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[武器展望] 等离子体流动控制的应用

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晨枫

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楼主
 楼主| 发表于 2022-8-27 12:42:54 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2022-8-26 23:19 编辑
- W8 N: m4 |8 U8 A! J; Q3 \
2 p, q3 w$ U6 ^+ M; f《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：4 s1 f9 y# Z) M. t
) q% `( r+ q7 g7 L+ [9 f0 J

- B# A7 _2 l3 H* A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。' n! x, z) Y6 o4 M
9 x* F* ~- T$ w- R2 C+ c% |
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。6 s7 |* T- k( V4 h4 f+ o! U
! H4 {4 H. f% X! H$ S* h
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。
0 b; ]! t7 _) e  x5 X& e/ e9 Y' a# a
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。
. ?: {, \# ?. X7 R# L
0 t1 J4 e4 P# G根据看来的一知半解，大概是这么回事：
! |! Q5 U4 n! F2 I
/ [& H( c* _: B  X" [, B$ ?5 d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 o5 [" y/ @1 z
  C9 U8 u  Q, `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。
7 H3 R2 S1 Y- Q$ a2 J$ x# J; {1 s7 h  n
( b" ?8 y: ~/ I' s$ k% y1 `
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
. d8 K+ S- B7 m8 o4 N3 p
7 }0 ?. h/ R. G: l! K& l7 {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。( J4 p/ A0 C# @) o( |' w. t
1 G; C4 |8 O: ~0 d
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。% _0 T6 E7 h8 F! R0 ]

8 F: a2 i5 y5 q- h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。" E! M) _* ]  k. D
. ^) N1 v, v% J8 Z% s4 Q. n
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。* L6 {  j+ M( f' c4 [% s. d
3 A! u7 z, V, K
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？( E+ g. X* a$ M9 N

7 o, Y4 r* j$ R: S. [& e7 |0 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。4 E7 A% a' }/ r& ], m
4 t7 y% R) ^4 l' m: y: G
但这到底是什么，我真是什么也不知道。

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鳕鱼邪恶
  • TA的每日心情
    开心
    7 天前

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    [LV.8]合体
    沙发
    发表于 2022-8-27 14:06:29 | 只看该作者
    图中的模型还是带副翼啊。
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    晨枫

    该用户从未签到
    板凳
     楼主| 发表于 2022-8-27 23:06:52 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 00:06
    : J/ y! E) m; s( O图中的模型还是带副翼啊。
    7 B9 [  o+ \. R  T* I) E
    是的，这是失速控制研究，没有用于飞行控制
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    鳕鱼邪恶
  • TA的每日心情
    开心
    7 天前

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    [LV.8]合体
    地板
    发表于 2022-8-27 23:42:06 | 只看该作者
    工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～+ n, f( ?6 b( u$ `& b# r( |

    , e" f7 w$ J, N. |( r0 \" I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。  c7 _$ S3 D) @5 b

    0 C5 x0 g+ p5 i7 x9 F这东西跟马伟明教授搞的沾边不？
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    晨枫

    该用户从未签到
    5#
     楼主| 发表于 2022-8-28 00:27:36 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 09:42
    : W$ F+ X6 [) E2 W1 H+ V工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～
    1 A9 N. r- X- o2 U
      c+ m) _( |' i8 |4 s6 H副翼等机构省下来的话减重不少，不知电力方面增重 ...

    / Q0 f6 `, [- i; Y; C4 p' X这些都还不清楚。发电需要增加的动力代价也不清楚。
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    鳕鱼邪恶
  • TA的每日心情
    开心
    7 天前

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    [LV.8]合体
    6#
    发表于 2022-8-28 00:52:50 | 只看该作者
    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( p) ]' s, U4 C/ Z; ?* w/ L- f! U4 D$ }  Z6 p
    想想就兴奋～
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    晨枫

    该用户从未签到
    7#
     楼主| 发表于 2022-8-28 01:38:39 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 10:52! a3 a( Y* f% f% W; f& i% L) J% C
    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？
    $ W. C/ r( f# D3 @1 r
    ; D$ k$ N. {5 @1 l2 g想想就兴奋～ ...
    # i9 R4 L7 e/ R: F0 N) \
    这就是磁流体推进
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    鳕鱼邪恶
  • TA的每日心情
    开心
    7 天前

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    [LV.8]合体
    8#
    发表于 2022-8-28 06:40:28 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-28 01:38. t0 e) D: x: e( S" z: Y6 m
    这就是磁流体推进
    3 E$ T5 A) L7 o( t' {
    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。
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    晨枫

    该用户从未签到
    9#
     楼主| 发表于 2022-8-28 07:03:47 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 16:40
    7 P& w) O3 z4 a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。
    ! Z( ~- r+ M5 U7 n# @
    8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。
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    鳕鱼邪恶
  • TA的每日心情
    开心
    7 天前

    • 签到天数: 303 天

    [LV.8]合体
    10#
    发表于 2022-8-28 08:24:28 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-28 07:039 `$ J' J6 |  J2 A5 O( z3 C
    8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。
      ^% [& C' I" |: 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。
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    晨枫

    该用户从未签到
    11#
     楼主| 发表于 2022-8-28 08:47:26 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 18:24  k/ ?, j- R# T
    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。 ...
    ! x' q3 }- H( K" v1 y: }
    正是这个问题。
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    料理鼠王
  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-12-29 14:41

    • 签到天数: 2969 天

    [LV.Master]无

    12#
    发表于 2022-8-28 09:32:52 | 只看该作者
    这算不算是官泄H20的小照？
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    晨枫

    该用户从未签到
    13#
     楼主| 发表于 2022-8-28 10:52:25 | 只看该作者
    料理鼠王 发表于 2022-8-27 19:32
    7 F+ d  n" b; N0 c4 W  F! I这算不算是官泄H20的小照？
    . v' R9 j7 _3 k% T2 j+ P) x- G/ a. A
    我什么也不知道
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    testjhy
  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 14:17

    • 签到天数: 3166 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2022-8-28 17:11:08 | 只看该作者
    看标题还以为核聚变有啥突破呢，
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    北京阿新
  • TA的每日心情
    慵懒
    5 小时前

    • 签到天数: 3685 天

    [LV.Master]无

    15#
    发表于 2022-8-29 00:42:48 | 只看该作者
    料理鼠王 发表于 2022-8-28 09:32( c8 `) ?! z7 l; q. i
    这算不算是官泄H20的小照？

    ) i0 y' w" n3 q6 z8 }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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