Insights, e validações sobre os seguintes tópicos:

Capítulo 1: Aeronaves de propulsão iônica

Capítulo 2: Propulsores de íons

Capítulo 3: Fenômenos elétricos

Capítulo 4: Propulsor

Capítulo 5: Propulsão elétrica por emissão de campo

Capítulo 6: Impulso magnetohidrodinâmico

Capítulo 7: Efeito Biefeld?Brown

Capítulo 8: Thomas Townsend Brown

Capítulo 9: Propulsor

Capítulo 10: Descarga de corona

Capítulo 11: Eletrohidrodinâmica

Capítulo 12: Propulsor de íons em grade

Capítulo 13: Vento de íons

Capítulo 14: Avalanche de elétrons

Capítulo 15: Eletrogravítica

Capítulo 16: Motor de propulsão de plasma

Capítulo 17: EmDrive

Capítulo 18: Descarga de escova

Capítulo 19: Veículo aéreo eletromagnético sem asas

Capítulo 20: Propulsores (nave espacial)

Capítulo 21: MIT EAD Airframe Ve rsion 2

(II) Respondendo às principais perguntas do público sobre aeronaves de propulsão iônica.

(III) Exemplos do mundo real para o uso de aeronaves propelidas por íons em muitos campos.

(IV) 17 apêndices para explicar, resumidamente, 266 tecnologias emergentes em cada setor para ter uma compreensão completa de 360 ​​graus das tecnologias de aeronaves de propulsão iônica.

Para quem é este livro

Profissionais, estudantes de graduação e pós-graduação, entusiastas, hobistas e aqueles que desejam ir além do conhecimento ou informação básica para qualquer tipo de aeronave de propulsão iônica.

• Idioma: Português
• Editora: Um Bilhão Bem Informado [Portuguese]
• Data de lançamento: 5 de nov. de 2022

Pré-visualização do livro

Direitos autorais

Ion Prosced Aircraft Copyright © 2022 by Fouad Sabry. Todos os direitos reservados.

Todos os direitos reservados. Nenhuma parte deste livro pode ser reproduzida sob qualquer forma ou por qualquer meio eletrónico ou mecânico, incluindo sistemas de armazenamento e recuperação de informações, sem autorização por escrito do autor. A única exceção é por um revisor, que pode citar pequenos excertos numa revisão.

Capa desenhada por Fouad Sabry.

Este livro é uma obra de ficção. Nomes, personagens, lugares e incidentes são produtos da imaginação do autor ou são usados de forma fictícia. Qualquer semelhança com pessoas reais, vivas ou mortas, eventos ou locais é inteiramente coincidência.

Bónus

Pode enviar um e-mail para [e-mail] com a linha de assunto Ion Propelled Aircraft: No moving parts in the propulsão system, e receberá um e-mail que contém os primeiros capítulos deste livro.

Fouad Sabry

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Prefácio

Por que escrevi este livro?

A história de escrever este livro começou em 1989, quando eu era estudante na Escola Secundária de Estudantes Avançados.

É notavelmente como as escolas STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática), que estão agora disponíveis em muitos países avançados.

O STEM é um currículo baseado na ideia de educar os alunos em quatro disciplinas específicas - ciência, tecnologia, engenharia e matemática - numa abordagem interdisciplinar e aplicada. Este termo é normalmente usado para abordar uma política de educação ou uma escolha curricular nas escolas. Tem implicações no desenvolvimento da força de trabalho, nas preocupações de segurança nacional e na política de imigração.

Havia uma aula semanal na biblioteca, onde cada aluno é livre de escolher qualquer livro e ler durante 1 hora. O objetivo da aula é incentivar os alunos a lerem outras disciplinas que não o currículo educativo.

Na biblioteca, enquanto olhava para os livros nas prateleiras, notei livros enormes, num total de 5.000 páginas em 5 partes. O nome dos livros é A Enciclopédia da Tecnologia, que descreve tudo à nossa volta, from absoluto zero a semicondutores, quase todas as tecnologias, na altura, foram explicadas com ilustrações coloridas e palavras simples. Comecei a ler a enciclopédia, e claro, não consegui terminá-la na aula semanal de 1 hora.

