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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 % t8 y. \1 k, L7 t3 {0 I

% ?: @. ?3 w# r6 H# }《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：; V& Z- _) l, Y4 R- G0 h
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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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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。
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  i$ P7 O' E/ I0 k( |. @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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+ w3 U6 ~/ Z8 |' z6 x" S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。
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( H. X: m; y* T( i4 e根据看来的一知半解，大概是这么回事：0 S/ }/ f' o" [4 e
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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。2 g% D' R5 T; n

/ A5 W# Y" P, d7 l! T  v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。
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* T- m) W  x% ]- z' y* K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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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。
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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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$ R- ]5 ~3 f  u2 S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。
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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。6 L" F0 c# P5 J$ Y& a" R
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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？4 Z/ b; d7 E+ P! M, A& [7 X

3 X" J1 X. `4 O$ I% C4 q+ s% [% [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。
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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
3 D5 M' y& `4 R* n) U, Q7 x图中的模型还是带副翼啊。

! }# r! T' m  a6 W4 X: X! z6 @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～' |; B" \, P7 {

6 C; S+ ?5 ^/ h2 z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。/ b, U" Y+ k& A5 |: ]) X

5 I" P* }% U4 I. v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 ~0 i: X8 E" L7 L
工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～7 o* m+ N5 N* U. t* b8 D
; q$ X- p3 I, g5 f8 U7 G
副翼等机构省下来的话减重不少，不知电力方面增重 ...

! `: c. }9 v& L/ i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？/ @0 n) a# R. W- R$ }

; C2 T3 z4 v1 t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
( u* [% _5 J( G2 D( B/ O* l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？" v8 r+ `6 c& H# N- @0 g: N

  r! n* N6 `/ C想想就兴奋～ ...

  h2 Y# k6 Y" ?, @) O3 P1 B# A+ c  @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
! A( [' m! W; A3 X: ?% q8 x这就是磁流体推进
7 ]  M1 r- t4 r$ |$ O0 U
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 [9 _+ X% A5 [- 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。
% o( D  h! `+ D4 ?* v
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
1 H! _5 W' D- W3 O  {$ l8 X8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。

! x& w* m. a2 q$ w) Z# `+ Q' G, f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 18:246 x8 b1 F8 R( j: K( d$ 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。 ...
: F, h& g& q, m2 _0 z4 Q& V
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 19:324 S( P# q  y8 w% ]
这算不算是官泄H20的小照？

. T$ w0 G4 g: R) c2 i4 ]3 H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; f# M* `, ~9 N1 i- r
这算不算是官泄H20的小照？

% z/ ?: P% m( `- s* P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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