爱吱声

标题: 等离子体流动控制的应用 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2022-8-27 12:42
标题: 等离子体流动控制的应用
本帖最后由 晨枫 于 2022-8-26 23:19 编辑 8 G* l' T0 x2 _# [$ c

5 w4 d& c+ L$ ], G  x( E7 C" v8 g《南华早报》8月26日报导，中国《航天动力学报》发表文章，阐述等离子体流动控制方法，用高压电对机翼表面气流极化，增强能量，避免失速，并附了一张图片：
! d9 t1 u" Z8 @$ v$ v2 i% c
7 ~4 X$ g0 d4 _/ g ) {* E8 ]* z/ ?% e& g" @
图中机翼前缘古铜色的就是等离子体发生器，图源：中航研究院低速和高雷诺数空气动力实验室。
# Y/ D( O3 C/ {- v2 L% [3 x# A6 p8 S+ v
文章的重点是解决无尾飞翼纵向力矩短的问题，一旦进入失速，容易迅速发展为深度失速，造成失事。2008年，关岛一架B-2在起飞时，由于仪表故障，飞控将飞机过早拉起，迅速进入无法改出的深度失速，两名飞行员跳伞逃生成功，飞机坠毁。1 T- x5 x' ?3 r1 d7 u

3 ^9 m, Q( L, i4 F3 L文章称，采用等离子体流动控制技术后，即使在108公里/小时的低速，依然没有发生失速。
9 b; L2 R3 w6 T+ R9 [1 e0 Q
. z$ j' _8 O8 D$ N看到消息，不明觉厉。赶紧搜了一下，发现中文文献里，等离子体流动控制的研究很多，从亚音速到高超音速，什么都有。大多只有摘要，少数则是纯学术叙述，很难看懂。但也有一些都相对浅显的综述。再放狗搜英文那边，也发现这是很热门研究话题。
5 J6 E* B3 V# w- L3 k
; }7 q3 e# N9 G: A& u根据看来的一知半解，大概是这么回事：
6 X6 f' V9 I8 c; i: Y, C' `8 b: l; A: M% x, M& e: w) |# B
用高压电对流经的空气电击极化后，可以根据需要，在流路后方通过电场的极性控制，要么把带电的空气拉过来，要么把带电的空气推出去。
+ U8 ?4 @& N: \" R" G8 {: j6 b% i  c' h7 b, P  x
在失速控制的情况下，需要避免气流分离，因此要拉过来，使得气流继续贴附在机翼表面，继续产生升力。# X0 m  h7 j) A! e6 ^
" \- f: G7 e$ _) Q$ c, `3 n
' w; B2 R5 C4 D# z% u
左为等离子体发生器关闭，有明显的气流分离；右为等离子体发生器打开，气流在超大迎角下依然可靠贴附& v) j4 E& X% s, [7 I* y
1 X2 P% D( f- m$ p" f8 p
在气动控制的情况下，需要在没有机械尾翼或者副翼情况下，用“推出去”改变气流方向，达到飞行控制。& S- d, m' ]/ o6 d
: [  |1 _7 I3 X9 v% l1 z/ F+ T
也就是说，等离子体流动控制不仅可用于防失速控制，还可用于补充甚至替代尾翼、襟翼、副翼的作用。在理论上，在图中中央机体的侧壁用一对等离子体发生器，也可以实现B-2必须用开裂式副翼才能实现的方向控制，而不需要有影响隐身的蒙皮开口或者气动控制面开缝。% X& p9 s' i, ~9 z' T' M# ~

% |1 m6 T( f& I+ e与常规的机械舵面相比，没有机械舵面和作动机构，取消常规的机械连杆和液压，减轻重量，有利于隐身，有利于高超音速飞行，反应非常敏捷。缺点是需要高电压的等离子体发生器，等离子体对空气性质（温度、密度、在雷雨区的带电等）敏感，飞控需要补偿。/ `  |' S2 n! P" |! ?
/ {' Y3 w; x, o. w2 T5 ?
但等离子体流动控制的潜力是无可置疑的。很高兴看到中国不仅在进行相关的一般理论研究，还结合具体的飞机构型进行更加实用的应用研究。# V! ^2 S5 m# B' c
7 w0 v4 y5 ]* p9 O2 L/ ~1 n
顺便提一句，等离子体还可用于飞行器隐身，用暗淡、模糊的影子掩盖清晰、明亮的雷达发射特征，这是多年前俄罗斯吹得很厉害的，但是否达到实用，谁也说不清楚。图中的等离子体发生器也恰好在最需要隐身的机翼前缘，是巧合吗？不是巧合吗？) C: G0 p2 o' B! Z/ Q& Y