Então, convenci o meu pai a comprar a enciclopédia. O meu pai comprou-me todas as ferramentas tecnológicas no início da minha vida, o primeiro computador e a primeira enciclopédia tecnológica, e ambos têm um grande impacto em mim e na minha carreira.

Terminei toda a enciclopédia nas mesmas férias de verão deste ano, e então comecei a ver como o universo funciona e como aplicar esse conhecimento aos problemas do dia-a-dia.

A minha paixão pela tecnologia começou há mais de 30 anos e ainda assim a viagem continua.

Este livro faz parte da Enciclopédia das Tecnologias Emergentes que é a minha tentativa de dar aos leitores a mesma experiência incrível que tive quando andava no liceu, mas em vez de tecnologias do século XX, estou mais interessado nas tecnologias emergentes do século XXI, aplicações e soluções industriais.

A Enciclopédia das Tecnologias Emergentes será composta por 365 livros, cada livro será focado numa única tecnologia emergente. Pode ler a lista de tecnologias emergentes e a sua categorização pela indústria na parte de Em breve, no final do livro.

365 livros para dar aos leitores a oportunidade de aumentar os seus conhecimentos sobre uma única tecnologia emergente todos os dias, no decurso de um ano.

Introdução

Como escrevi este livro?

Em todos os livros de A Enciclopédia das Tecnologias Emergentes, estou a tentar obter insights instantâneos, de pesquisa bruta, diretamente das mentes das pessoas, tentando responder às suas perguntas sobre a tecnologia emergente.

Há 3 mil milhões de pesquisas no Google todos os dias, e 20% delas nunca foram vistas antes. São como uma linha direta para os pensamentos das pessoas.

Às vezes, é Como é que retiro o encravamento de papel. Outras vezes, são os medos e os desejos secretos que só se atreveriam a partilhar com o Google.

Na minha busca para descobrir uma mina de ouro inexplorada de ideias de conteúdo sobre Ion Propelled Aircraft, uso muitas ferramentas para ouvir dados autocompletos de motores de busca como o Google, e rapidamente escolho todas as frases e perguntas úteis, as pessoas estão a perguntar em torno da palavra-chave Ion Propelled Aircraft.

É uma mina de ouro de pessoas introspeção, posso usar para criar conteúdo fresco, ultra-útil, produtos e serviços. Do tipo que pessoas, como tu, realmente querem.

As pesquisas de pessoas são o conjunto de dados mais importante alguma vez recolhido na psique humana. Portanto, este livro é um produto ao vivo, e constantemente atualizado por cada vez mais respostas para novas perguntas sobre Ion Propelled Aircraft, feitas por pessoas, tal como tu e eu, a questionarem-se sobre esta nova tecnologia emergente e gostariam de saber mais sobre isso.

A abordagem para escrever este livro é obter um nível mais profundo de compreensão de como as pessoas procuram em torno de Ion Propelled Aircraft, revelando perguntas e consultas que eu não pensaria necessariamente fora da minha cabeça, e respondendo a estas perguntas em palavras super fáceis e digestivas, e para navegar o livro de uma forma simples.

Por isso, quando se trata de escrever este livro, assegurei-me de que está o mais otimizado e direcionado possível. Este propósito do livro está a ajudar as pessoas a compreender e a desenvolver os seus conhecimentos sobre Aeronaves Impulsionadas de Iões. Estou a tentar responder as perguntas das pessoas o mais de perto possível e a mostrar muito mais.

É uma forma fantástica e bonita de explorar questões e problemas que as pessoas têm e responder diretamente, e adicionar insights, validação e criatividade ao conteúdo do livro – até mesmo pitchs e propostas. O livro revela áreas ricas, menos aglomeradas e, por vezes, surpreendentes, de procura de investigação que eu não alcançaria de outra forma. Não há dúvida de que, espera-se que aumente o conhecimento da mente dos potenciais leitores, depois de ler o livro usando esta abordagem.

