利用所谓“离子风”产生推力的电子空气动力学原理，其实在近一百年前就被观察到了，并由于亚历山大·赛维尔斯基等人的工作，在航空和业余爱好者圈中得到广泛的关注。

　　基本的想法是用金属丝（箔）构建一系列网格，分别用作正极和负极。通电时，正电极周围的空气分子失去电子而被电离，这些离子被吸引、冲向负电极时，每个都与其他空气分子碰撞数百万次，并推动后者。如此可能产生微小（但可测量）的推力。理论上，施加的电压够大，电极间的流动空气能推动小飞行器。

　　不过直到现在，电子空气动力学最多只是实验室玩具级的（倒是在空气净化器方面有些应用），用于飞行器则受限于其规模扩展性。因为要增加推力就得扩大飞行器，但扩大一倍尺寸，只能使网格表面积按平方增加；而飞行器的体积、重量却得按立方增加，结果是飞行器重得“不可自拔”。所以，它们都微小轻薄（几克重量级别吧），还需要系绳供能，才能短暂悬停——这与赛维尔斯基梦想的载客离子飞船大相径庭。

　　实现突破的是麻省理工航空和航天副教授史蒂文·巴雷特和他的团队。《星际迷航》中那架闪烁蓝光静静滑翔的航天飞机一直让巴雷特着迷，他认为理想的飞机就该这样，不应有螺旋桨和涡轮机。他回忆：“我在酒店度过一个不眠之夜，为此寻找可行方法。经过一番非正式的计算，我认定离子系统可能成为可行的推进系统。”

　　巴雷特团队在不需要移动部件的飞行器上工作了9年。他们制造了一架滑翔机式的无人机，外形正好和莱特兄弟的世界上第一架飞机相似。机翼的前后缘分别排列着金属丝，前缘的较细，后缘的较粗，看起来也像上世纪初的无线电天线。这就是正负电极，用来移动空气分子，提供前进推力。而机身内部是一组锂聚合物电池，配合由电子学研究实验室电力电子研究小组戴维·佩罗教授设计的电气系统，将提供给电极的电压升高到4万伏特。

　　飞机看上去有点原始，但它的确实现了稳定的飞行，而不只是悬停或滑翔。团队中2位来自林肯实验室的工作人员让飞机飞行60米（这是健身房内的最大距离），飞机产生了足够的离子推力来维持整个飞行。一共重复了10次，都获得成功。附图以连续曝光记录了其中一次飞行。

　　巴雷特说：“我们以最简单的设计，来证明离子飞机可以飞行。而要让它完成具体使命还有很长的路。需要更高效率、更长航程，还得在室外飞行。”

　　巴雷特认为新型的离子飞行器具有很多潜在应用，比如无声、无污染的无人机，还有传统飞机推进方式的补充。他的团队正致力于提高设计效率，尽量不增加太多重量而增加电极阵列的表面积，还会设计新的飞行控制机制。

　　他们的研究发表在《自然》杂志上。凌启渝（图：麻省理工）