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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
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《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：) N' ~1 o& x# X: M' }3 e( A5 ]
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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。
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/ l2 i# B# E" u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。$ n0 w) d! S% p# N" a9 @
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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。
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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。1 b, ?$ ^0 x% [* q1 o( F" c

$ j) Y4 x0 S; }1 j9 b根据看来的一知半解，大概是这么回事：
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+ T/ F& o. ]" P2 u. i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。
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' }- q" `6 N4 L6 n6 G% d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。: c. ^7 _+ F9 j# A

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) Z# p+ _. P9 ~! ~# Z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
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; U  u9 ~$ ~; {, }" |: O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。0 B6 L9 z: o7 M  F5 F3 V4 r

, I: l# o5 r& o: O1 w+ P& [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。
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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。0 `# [. G# _0 L
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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。4 _# H# X+ O4 G: }. ~+ B0 X+ b9 l; y

& e5 \. H3 p  t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？! O1 V, ]& ?! \

! e8 j+ `2 _; {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。6 \7 @- i* o7 @* I! `  p! i8 I

7 l7 a9 |! Q( x( z9 N6 p7 B5 x2 G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
8 e- Z8 p' p0 t( P图中的模型还是带副翼啊。

5 L% ]# S8 [1 ?" y1 o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 u/ w( ~6 o8 T% W, r5 J2 `! ?
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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。
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/ X, E+ R  _9 |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
2 z4 ^4 N4 y+ |  ^. M1 E' ~0 U9 `工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～
, p' M% }$ p5 t) [$ b" y+ H& e" `5 Y& Z
副翼等机构省下来的话减重不少，不知电力方面增重 ...
$ _1 ?1 N7 X% q6 V! M3 U
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？
# K) m$ i  Z' y  ^( `. V8 {) Z7 }
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 10:528 u5 T! A  h2 W
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？* {/ o; ?6 {5 B/ k: K/ }

) b% j; [9 W, _* A7 y+ U想想就兴奋～ ...

6 d) X5 F; s% e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 01:38, D$ i& _+ S3 D* l  x- C. g
这就是磁流体推进
  [  B2 Y. f% W) E; T& r6 g+ l% K$ ^( Z
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 16:406 ~) f# @! `3 p0 D6 Z9 E
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。

' G4 J: w" _1 c0 L' U; j6 ?8080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 07:035 H/ X2 f% _8 H9 s, ]# Q
8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。

2 r/ C; w3 C6 Q0 C/ p7 B7 n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
  u, [0 Y* y5 i# }, C) ?! B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。 ...

3 e5 T# d* u8 q' l( Z% [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( n, }3 L7 ?/ r/ s/ P
这算不算是官泄H20的小照？

* P/ e( u9 ?* y6 m7 p& t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
+ W, x: w( q8 v3 P这算不算是官泄H20的小照？

2 C1 @1 k4 l: j7 T" ]感觉是拿着B-2的模型做实验，和H20不见得有什么关联



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