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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 4 T! K$ \# E8 y( C
1 S: j1 P) u: j8 Q" }1 C, u9 i
《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:5 S0 s7 j7 C6 r6 C

0 R; B6 ?$ Z# X7 ~# m 6 d- p: W( ?2 o3 _, E* @$ G
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。
( N$ c9 o0 g% T% g, J: U$ L  L8 T* L3 L
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。7 l; }9 L3 V/ m. |( V# z% V. E' f

; l8 k6 d* o) X) `4 S* [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。. e+ C) v8 @" t& t2 }4 H
2 l! E) y# x( k4 a/ ^  `
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。
5 |* r- Q+ S) G4 C  r: c$ _( o
4 I: g3 ]6 n# m2 q根据看来的一知半解,大概是这么回事:
# j7 K. @- G4 R" w& W( B# ^6 W) V" l; T1 E" V' Q: v
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 @9 q! S+ f, J1 V7 p+ P. k0 A# S  {
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。
. k; R; M0 ~  M# P  D! g# o8 z" F/ D4 @( g1 C
7 h& h# ~: e, o- H5 ^
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
) |6 W  X5 l9 D/ T8 x& a& H' j
3 ^6 f  i0 P0 `5 j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。) f5 ~" ~8 I0 a# X1 ]

  Q& P; Y7 c5 H- l% ?3 S+ F/ |7 ~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。$ e' q- |" W1 L9 Y+ l& I, U0 h' L0 `

. G' O% D$ E2 |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。$ C8 w2 _6 Q: ]" o) _
3 t' U& s( y! g+ b9 P+ @6 }
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。
. N+ K/ t0 p* f9 _4 D2 O
6 P- y9 i6 u" B% @6 {# x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?
: W, r2 y- D) A
4 j4 E2 a# x% ?9 i) \- t0 C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。' i2 V* P9 i  I3 T* Y+ p" G

; A3 W) s$ Z* o; Q0 l+ z" V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 00:06
    2 s" Z# y. r6 k* k& Y, t图中的模型还是带副翼啊。
    " \8 s' @6 P7 u# _
    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~
    / }+ V0 e5 V) e# g8 y) v" d3 T5 m  }
    * r7 B" h) J: {/ _" b: C3 M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。3 @# Y" _9 C# s! d
    & x4 o9 N% H# J' l+ g
    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
    ( K3 P2 W, H+ x. _% L! D工程能实现的话及其牛逼~ 这么下去离造飞碟也不远了~# w9 X/ Y: T* y5 V" j8 ^0 h
    ' w1 A, _8 Y& O; I5 I. t. T
    副翼等机构省下来的话减重不少,不知电力方面增重 ...
    0 I* S4 G/ r6 ~& i/ V7 [
    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
  • 签到天数: 298 天

    [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?
    . q5 o. z  z1 S: k1 d+ S' ^' a# U% h' H
    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+ K  ^6 f, J& Q% B0 t& i+ J
    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?
    & O, G, _5 P8 H/ Z: d: `
    + ~9 t2 O" F; j& v! z" @3 x' m0 v' \想想就兴奋~ ...

    / f; N6 h& a8 R. e! O2 _4 g这就是磁流体推进
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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

    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
    , S) \  L6 J8 A* M4 F: R7 |7 N$ Q这就是磁流体推进

    2 T: T; a' @7 U$ U4 U! p1 }& \$ v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 16:407 N# ^) }! x# e3 M
    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。

    7 \6 D2 r- j' F8080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
  • 签到天数: 298 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
    ! Z" D9 b. e, p7 S8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。

    1 M/ S3 |4 O7 p8 x. [0 i# S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
    ( B6 d0 Z0 O0 p9 Y  h  q* N; \' 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。 ...

    ! ?2 a* O( k4 H$ h正是这个问题。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 07:59
  • 签到天数: 2915 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# e1 o- q  }' x8 C6 o/ W# h
    这算不算是官泄H20的小照?
    4 C. I1 M& B5 l" f; d* z. Y" j, f6 T1 m
    我什么也不知道
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  • TA的每日心情

    2 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
    1 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' T9 l$ X( d# D4 S- y$ p5 k
    这算不算是官泄H20的小照?
    7 i3 U7 J8 a/ f0 h% 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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