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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
' |- R7 U: R( s3 L) [, B* @  K- N. t2 r5 ~0 C/ @* ^! `, n5 a  B! _
《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:+ A8 v0 g0 q! }: U$ L% V* t
" I( v1 Y  r& r9 C& M0 l0 L+ v

- W2 H% y0 v* H' ~. {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。5 y) F9 R) M1 J/ g$ g0 n! s
6 |" b' ^& a5 c% |! r
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。
; M% {3 J5 r. G; j4 o& x
) j1 a+ }4 {- ?- r' m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。
# y- n/ r+ P/ J# R6 h3 D: K+ O' U9 K/ B+ I, h  l- H3 i
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。, v& i% w$ g# T- d% X" w

- S8 f8 \# f5 ^: }5 O* z根据看来的一知半解,大概是这么回事:
: n- v( E4 K5 i' z$ S' U+ ?, Z4 q9 k' l& Y
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。
4 k( b) }' V- [& J' d( e( E8 a4 b4 c. c: a) Y; v0 F
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。
& D- {8 o/ g3 ^' S) i
0 V% U, V& f: S0 A
0 e  c1 H9 k0 j4 h1 ^4 }  G2 m/ 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
. N' i* c6 f7 w; B# B- U; O. Q# }$ O1 T7 n8 E( q
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。
9 V- c- N* {# _4 ^! M% l4 |) R
6 v0 G! }+ O0 Z5 R6 y% |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。
7 \. B) o1 x1 g" Y9 j3 B- W# \  X/ }1 _' \7 c
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。1 J7 B3 n' u! f' X6 F8 I. M
& }3 k8 `/ \7 a; Z' D1 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。
0 g# H2 [' L, \) ]$ v# I+ Z! C. ]) V. I3 j4 w
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?& Y9 _, L# ^# M  f4 I

" h6 e* ?9 r* |- k: h/ ?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。: r* n, [, F; h5 l  m1 h5 g4 [
. O3 ^1 @" z4 n+ B
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 00:063 {# g# V8 Z1 f  w4 L9 q3 S
    图中的模型还是带副翼啊。

    ; [$ u, Z+ @1 K5 @% w; K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
    2024-9-2 01:41
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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~! H" h2 m' y9 E2 a9 z1 U

    1 l6 E, [- e- w  j( Y" k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。$ G" p% @0 @* b9 `6 z

    4 U7 D2 ^0 K  \9 x1 M/ w1 h* ?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" Q7 l! e9 P! ]
    工程能实现的话及其牛逼~ 这么下去离造飞碟也不远了~
    % t7 Z) k0 n$ I6 M9 M4 B
    4 F3 K: z% J. f" e副翼等机构省下来的话减重不少,不知电力方面增重 ...
    : D$ a, o! m( N) r- d9 b
    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?
    5 }1 q* ?/ {: B# b
    ( O9 T) k# v) k1 k6 x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 10:520 d, D3 B" X) q2 L; 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?
    3 w; z( U( ~; ~+ a' K
    % ~, O& d/ o8 q" e想想就兴奋~ ...

    * L% O0 q: |; y2 z; g- V$ [这就是磁流体推进
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  • TA的每日心情
    开心
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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$ w4 l1 B6 H/ ?7 N1 r  N
    这就是磁流体推进

    7 T; l1 P4 K1 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。
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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
    ! Z! i- M4 O8 f5 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。

    # h& i* }- i7 t) Y! P+ J8080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 07:039 Z5 U) y3 n# o& M! W
    8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。

    0 d) U9 ~- M- I% \" {3 q( L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
    0 g2 L) E$ ^9 j& ]/ 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  r# X, i% ^. d7 E$ @正是这个问题。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 07:59
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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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    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
    . t( L8 z! b$ R这算不算是官泄H20的小照?
    ) |1 g/ b7 E0 H$ Y$ ^' N
    我什么也不知道
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  • TA的每日心情

    6 小时前
  • 签到天数: 2742 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
    6 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
    : }  ]$ J( D: w( K这算不算是官泄H20的小照?

    9 }; L0 E1 D8 |* B1 \  c0 A9 ]: d1 ?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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