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[武器展望] 等离子体流动控制的应用

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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 ! l& [3 {# q* j/ Z0 l
$ Y8 y( M, t, i1 t# n1 C
《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:
5 m2 \1 B: z9 Y
" C& G) ~! @2 Y  e; q / W) Y9 V" Y- ]3 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。8 {1 n: a' X5 ~( I

1 I2 d# D- E& Y6 S+ `+ s& F/ ?2 ^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。
! K8 \- [7 f, U! m' Y( F/ H4 H
1 d7 L7 D8 M( R0 @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。4 |' ~( V% \* ?
( f. ^# v8 |+ z- c' u+ @- g
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。
" b( L! M5 E7 U6 [1 O0 h5 b; z1 [# `  {' Q8 X
根据看来的一知半解,大概是这么回事:
+ B& V1 [& M; t2 A! P1 I2 z6 ?5 A  w$ x7 V1 y  Q
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。
3 }2 a# J1 {9 v6 j( b/ i, I
! O3 r- v3 n% V4 `: \  p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。! J0 U% M0 y2 w. V% U

1 v6 J) C  ]& G/ v- F, j
  Y, E2 ~0 c! E8 l2 L! L& z) A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
# l- X5 F( ^# r+ g2 t, I' o# S% ?0 s
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。; t. t% b' u: A  T" a- v

% k6 }0 ~& r( Q9 M* b- ]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。
# D3 J  U4 P' u' O  y
3 A' p! b7 {3 W' S: w, R0 @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。" F. F4 _2 S( u. L& l0 ^5 D/ C

7 z" }5 G5 f( G  [. V9 E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。7 _0 c  p3 C+ e+ c( ^

: d' B( n2 |' K) i8 F; J# P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?
  R( G9 {/ }; i7 p, @0 _
% M( w( s- {; Q4 X. E& U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 I# t/ I% |3 f0 s% K3 X4 }1 V7 D! F$ S# b7 \$ I
但这到底是什么,我真是什么也不知道。

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  • TA的每日心情
    开心
    3 天前
  • 签到天数: 301 天

    [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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    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
    9 \1 H) L' D6 i, y3 Q. ]图中的模型还是带副翼啊。

    : t0 R0 L: Y6 j8 _9 y是的,这是失速控制研究,没有用于飞行控制
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  • TA的每日心情
    开心
    3 天前
  • 签到天数: 301 天

    [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~8 [3 w8 V; T8 _0 V0 z; L/ m

    " p. G$ t& H* C, D3 {9 b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。8 W6 |) L8 ]% N% L: c( {, N

    8 F7 O4 w; A2 @9 s5 p! K4 b这东西跟马伟明教授搞的沾边不?
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    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 09:420 Z1 ^; A. Q1 |( Q
    工程能实现的话及其牛逼~ 这么下去离造飞碟也不远了~
    8 {+ I" l9 v! [9 C" s, ]/ ^5 A* @
    4 s. @: ^% R. G/ a% a: [2 V3 v( ^副翼等机构省下来的话减重不少,不知电力方面增重 ...

    8 k, u% z( Z" J0 N1 i2 L* C' t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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  • TA的每日心情
    开心
    3 天前
  • 签到天数: 301 天

    [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?% o& Z- L6 n9 x

    9 }/ [: A7 a# a3 z想想就兴奋~
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    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' n9 Y% G' E0 Q% c$ g6 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?
    1 _$ I7 I9 j7 Z7 Y$ g
    : Y0 q& G  y- t- G' k6 ~! K5 X$ h想想就兴奋~ ...
    ; C: o9 ~. ?3 J
    这就是磁流体推进
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  • TA的每日心情
    开心
    3 天前
  • 签到天数: 301 天

    [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! n. e3 i% ~$ v5 R
    这就是磁流体推进

    ( E9 ~! W2 I( P' i; g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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    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
    ) j. t9 H( W9 P3 E, U$ j. x0 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。
    6 {2 W# Q# j+ @( [" o
    8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。
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  • TA的每日心情
    开心
    3 天前
  • 签到天数: 301 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 07:03
    ! }! k/ \) ]2 z8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。
    % h$ N& ^4 D  w2 l9 ~0 @
    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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    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* i. q' v2 j4 S5 {0 I( j; 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。 ...

      d0 S- j; t$ ?正是这个问题。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-6-30 08:53
  • 签到天数: 2967 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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    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
    " w" f. |" Z# Z& Q# `1 u这算不算是官泄H20的小照?

    ; J7 p7 ?: \5 o% o, [我什么也不知道
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  • TA的每日心情
    无聊
    17 小时前
  • 签到天数: 3019 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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  • TA的每日心情
    慵懒
    17 小时前
  • 签到天数: 3518 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 09:325 I& U: m+ V; W% N; j% V
    这算不算是官泄H20的小照?

    + ^1 J0 s, ^8 F: e) r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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