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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
8 L) ?* @) D1 k! b' A! B$ ^, b  }/ a- ]9 v5 t0 W9 U
《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, L9 m: G# e0 u# e

( ?3 E( F  c6 w4 w. t5 \1 A
( Y! t, ]  w8 D% {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。
# p7 m1 L! P7 K: z) ~6 t% S
  z# c9 D" g! S2 _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。
0 I" p9 l% z: b, ^& `% p' n' v
6 a+ }" u8 X6 x- y3 A7 ?; \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。8 }) p3 F% J/ {
0 N9 P; r8 d3 k% O; C- `' O( 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 r! |9 f8 z4 s/ ?' w+ Q7 F4 ?1 Z9 m8 L' z
根据看来的一知半解,大概是这么回事:4 @( F3 n5 O' S* W4 k
8 |$ U" b# r8 ~. z$ O" Z
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。
  S5 ?6 [" `. k* E; C& L
! ]6 y9 ]5 M7 V! W* ?4 Y5 _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。; ~2 a- m4 w  i2 u

8 u/ D9 z# o8 v& A8 n# t% l
; ], u) Y% V/ ^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
* s* O: t  X- q1 \4 T- a5 b9 R# k# P7 f" q) a6 ]
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。0 d( d* C8 u$ R* k0 {
! x$ z' @4 v/ T" P
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。" y$ P. N; k# r7 t# d& X0 B

' n7 w1 F8 B+ z5 `' }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。2 {3 o6 h2 Q0 e, i7 w' E

3 @* o$ t' J  r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。; _* \$ a1 J% }' H! n: A

: e, |! _! {; n) q4 J5 J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?
6 v: g! y' `! q! |5 @3 N& t
/ y7 \: j$ O. e6 o/ Y, A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。) m0 a# [% m) a3 P! E/ U

4 h7 `) a  V3 e$ T& v1 G+ Z2 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
  • 签到天数: 303 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
    3 l3 X8 v" _) O% I# h图中的模型还是带副翼啊。
    ) }$ N4 m* Q8 f( G
    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~
    + U6 B3 R7 O7 G6 V3 u) u, Q, B) m0 @  g( C
    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。  |& o( E* v8 j! Z
    " @# A  y! j# D5 V5 ?# _% n- @
    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
    5 g/ \0 ?$ Q5 W工程能实现的话及其牛逼~ 这么下去离造飞碟也不远了~: K: d7 F. N1 Q- U" H; S
    3 J; q7 _! B/ a0 G; E3 `$ W
    副翼等机构省下来的话减重不少,不知电力方面增重 ...
    8 N) x2 C5 A# [( T0 P1 F: s
    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?, G  M$ N+ R" E* Q1 f
    : ]5 V4 w2 n7 a2 Q- e' r. V9 r
    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
    , N. M9 B  x# z7 H9 N% @$ B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?
    + E3 h8 O( X0 ?# |# }; y& w3 z
    $ X( H9 `/ c5 ~- D1 M" L- G想想就兴奋~ ...
    2 f& D; B7 z4 T0 ?
    这就是磁流体推进
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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

    8#
    发表于 2022-8-28 06:40:28 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-8-28 01:387 s  t# U+ u- Q
    这就是磁流体推进
    4 f1 Y$ d7 Y- d, {* Q; w8 w
    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  u. [1 S8 R& W
    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。
    & Y1 W) e5 m  X' @3 O" e
    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
    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 07:037 E% x! z$ @& k
    8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。
    - d( }1 E4 W8 ?. }: n
    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" c; Y/ v  @  v4 d( ?0 a5 p
    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。 ...

    : a) N& x5 {: j0 {- v( n5 p/ w正是这个问题。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    3 小时前
  • 签到天数: 3061 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 19:32
    ( j; A& i8 F4 `: `0 C这算不算是官泄H20的小照?

    4 \3 ]; _6 l$ {9 z3 v# Y我什么也不知道
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  • TA的每日心情
    开心
    8 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
    13 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$ e, k8 [* Z: N* D
    这算不算是官泄H20的小照?
    1 T! \! R: J" \
    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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