Apliquei uma abordagem única para tornar o conteúdo deste livro sempre fresco. Esta abordagem depende de ouvir as mentes das pessoas, utilizando as ferramentas de escuta de pesquisa. Esta abordagem ajudou-me a:

Conheça os leitores exatamente onde estão, para que eu possa criar conteúdo relevante que atinge um acorde e impulsiona mais compreensão ao tema.

Mantenha o meu dedo firmemente no pulso, para que eu possa obter atualizações quando as pessoas falam sobre esta tecnologia emergente de novas maneiras, e monitorizar as tendências ao longo do tempo.

Descobrir tesouros ocultos de perguntas precisa de respostas sobre a tecnologia emergente para descobrir insights inesperados e nichos ocultos que impulsionam a relevância do conteúdo e lhe dão uma vantagem vencedora.

O bloco de construção para escrever este livro inclui o seguinte:

(1) Deixei de perder tempo com a intuição e a adivinhação sobre os conteúdos desejados pelos leitores, preenchi o conteúdo do livro com o que as pessoas precisam e despedi-me das intermináveis ideias de conteúdo baseadas em especulações.

(2) Tomei decisões sólidas e tomei menos riscos, para conseguir lugares na primeira fila para o que as pessoas querem ler e querem saber - em tempo real - e utilizar dados de pesquisa para tomar decisões ousadas, sobre quais os tópicos a incluir e quais os tópicos a excluir.

(3) Racionalizei a minha produção de conteúdos para identificar ideias de conteúdo sem ter de analisar manualmente as opiniões individuais para poupar dias e até semanas de tempo.

É maravilhoso ajudar as pessoas a aumentar os seus conhecimentos de uma forma simples, respondendo apenas às suas perguntas.

Penso que a abordagem da escrita deste livro é única à medida que se colide, e acompanha as questões importantes que os leitores fazem sobre os motores de busca.

Agradecimentos

Escrever um livro é mais difícil do que pensava e mais gratificante do que alguma vez poderia imaginar. Nada disto teria sido possível sem o trabalho concluído por investigadores de prestígio, e gostaria de reconhecer os seus esforços para aumentar o conhecimento do público sobre esta tecnologia emergente.

Dedicatória

Para os esclarecidos, aqueles que vêem as coisas de forma diferente, e querem que o mundo seja melhor. Podes discordar demasiado deles, e podes discutir ainda mais com eles, mas não podes ignorá-los, e não podes subestimá-los, porque mudam sempre as coisas... empurram a raça humana para a frente, e enquanto alguns podem vê-los como os loucos ou amadores, outros vêem génio e inovadores, porque aqueles que são iluminados o suficiente para pensar que podem mudar o mundo, são os que o fazem, e levam as pessoas à iluminação.

Epígrafe

Uma aeronave que não necessite de combustão ou componentes móveis para criar elevação ou propulsão no ar é conhecida como uma aeronave propulsionada por iões ou um ionocraft. Este tipo de aeronave emprega electrohidrodinâmica, muitas vezes conhecida como EHD. Os desenhos atualmente em uso não criam impulso suficiente para suportar voos humanos ou cargas práticas.

Tabela de Conteúdos

Direitos autorais

Bónus

Prefácio

Introdução

Agradecimentos

Dedicatória

Epígrafe

Tabela de Conteúdos

Capítulo 1: Aeronaves propulsionadas por iões

Capítulo 2: Propulsor de iões

Capítulo 3: Fenómenos elétricos

Capítulo 4: Impulsor

Capítulo 5: Propulsão elétrica de emissões de campo

Capítulo 6: Unidade magnetohidrodinâmica

Capítulo 7: Efeito Biefeld Brown

Capítulo 8: Thomas Townsend Brown

Capítulo 9: Propelente

Capítulo 10: Descarga de Corona

Capítulo 11: Electrohidrodinâmica

Capítulo 12: Propulsor de iões com grade

Capítulo 13: Vento de iões

Capítulo 14: Avalanche de eletrões

Capítulo 15: Electrogravitics

Capítulo 16: Motor de propulsão de plasma

Capítulo 17: EmDrive

Capítulo 18: Descarga de escova

Capítulo 19: Veículo aéreo eletromagnético sem asas

Capítulo 20: Propulsores (naves espaciais)

