只用空气和电力就能产生与商用喷气发动机相当推力的等离子喷气发动机

最近科学家展示了一种等离子喷气推进器原型装置，研究表明这一推进器原型设计只需使用空气和电力就能产生与商业喷气式发动机相同的推力。

人类依赖化石燃料作为主要能源来源，特别是在运输方面。然而，化石燃料既不可持续又不安全，是温室气体排放的最大来源，对呼吸系统产生不利影响和全球变暖造成破坏。

武汉大学一个研究小组展示了一种微波等离子体推进器的原型。

该研究目的是帮助解决全球变暖问题，这是由于人类使用化石燃料内燃机为汽车和飞机等提供动力。本研究设计的等离子喷气推进器，不需要化石燃料，因此不存在碳排放造成温室效应和全球变暖的问题。

等离子推进器已经在航天器上使用氙气等离子体作为太阳电运动的一种手段，但这种东西在地球大气层中没有用处，因为加速的氙气离子会因与空气摩擦而失去大部分推力。更不用说，它们首先只能产生少量的推力。

这种方法不同于以往试图用一种关键方法制造等离子喷射推进器。其他的等离子体喷射推进器，如美国宇航局的曙光号探测器，使用的是氙气等离子体，它无法克服地球大气层中的摩擦力，因此功率不够大，无法用于航空运输。相反，该研究等离子体喷射推进器只使用注入的空气和电力就地产生高温高压等离子体。该装置的工作原理是通过电离空气产生低温等离子体，通过空气压缩机将其吹到管子上。等离子体在管子上升的过程中，会被强大的微波击中，使等离子体中的离子剧烈摇晃，使其与其他非离子化的原子相撞，并使等离子体的温度和压力大大增加。这种温度和压力在管子上产生了巨大的推力。

他们在一定的功率和空气流量范围内进行了测试，尽管测量技术有些笨拙，但他们发现推进推力与微波功率和空气流量之间存在线性关系。从能效层面来看，其推力为11N（400W、每小时空气流量1.45 立方米），这意味着其推力效率为28 N / kW 。假设其性能是线性增长的，那团队预估特斯拉 Model S 的电池可输出 310 kW 的功率（换算成推力就是 8500 N）。

通过比较，空客E-Fan电动飞机使用了一对30千瓦的电动管道式风扇，合起来能产生1500N的推力。这意味着推力效率为25N/kW，与该实验室组装的第一架原型机相比，推力效率并不高。研究人员说，这个推力效率已经 “可以与商业飞机喷气式发动机的推力效率相媲美。”

研究人员表示，他们正在努力抛弃钢球测试方法，换上更可靠、更准确的东西，同时也在努力提高设计的效率。不过，在电动飞机推进中，这种新的等离子体推进器的想法看起来确实很有希望

通过用高功率微波源建造一个大型的推进器阵列，可以将原型设计放大到全尺寸喷气机。该研究正在朝着这个目标努力提高设备效率。尽管如此，这是一个有趣而新颖的等离子推进器设计。如果事实证明它的可扩展性和效率能达到对飞机友好的水平，它将为零排放电动航空的新兴领域做出真正的贡献。

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