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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| 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 ! b' q. u; _5 O. e3 A7 {# M
) C5 k6 D* N* X
《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:
0 ~5 B; c0 J* f* [- O* w
! o: y) I  x/ B* Q 1 k! C0 V1 e' |0 f  P1 Q- 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 l1 J3 P, `0 `( \5 G7 q( w2 g2 h" r7 p- M5 s( J6 S2 y
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。
' U2 D/ {1 b! T- T7 Q$ t3 O: D+ E
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。! C. M+ p* z1 [& j0 s# W- N

9 ^) C' M8 A- ]( W2 z3 U6 R6 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。8 M7 o6 b# p0 e# v1 c
& h" y8 z: K& g; e' A
根据看来的一知半解,大概是这么回事:( X6 S2 n+ Z+ `; F- b% n! j& \
/ g( q8 [9 Z2 `& c# g, _2 g! k
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。: e  x' t1 K) w' S# u
" v4 O' d, p: E" n$ H. ]
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。
+ A# h& ~. s6 x# ^
3 j  s6 o/ q9 ~4 W( i2 m
8 e( r4 Q- t% q# V3 }# g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 l- w9 Z$ U  x1 S% A/ i

, x, S" W6 N5 y7 r8 c2 i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。  p1 P/ v, ]: P% G, @/ H

- y; {4 H/ S& b4 e1 e7 k8 u) @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。
  V) ]2 ?4 C( O) o& j0 {: I
' j% g- C4 Y! C" k1 [$ ]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。
6 z0 M8 z, C8 M7 q0 J5 I1 y+ U7 G7 a+ V9 }% M; x; `; ]
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。
  O( G  }3 k2 \- l9 w8 C" ]0 o+ s. X! y- H3 c3 |2 L- |5 N
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?
* q9 K6 r; i+ z7 `0 Z" c* A
" I, ~7 L! o3 i7 w/ d/ 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。
0 k2 b5 G1 h$ E3 Z, N* W9 a1 @! V0 c! h+ [  g
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
    2024-9-2 01:41
  • 签到天数: 298 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
    % B! B/ w) a! ~+ G% S. O  [图中的模型还是带副翼啊。

    + O" n) e2 g. J8 Y4 ~- ]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
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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~- F' d3 M8 j9 x$ R+ t9 T. b( i) ^
    " E' V& v+ u7 W$ v; f" r$ p
    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。6 q- W2 V  o6 g. p2 _8 l; i

    0 k4 ^( o8 R% E! w/ P9 Z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 09:42
    3 ^+ u/ D. V7 k; B工程能实现的话及其牛逼~ 这么下去离造飞碟也不远了~0 r! |  d, n+ g! M$ ]( {9 C

    ! J% V1 D6 q2 U1 I副翼等机构省下来的话减重不少,不知电力方面增重 ...
    6 j7 M4 C1 Z  Q7 p; I/ {
    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
    2024-9-2 01:41
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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?
    / W) I  r/ Y+ c  M9 @2 k3 C) c) L/ f8 W- Q! T6 {. }
    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: v4 q  ]5 ^4 R7 N$ Y. I8 I
    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?
    6 T8 q" r7 a9 L9 [4 D- I8 I, ^4 ?  m1 w' ]6 g
    想想就兴奋~ ...
    - d" E: f5 P/ S! n$ g  M
    这就是磁流体推进
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-9-2 01:41
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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- S! A3 a9 B+ ~2 ^9 A- @6 b( N9 @
    这就是磁流体推进
    2 K. v, ]+ i+ e5 S% ]5 \
    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 16:403 K; W5 ^$ v% Q# I/ Z% ~; Z0 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。
    2 _, T; G4 W$ F7 ^
    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
    2024-9-2 01:41
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    [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 07:031 }+ D) O/ n# F2 H9 S* Q% x3 Y
    8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。

    0 w8 d9 p1 i8 f0 D3 Y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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    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 18:246 e! `# F& M+ F' l0 _
    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。 ...
    , K, E% F' p  z  X9 I
    正是这个问题。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 09:30
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    [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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    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
    # ~# ?2 G0 N9 K; e这算不算是官泄H20的小照?
    7 b6 L" y' `* ]. A
    我什么也不知道
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  • TA的每日心情
    郁闷
    3 小时前
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    [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
    3 小时前
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    [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% ?; B4 t% J' c" d9 w
    这算不算是官泄H20的小照?
    # I4 z. r9 w: R8 c6 A
    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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