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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
3 H3 u% \4 @1 v% u+ H& R. M9 }7 L2 \3 k" }
《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 m1 U9 y* `; U8 R4 k9 \, C! o- @
. x! `4 e: ]& T, ^( Y( F

5 G! ]1 L! d/ v! {1 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。9 G8 \" F- j2 n( H/ x# q

+ o, C3 B4 W. F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。" @# ]8 F5 A. Z2 `: \5 Y
, l( Q* q) T0 n, E& a! ?
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。
/ o0 {  g! E5 Z7 F; M1 ]5 j+ \" M+ \1 b) \
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。
# R! `0 K9 f- _8 D9 q3 ?# L# Z% N* X/ y+ d7 z3 ]5 \. g  R) B
根据看来的一知半解,大概是这么回事:, d5 A$ W. `, A( R

: z- Q  ~. Z, B$ O; M8 n4 w2 N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。6 S2 T5 O6 [$ R9 o* k8 B* D3 u

! R/ }2 u4 r+ L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! B  J3 j' R, h+ n8 W' w" v1 ^# I! N
8 F/ c, [  l/ N8 g7 t. y7 K
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9 s, {+ W; i/ u/ ?! u
& B% H  k) g# O6 p0 }! i5 \, @
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。( [3 H/ L9 [! k7 q4 n

& F3 k# y# J# f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 p$ H3 K/ S9 ~! q% Q

/ [8 B3 ^# e  B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。  g$ W$ r3 ]- H8 P

) V' i/ p4 L) w8 g: f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。
3 V& ?' A7 K. j9 C4 Z9 e0 `
2 }1 {" O/ p7 M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?  i$ y0 p9 \$ ]0 h$ ~& f$ _
# i" |9 N! g- \5 c7 l# J
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。
. l5 \- ]5 `; C7 F# A& q9 @
  H& n- m; o# ?+ L* r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
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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
    0 I3 d4 e0 F- p6 o) L7 u图中的模型还是带副翼啊。
    * o) s0 a: u1 W. A6 p6 z2 L
    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~0 w+ Q* j5 @' v7 B$ S
    6 p  s7 ^- c& J0 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。
    % t# \# d! p( Z8 c1 U5 X. T0 F
    , x, c9 z9 F  l7 @0 V) O, D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 09:422 z% ^9 K# {& l8 F1 o
    工程能实现的话及其牛逼~ 这么下去离造飞碟也不远了~8 k; a; y8 e5 X4 i3 u+ ]  j' J
    , s4 |2 I9 Y% J; x( V7 m- Y" v6 t/ F
    副翼等机构省下来的话减重不少,不知电力方面增重 ...
    9 R* G7 y- k9 g8 e& ~( K) t
    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?/ M: A( h6 n4 H) j; _$ `
    ' b' b9 Z9 `. g; _9 P5 k( |& o
    想想就兴奋~
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    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
    * Q6 U$ y! v+ Q' K# x  R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?
    / P1 L: F5 w! q4 L! I, o6 l
    3 c( O, p9 F/ z% N; j2 c想想就兴奋~ ...

    # @- t- c) w  i, V" g这就是磁流体推进
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  • TA的每日心情
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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
    ( B/ \! x( i+ t3 B0 h1 d4 P这就是磁流体推进
    ( R8 v- W6 p# R5 e8 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
    0 Y0 W, W# u" u# 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。

    % t( a/ P. Y7 z9 C2 Q( s8080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 07:03
    & [8 m: s" c2 `8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。

    9 _, j. [2 o. z/ \4 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/ W9 d+ u; c  w, Z3 }
    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。 ...

    ; Y) y/ v5 m9 j6 b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; W* q$ r8 D. b
    这算不算是官泄H20的小照?

    $ M/ b5 `, k8 S. U7 H我什么也不知道
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  • TA的每日心情

    7 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
    7 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
    # a1 z4 X& }& \2 G- `: l3 \这算不算是官泄H20的小照?

    . l$ n; I6 m8 X! g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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