( M, ~+ j  @; K+ A" ?  t8 u# F至于图中的飞机像什么，一千个人的眼里有一千个哈姆雷特，我只看到几乎通长而且截面规整的中央机体，推断是高度融合的翼身融合体，但不是纯无尾飞翼。前者的好处是保留了承力的圆筒形中央机体，筒形机体内还便于布设几乎全长的武器舱，可以携带长大的重型武器。看发动机舱形状，估计是双发，如果是两台WS20，估计最大起飞重量可达150吨级，比轰-6K增加50%。还是比B-2小，但可能和B-21相近。
" \: ]- s& K( Y% k* X0 x: c
3 p0 g% H* a( J  o5 L' ~但这到底是什么，我真是什么也不知道。
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2022-8-27 14:06
图中的模型还是带副翼啊。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-27 23:06
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 00:06: H  \- o+ m- V" j. g% B% h
图中的模型还是带副翼啊。
! z0 K) x7 @/ Y+ q4 i, ~
是的，这是失速控制研究，没有用于飞行控制
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2022-8-27 23:42
工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～0 e# b" n3 r* x- ]
) l4 J6 \6 o# z) }# a
副翼等机构省下来的话减重不少，不知电力方面增重怎么样。
* g3 z5 v3 r3 d. s- ~7 b
* H# Z" g$ U. s. x这东西跟马伟明教授搞的沾边不？
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 00:27
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 09:42
8 Z' R6 w. ]% }5 L3 O- r5 x工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～
% h0 }: s( K5 ^$ y
, d8 J* e% ]7 i! a% s副翼等机构省下来的话减重不少，不知电力方面增重 ...

* T  B$ f, U9 r2 C这些都还不清楚。发电需要增加的动力代价也不清楚。
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2022-8-28 00:52
海水电极化是不是比空气更容易？如果应用到潜艇上，是不是不需要螺旋桨了？
$ D" j, w5 Q) R& r$ h: ~9 b) J. @. d( k, y' v2 H3 u
想想就兴奋～
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 01:38
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 10:529 y- d- q5 t' R( \0 ?: t3 @- S
海水电极化是不是比空气更容易？如果应用到潜艇上，是不是不需要螺旋桨了？( r) l' ]% U- U  r
. x' b7 P( a; Y
想想就兴奋～ ...

5 A/ k+ t/ C8 M$ T& T! ?这就是磁流体推进
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2022-8-28 06:40
晨枫 发表于 2022-8-28 01:385 T  ]! H9 Z) V+ H' p, h
这就是磁流体推进
; T; v5 `, C. w7 p1 A+ m
据说葫芦岛正在同时建好几艘攻击核潜艇。。没准儿有磁流体动力的。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 07:03
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 16:40
* S/ Z, c8 N4 L! w& z* n1 H1 L据说葫芦岛正在同时建好几艘攻击核潜艇。。没准儿有磁流体动力的。

$ p8 p! B; e' O+ B8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2022-8-28 08:24
晨枫 发表于 2022-8-28 07:03  b6 ^3 T5 Q. f0 Y8 z  Y. t. z% ]/ r
8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。
" I: a' m% ]% U- G; s4 y0 m6 j
这东西不容易搞。。即使动力有了，如果同时搞一个巨大的磁场出来，反潜机飞过就能探到。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 08:47
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 18:24
# F4 N' _+ h+ b  m; I+ |这东西不容易搞。。即使动力有了，如果同时搞一个巨大的磁场出来，反潜机飞过就能探到。 ...
  N" n+ T6 I  a) p$ ]
正是这个问题。
作者: 料理鼠王    时间: 2022-8-28 09:32
这算不算是官泄H20的小照？
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 10:52
料理鼠王 发表于 2022-8-27 19:32. E) E7 V7 c/ k5 Z9 K% t
这算不算是官泄H20的小照？

( w4 u( `4 u6 f6 D我什么也不知道
作者: testjhy    时间: 2022-8-28 17:11
看标题还以为核聚变有啥突破呢，
作者: 北京阿新    时间: 2022-8-29 00:42
料理鼠王 发表于 2022-8-28 09:32
) ]5 Y% `9 D. F6 Y4 Z% p* P/ K% b# t' F这算不算是官泄H20的小照？
1 u6 h* w0 A# A9 g
感觉是拿着B-2的模型做实验，和H20不见得有什么关联



欢迎光临 爱吱声 (http://129.226.69.186/bbs/) Powered by Discuz! X3.2