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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
% |9 L0 X2 z; u) R) h7 r' a$ T" i' }' D
《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:! ~3 C9 U& ]  Q4 t; R
6 i" u- e8 d+ v4 i0 J7 T
/ ~& ]8 H' }9 v
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。
+ Q$ \/ C) l* `, l& o1 L& k4 W) G7 W2 c0 K; U4 H' E
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。6 {3 ^' C1 b% Y2 X

. t: `. H, H: l6 c) Q3 o3 u4 |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。
* Z  X  t4 K2 N2 S  G; e8 o" d. i6 s. a6 f
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- k. `- U5 n0 C' a

" X/ g( Z& ?3 z( i) k根据看来的一知半解,大概是这么回事:
; j( Q4 g& c/ U/ v8 A9 d3 `/ d  l, l3 p
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。) U2 b' f% u5 r2 f( l' a0 L' ]: n
8 I, L6 L( m5 [, \5 L5 ]+ @
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。& H+ l2 M6 {7 _
, {8 I8 n3 P7 k. H- k: [

* W( y3 t1 ^3 j7 s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7 ]3 D4 s+ J7 B( d. B
: d; ?1 z) k8 ~3 R! ?
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。
1 B. r8 a' l& g. V: M4 M! B$ ]% C3 F
4 `5 ^4 C4 K; I: W, E" G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。. A3 U6 V5 Y. n, Y' R0 L& A/ V

0 t8 Q+ G2 a1 o  m( B% N( |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。( g5 ]. W+ i8 J) L- U$ n4 z
3 _# D6 x7 G$ e& x9 J0 ]
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 A  j2 o  C! }4 y/ z" |
) O* N6 N% q# Y9 @7 Y
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?3 c( ], R. X* u% q( ]

2 L2 J' c2 d% ?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。
2 B& B4 L9 n! ~9 S2 g& X4 ]6 X3 O! ?$ o; }5 g5 U# O0 x9 z9 D
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
    2026-2-1 23:57
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    [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+ ]  V" D# ~0 y  H
    图中的模型还是带副翼啊。
    8 z' n" b: T" _3 {
    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
    2026-2-1 23:57
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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~
    % P( {3 x7 Y6 ^' u! u* o% i/ U- P/ z9 R5 |( g
    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。: _* d# z& R8 z, W9 J/ f- y5 M
    + U1 o7 S; q9 ?. Z" B) F; b
    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. S5 T, [0 d5 c7 H5 a& e
    工程能实现的话及其牛逼~ 这么下去离造飞碟也不远了~
    1 u2 I  P+ M# @7 l' a7 F" V+ c, _& [9 E8 p9 k- E
    副翼等机构省下来的话减重不少,不知电力方面增重 ...

    - V' X8 T# t  A: w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
    2026-2-1 23:57
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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?3 h% R( O9 Q& D8 G6 q
    % q% u9 n( I# E+ c
    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+ m4 h" C, h  U. 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?! k" c, H6 G" R* l! j' C
    # u4 S( I- i5 m* ^1 }
    想想就兴奋~ ...
    * Z3 a5 {# t6 [2 T$ X0 r' V( d: E
    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
    0 ]" O8 F& M5 D! {- b: J: Q5 u( G这就是磁流体推进
    , M8 L4 U9 o$ D7 v. `4 i3 J
    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- g, M: d! n3 X( W2 ?! c( 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。

    / s$ |1 l' M4 a& N% O8080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
    2026-2-1 23:57
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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 07:03
    * V' e* M$ u- d% Y& z  h4 z8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。

    ( z$ V# N; y) t) [1 q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 18:24" y* d  l' X* Q
    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。 ...
    , n+ R/ g3 z8 e; A
    正是这个问题。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    3 天前
  • 签到天数: 2976 天

    [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 19:328 D1 o: U. ]4 \- f: h
    这算不算是官泄H20的小照?
    # L: n% s! }/ h4 ~) q& u/ u
    我什么也不知道
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  • TA的每日心情

    4 天前
  • 签到天数: 3217 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
    12 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 09:329 ?. Q9 d* R& d& S$ y; P, H
    这算不算是官泄H20的小照?
    6 _5 P2 M7 P/ R
    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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