Capítulo 21: MIT EAD Airframe Versão 2

Epílogo

Sobre o Autor

Brevemente

Apêndices: Tecnologias Emergentes em Cada Indústria

Capítulo 1: Aeronaves propulsionadas por iões

Uma aeronave que não necessite de combustão ou componentes móveis para criar elevação ou propulsão no ar é conhecida como uma aeronave propulsionada por iões ou um ionocraft. Este tipo de aeronave emprega electrohidrodinâmica, muitas vezes conhecida como EHD. Os desenhos atualmente disponíveis não fornecem impulso suficiente para o voo humano ou para o transporte de pesos práticos.

Há referências ao ano de 1709 num livro escrito por Francis Hauksbee chamado Physico-Mechanical Experiments on Various Subjects. Este livro descreve o princípio da propulsão do vento iónico com partículas carregadas de corona. Esta descoberta ocorreu pouco depois da invenção da eletricidade.

Thomas Townsend Brown, um experimentador americano, dedicou uma parte significativa da sua vida a trabalhar no princípio, que ele apelidou de efeito Biefeld-Brown. Brown estava sob a falsa suposição de que o princípio descrevia um efeito anti-gravidade. Outros trabalhadores descobriram que o efeito se devia ao EHD porque os seus gadgets criaram impulso na direção do gradiente de campo, apesar de a gravidade puxar sempre na mesma direção, e porque os seus dispositivos não funcionavam num vácuo. Isto foi inadequado para içar a necessária alimentação de alta tensão, que teve de permanecer no chão e forneceu eletricidade à embarcação através de cabos longos e flexíveis.

Durante as décadas de 1950 e 1960, um designer de aeronaves americano chamado Major Alexander Prokofieff de Seversky analisou a possibilidade de usar a propulsão EHD como fonte de elevador. Em 1959, apresentou um pedido de patente para um ionocraft.

O fornecimento de energia do século XXI é menor, mais leve e mais eficiente. O dispositivo foi impulsionado para o ar usando uma banda elástica como uma catapulta, e o sistema EAD manteve a aeronave no ar enquanto voava a baixa altitude.

A propulsão do ar iónico é um método para produzir um fluxo de ar utilizando energia elétrica em vez de quaisquer elementos em movimento para obter o efeito desejado. Como resultado desta característica, é frequentemente referida como uma unidade de estado sólido. O conceito baseia-se nos fundamentos da electrohidrodinâmica.

É composto por dois elétrodos condutores paralelos, um fio emissor líder, e um coletor a jusante quando está na sua forma mais fundamental. Quando uma fonte de alta tensão (na ordem dos quilovolts por milímetro) é usada para alimentar tal arranjo, o emissor ioniza moléculas no ar, o que faz com que eles acelerem para trás no coletor, criando assim impulso como resposta. Ao longo da rota, estes iões colidem com moléculas de ar electricamente neutras, o que faz com que essas moléculas ganhem velocidade em resposta.

Como os iões podem ter uma carga positiva ou negativa, o impacto não depende diretamente da polaridade da corrente elétrica. Porque também inverte a polaridade dos iões que carregam carga, mudar a polaridade dos elétrodos não muda a direção em que o movimento está a mover-se. Em qualquer direção, o impulso será criado na mesma direção geral. Os iões de azoto são produzidos primeiro durante a formação de uma corona positiva, enquanto os iões de oxigénio são os principais iões primários durante a formação de uma corona negativa. Ambos os tipos de iões rapidamente atraem uma grande variedade de moléculas de ar para formar iões moleculares de ambos os sinais. Estes iões servem a função dos transportadores de carga e podem ser positivos ou negativos.

A atual geração de propulsores EHD é muito menos eficiente do que os motores tradicionais.

Um exemplo do efeito Biefeld-Brown é o impulso que é produzido por um dispositivo EHD, e uma maneira de calcular este efeito é  utilização de uma versão modificada da equação Child-Langmuir. A equação pode ser encontrada utilizando um tratamento unidimensional