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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 1 F" n3 v2 e" J# z+ W

7 u: T( j8 T$ C8 q, }& L- }《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：
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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。, v  p% q. [1 F4 u8 s: r
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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。- [* p: O' F2 z( c- I3 r# [1 ^

* v8 W- ^5 y1 o4 M- P: J3 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。
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+ A' E; {' [3 K- p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。- }; w- l! S: \0 |7 U5 q
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根据看来的一知半解，大概是这么回事：
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% P* Q: u' {1 `) S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。' I8 O* `  t0 F
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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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) h: u6 V8 r, k! a. w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, |8 @& A% s8 \5 P! g+ i1 V
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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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# j; K# f* D$ l0 e3 r* H, o. d7 m5 c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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( F" X9 t) m6 j1 b$ N# I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。8 D) y/ V: b4 E7 _2 H; E: h
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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。
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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？
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" H6 _8 i+ h; L, `) C4 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。
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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 00:069 @: B! m1 O1 N, t, S
图中的模型还是带副翼啊。
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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～  K% ]1 o; R  a0 g
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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。1 X5 q" U" ^  B
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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 09:427 a* t# @, K  P1 j
工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～' l, j8 j( I* P' x4 g
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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 ...

+ s* g" v, J+ U* d/ c( F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？1 s+ L* F& Q) w5 n( @

' q  C* h& |, G" k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
3 q9 E6 j" v, B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？; G6 }4 V+ D& V6 Q

/ c0 I  v" E* c' L想想就兴奋～ ...

( s$ m6 m, }/ f- }' l% L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
7 Y9 B  N* U% P* P: k这就是磁流体推进
3 M( O% t0 f% L/ Z/ `* M% g" O4 t1 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。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 07:03
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 16:40
+ x8 ^" N9 a* @7 K0 d: P9 p3 r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。

8 b5 c/ z: _! U2 e5 I$ \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; ?* x/ N% l% @4 H9 U
8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。

, F' ], Z2 F+ P9 J2 j, i1 u% t: s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 18:242 \; @# r4 @5 X& B2 P* ]( P: w0 q5 S
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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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' b0 R) E+ ^% ]/ I1 t0 g4 x7 s
这算不算是官泄H20的小照？

; q1 N6 e: P& c8 [  G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; a6 T' G; c3 G# K) y
这算不算是官泄H20的小照？
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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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