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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 / z' B; T5 g( b+ S9 J& k9 l
6 V: o7 K( M$ z9 T( ]
《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 n0 O/ a5 R% U5 x7 L
- q5 y* b6 {  b% `" M- n
) V4 U* c# ]9 n) X" w' T2 P9 s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。. w  l4 b1 |& X

2 s% s) t+ J8 K' \" v4 b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。' F+ ?8 X. ?; W: l
3 Z2 k( s  r: W
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。
) `5 ]4 v! V  _
3 E2 p5 ^6 Q. Y) M3 G3 N2 t* X  Z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。9 w0 \$ N* U6 U0 b5 }; {9 O
) _% q5 E  a9 Y  u& e8 t6 f
根据看来的一知半解,大概是这么回事:2 `9 j7 ?! |5 Y1 i( l2 `
6 Q# x/ K1 d  U5 t" x
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。
1 Y7 C" J1 i# @" L# v
& v, _- Z$ Q+ `4 p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。- f3 \" J  N; L2 G% a

$ K# [5 r, h8 R% W9 s$ F0 Q* N+ j3 V' S) M) J. D! q! 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# V0 L2 l* l; M3 ~2 `, q
0 s8 q) D6 I1 H' S7 Z
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。" h: [+ G- b; I& W& Y
* U) r: C4 c1 q$ M" i+ T! C
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。" J& [* s, K! ~( @( g7 E* ]

1 s' N: |3 W4 b6 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。
. j2 S  D, e' P- ~2 E7 f: c  A% I9 }7 q  ~
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。7 e! U) ^/ q  [2 C% O* ^
1 ^1 q; K9 X1 v$ [
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?  ?7 [' X/ I' a0 \
7 ~! P5 Q2 e/ A' n* H1 L/ f% \
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。
6 A( |5 B/ F& F5 ]6 x$ P" e+ Y/ ?& x- }7 [+ Q1 O5 G! E
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
    ; t  l8 f. O& Z图中的模型还是带副翼啊。

    6 y2 U/ k- G' [$ l; ~7 b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~
    3 n6 V! U* P2 z
    ! M4 J1 J  ^6 Y$ J! ?+ i3 d( c* q# H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。1 R, `; q& ~2 \5 c$ F( a2 {

    # ?( w# h! L! 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
    : U7 M4 a7 \: z工程能实现的话及其牛逼~ 这么下去离造飞碟也不远了~
      L5 c# o6 c" i2 N- s& K3 h- r2 J; a6 Q: H4 f6 S# K  Z- s% P; H( U
    副翼等机构省下来的话减重不少,不知电力方面增重 ...
    * Q" d0 ?2 g& z( [9 y6 W+ w: r
    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?
    $ N) w* S+ `, i4 H1 c) f$ ~* ^! S5 D/ 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
    - y4 [/ H5 v6 V0 s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?4 J: Z/ n$ f1 S4 H
    - }' Z5 v3 @$ K9 t! ?7 B7 Q, O# i5 x
    想想就兴奋~ ...

    5 R& r7 O. T- ~& a9 d& F. U* E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 01:38
    ; A7 _1 c9 L& a这就是磁流体推进
    7 i/ x/ w7 W7 g# B$ _* _
    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 16:408 q- s$ V' \$ Q' P
    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。
    ( L; B; [# A+ O4 J( O* t
    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
  • 签到天数: 303 天

    [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
    # ?4 I/ h; t8 @8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。

    $ B6 e/ E2 s5 _) n& u# t" h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 18:243 G8 \) k$ [: r" h
    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。 ...
    # `8 @7 o3 J$ P9 R1 |( [
    正是这个问题。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2 小时前
  • 签到天数: 3093 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
    1 L: ?6 J: T8 k" d+ D这算不算是官泄H20的小照?

    5 n2 s6 U: G' I' V' a我什么也不知道
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  • TA的每日心情
    难过
    11 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
    17 小时前
  • 签到天数: 3909 天

    [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- I4 ?2 A& V. L' o7 N! F
    这算不算是官泄H20的小照?
    ( d& `2 E/ \. h3 E* a2 c/ t
    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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