这不是科幻小说，离子引擎飞机真的被造出来了！
“曲率引擎”、“离子引擎”等等激动人心的科幻名词，正在走进现实，实验成果登上了《自然》杂志封面。
这架飞机翼展5米，总重量仅2.5公斤，甚至连一个行李箱的重量都不到，飞行高度也只有1米左右。但它却是人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机，这种飞机更安静、机械构造更简单，并且不会排放燃烧物。
这架飞机究竟有何过人之处？
它是一台纯固态发动机飞机：没有旋转部件，全靠一个叫“离子引擎”的东西驱动。
没有风扇，全靠电池
离子引擎和涡轮风扇发动机有何不同？
普通飞机的发动机看起来就像是一个大号的吹风机，旋转的风扇不断把空气吹向后方，为机翼提供升力。
离子发动机也是靠吹风，不过它没有“风扇”，而是靠电场造出的“离子风”。
这种现象在生活中很常见，我们插电时冒出的电火花就是空气被电离造成的。
电压越高，离子被加速得越快。发明团队设计了一种能够将电池输出转换为高压电来推动飞机的电源。 通过这种方式，电池最终将输出4万伏的高压。
把200伏直流电变成4万伏高压电，需要几步？
逆变器：把直流电转换成500~700千赫兹的交流电；
变压器：把低压交流电转化为高压交流电，实验中使用的是1:15倍升压，将电压升至7千伏；
电压倍增器：把交流电转变成更高电压的直流电，从7千伏交流电变成4万伏直流电。
经过这三步产生的电压可以放出巨大的电火花。
一旦给导线通上电，强大的电场就会让正极吸引周围的氮气分子，把电子从氮气分子上剥离出来，就像巨大的磁铁吸引铁屑一样。本来中性的氮气分子在失去电子后，变成了带正电的离子，正离子在高电压作用下飞向飞机尾部，形成一种离子组成的“风”。
在这个过程中，每个离子与其他空气分子碰撞数百万次，产生推动飞机前进的推力。
高效无污染的离子引擎
现在每天在空中飞行的客机都会排放大量温室气体。一般的国内航班一次飞行需要添加数吨燃油，最终这些燃油将变成二氧二碳被排放到空气中。而离子引擎不需要燃料，不会排放污染物，是一种清洁能源。简直可以说是“飞机中的特斯拉”。
此外，离子引擎的“比冲”极高。比冲就是发动机的效率，可以理解为单位重量“燃料”让飞船获得的速度。燃料从发动机尾部喷出的速度越快，比冲越大，飞机消耗的燃料就越少。
离子虽然没有燃烧，但是在强大电场的作用下，“燃料”却会以每秒1万米的速度喷出。
