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 ~0 H$ T* {, e; _7 y' E7 C

6 \" l2 r6 [# X2 U% c; L$ n2 Z《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：
3 V3 E/ U! s1 T+ M! x% P2 f* I$ f+ u

- ^; n7 b# ^* M+ Z  J9 H6 O# q6 e1 `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。
7 C9 M) C% O! a" G8 B0 R
4 O0 ~% r" C) G7 y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。
7 e  Z: h$ E6 x; W7 J  h; b0 n* C9 k7 O2 m- T3 ?
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。; s, w) c4 E# ^' a0 O+ J: b

( f, \' g2 R. I/ o$ [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。7 F% q' v7 k3 z4 e# A2 H

8 \1 }% B* k# c. A7 L根据看来的一知半解，大概是这么回事：: Z$ U- S, I% }$ @( n
) b* |: G, _! e
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。
! H$ f  w5 x' m* q7 S8 }
3 t7 o8 W. A8 r7 w. C, l: a3 j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。
3 t. Y# G: {2 w- n: M
- \* A) e0 i7 v0 J. l
& s& b& ^/ G4 B8 [# T5 L& g9 b! n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
6 w! ]. B) Y4 n. O3 j" D  s7 V* s! b5 X1 H
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。
1 W4 ~" S& h! K3 I7 O# H/ {- }( ]
, m1 b$ x1 \) z0 P, W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。
# }5 \0 X5 R6 S: I. w# v/ D
2 B1 }/ \1 U3 Q0 S! t4 Z1 e- L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。
5 S; _0 O9 ?2 D7 Q! a2 V, `: |% ^4 F  p( G+ h2 |
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。
) b- O! E6 A, E, \9 W, S5 n7 L* D
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？
3 g2 V' Y. y6 j. l. x
& H9 A' O3 j) r' ~" z; x1 z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。
' m; m( Q1 o* Z9 R7 }  M" a! i$ `4 f' i  `
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
& S# p/ c; C. I0 m2 K& G. i5 r图中的模型还是带副翼啊。

* G, y( |: c4 m, g, a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～
$ P  U% b5 p5 L0 g9 Y. p3 @" Z3 l+ S1 M  ?
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。
0 k3 V0 c# q7 t7 x7 M4 Q
# V4 ?( m1 l7 ?; j3 l* n5 K8 S% D& F$ 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 09:426 R( ]# p' l* e. r6 P. s: G5 k6 }
工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～
/ D( i! ^! y4 p  }" s+ \% \, R7 Y
7 a+ H7 q3 K% d! y8 n: w- x3 ]副翼等机构省下来的话减重不少，不知电力方面增重 ...

* }! v3 {' \& R/ Q  a. a! {6 _& G/ q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？
% ^) n. N9 O: s# Z- q
& P* S# |' S3 |( `) ~! c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 10:52
9 T7 x- Z: [) ]! o( E- n8 Y) \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？1 u0 i, S# Q) L# B2 p6 e# y- D

% |" [9 }4 e1 |. C想想就兴奋～ ...

1 X4 u+ U( y: O6 N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$ ~/ Z. P, f6 D$ M6 _
这就是磁流体推进

& n5 K- W* A+ x! H! E! N. d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
6 q+ u9 i7 [. w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。
  e* u" R  w2 g0 \
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 07:03& f% \; P0 j& P& u$ `
8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。

; R! L* I" a; }* r. z% R7 X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
% }6 ^7 x7 G7 @& q! `  w3 \* 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。 ...

1 t+ }' d3 P/ i; U5 h# A& I5 _' W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 19:326 s- w- T4 L! Z8 L
这算不算是官泄H20的小照？

, h6 S3 y; ]# v8 E0 K% o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" T* ~! M, W7 m: ?! X9 S; h
这算不算是官泄H20的小照？

- x$ L, W  D/ @! K' G* B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