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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 ( W8 h5 S) x5 x% ~& x- f3 @

9 b) H5 m: t6 @, F+ s《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：  I% C% I4 I- [, q3 t+ r
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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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% R% P8 }! n  d! T/ N! j8 U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。3 `9 Y# ^( y! w$ s0 t/ [: L

/ O; `# H. `6 j# U- w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。0 R1 [5 h1 E7 a" e

$ l3 h* Y: M; e根据看来的一知半解，大概是这么回事：
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7 g% {8 L9 K4 L8 i5 O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。
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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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) _8 h, O; R6 x/ 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
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3 F* |- G5 F2 _) v% M/ k8 V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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! D5 I$ h4 d9 d; J- \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。6 B0 K2 q2 s+ z  n. z  c

4 f) W4 [) u0 f# y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 k1 o7 F# q% r% d0 h/ D/ I2 n
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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？8 s" `( e, k! W& @# C1 l8 ^

( V" _8 ^& H: P. p; o9 L5 B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。1 \) }- I0 f& ^) |
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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
. }: I0 e4 L$ c$ @6 R: X图中的模型还是带副翼啊。

% n; V; Z) k$ \' p( m/ G3 ^. s) N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～! G5 j0 G1 k9 {1 w% D9 ~* k% ?, f

" \: E* @- B! M. o$ X$ z' e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。
" j$ J) f% g- U8 v1 p2 j( j. G, T- Z3 o! k
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 }: ]& T/ j4 |+ l
工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～+ r3 r$ [( c, R* R, y
" G6 Y. `% s% b: Z
副翼等机构省下来的话减重不少，不知电力方面增重 ...
1 Z6 A) [! n  r) R, ?9 k- h
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？
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& }7 l- d2 x( \& ^0 N* F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 10:524 {  g6 ]) F6 L/ Z! m& d
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？
8 Z& ]6 ^- u. p0 |  h9 P2 A
  l" `. b& o, p& D1 I' V想想就兴奋～ ...

& D2 u4 N% g( {- N* n1 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
1 J' f& A+ v' k& R% ?这就是磁流体推进

7 t% y9 `$ Q" |, i" V. f0 o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 16:406 Y5 Z2 A: {: V2 J- w9 S
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。

- m8 k7 `) O2 g* s- o* C( R8080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
+ [8 p8 T5 P8 X/ W8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。

% {( a$ t- M6 }3 b, n0 j$ F; f) A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
9 N% _1 j. M, `, H2 z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% c! {/ V& S( r) i- ~6 j! W' T
这算不算是官泄H20的小照？

+ `% W8 {$ x0 R& n# {- O" k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
5 e1 n$ F% q+ ]* p, }& h这算不算是官泄H20的小照？
; o& N# |* f& \! ]3 P7 K9 ]
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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