Прототип оригінального реактивного двигуна на основі повітряної плазми може створювати тягу без використання викопного палива, що потенційно дозволить вирішити проблему екологічних повітряних перевезень. Пристрій іонізує повітря мікрохвилями, генеруючи плазму, яка створює тягу. Таким чином, цей винахід в перспективі дозволить літакам здійснювати польоти, використовуючи тільки електрику і повітря навколо них.
Китайські інженери зібрали прототип плазмового повітряно-реактивного двигуна для атмосферних польотів, в якому повітря розжарюється за допомогою мікрохвиль і викидається, створюючи тягу. Така схема має більш високу тягу на квадратний метр, порівняно з іншими плазмовими повітряно-реактивними двигунами, що робить її кращою для електролітаків.
Реактивний двигун використовує закон збереження імпульсу: викидає масу назад, через що сам прискорюється вперед. Традиційний повітряно-реактивний двигун спалює паливо в кисні повітря під великим тиском. В ході згоряння паливо-повітряна суміш досягає температури більше тисячі градусів, провокуючи збільшення тиску, який виштовхує продукти згоряння з двигуна.
Для реактивного двигуна електролітака цей підхід не є актуальним через використання викопного палива, тому вченими був запропонований альтернативний варіант – плазмовий двигун, де робоче тіло прискорюється не в результаті згорання, а через тиск плазми, що отримується за допомогою електрики. Декілька років тому німецькими розробниками вже створювався атмосферний плазмовий двигун. В їх винаході іонізація повітря відбувалася за допомогою електричного розряда потужністю в сотні вольт, після чого в стані плазми викидалася з нього електромагнітним полем. Така конструкція дає маленьку питому тягу на площу перетину, тобто при великій тязі двигун буде неприйнятно громіздким.
Команда китайських дослідників з Уханьского університету висунули пропозицію нагрівати повітря за допомогою мікрохвиль. У кварцову трубку компресор нагнітає повітря. До неї приєднаний хвилевід, на протилежному кінці якого розташовується магнетрон, що генерує радіохвилі частотою 2,24 гігагерц. У трубці мікрохвилі здійснюють нагрів повітря, яке перетворюється в плазму з високим тиском, яка викидається і створює тягу. Установка також оснащена водяним контуром, що потрібен для охолодження системи.
Тяга, довжина плазмового факела і його температура прямо пропорційні споживаної електричної потужності. При потужності в один кіловат тяга дорівнювала 28 ньютонів. З огляду на діаметр трубки, це дає питому тягу 24 кілоньютон на квадратний метр перетину двигуна. Цей показник можна порівняти з гасовими, наприклад сучасний двигун Pratt & Whitney F100 має діаметр 88 сантиметрів і тягу 64 кілоньютонах, що дорівнює приблизно 23 кілоньютонах на метр. Тягу і ефективність нового двигуна можна надалі поліпшити за рахунок збільшення температури виходячої плазми, але для цього мають бути надруковані термостійкі матеріали.