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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
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! z8 x$ [2 ?. Y《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。+ F7 _/ s' Z$ ~$ f3 |! o" _# T! o
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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。' D$ I, l5 R2 i: c2 b% i
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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。( }( r/ C+ J9 V+ [& |: O: ~/ x% e

' l: ^" o% }6 P- T! Q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。7 D- y7 Z0 |# @; R2 z; m3 f

% \; q, X! s- y5 s根据看来的一知半解，大概是这么回事：
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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。  t2 A3 N+ Z& }( e6 u6 d! l

* o6 u# h* B$ F" p  {+ Z$ N5 N* c  O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。, u+ z- y: Y2 Z9 |8 o
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' Y9 o9 Z! `8 M3 v* _+ R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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4 y* Z0 T- Y2 |) }2 x" i/ Y6 D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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" l9 J* i! M$ Z& s5 B0 B" T7 a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。; A5 l% I: }5 B; D! t

0 Y9 i; H' J4 c, g1 \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。9 ~# u: O: @8 d+ _$ W! H
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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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+ s2 L8 I* g) V% Z  _# c( g( ^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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3 o8 \+ [* {8 p- r: Q: G! r$ n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
, ^4 X; _! j; b图中的模型还是带副翼啊。

$ J" ~" K6 e, ~5 m4 B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～: C$ P6 W. ~2 S0 A

) H: y  v1 p0 t; H- W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。: u8 q/ y, A1 ~; W) \1 T

! f  y- W: D. ^+ o# J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
: }* |: H  S% j: u* U3 ?" C工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～
! E) x) G- ]7 U1 a( o4 s* x8 p8 d7 {1 p8 G4 d9 e
副翼等机构省下来的话减重不少，不知电力方面增重 ...

8 N; C9 }1 @4 R6 H# O3 d9 T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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# x1 i1 v$ g& I9 s- r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
  `  T0 m) 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？; G7 ~; R; l' [( ~: X6 z8 |# S
1 U$ b0 d- b5 |& ~, A
想想就兴奋～ ...
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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) T7 Y! V% E3 _, C% F* W( L
这就是磁流体推进

% ~0 K# J2 A) U( t. t, 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。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 07:03
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 16:40/ J+ ]; Z7 C4 R$ n) }; 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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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# ]  y  p9 f4 p1 J- V
8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。

# n0 L. X4 ?  R: h6 K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
7 z- F- k  |, ]% U( Q$ _2 o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。 ...
) ?! T% B3 l) P# ?
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* v: ~8 Y& E0 y3 V8 g' ]
这算不算是官泄H20的小照？

9 S8 s$ `1 C4 `- o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+ J4 j$ B- U+ P
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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