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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 J8 r' H1 j- A2 X: B# i! M$ z
' |: T1 y" e' s8 r, W; D# l《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:
" {/ \# ~; E% v1 ^4 M
5 d. s5 ]( k- ?) ] 4 [+ ?0 {  ^$ D. \, `4 i8 {/ p3 z
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。
. t' Y7 X1 R& A8 _) h# A4 f% a$ f- l  r2 d
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。9 w9 M/ d7 L5 H0 P0 Z# X

2 T) z$ B+ M2 C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。+ }0 n, T' m8 l2 ]: K

  D7 r$ T# B9 Z3 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。
$ R* m: q0 k0 u
6 }' K6 k# e3 f1 j% }# T9 y$ h# V  C# v根据看来的一知半解,大概是这么回事:; |0 H! P' g% m9 e

0 K1 j( e. F/ `; U/ C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。' _+ P" i8 p) O5 j, n7 E

- I9 Q) C5 S; l0 y8 d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。
* R+ w. ^0 R/ c, |4 q( x$ q$ ?- Q7 I' m$ n- S2 D* s) y- p
2 ?7 m. B# i, Z; G5 v! o- ]% t7 F
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
2 Z& e0 A0 ]0 s. X6 s
$ z0 p5 n7 k2 C" M1 w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 `9 ^" z* C# o' i2 q

4 H+ t1 ]& Q" 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。
. o, f# ^! F$ Y
9 ]- A. G# J! Z: I7 s1 H2 ?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。5 t  }( t  w( I
9 Y6 J1 ^. O2 g/ c5 [% \& 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。5 L# \7 H) b% o- d8 {, @
% _2 E& t. f) T* W; n
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?0 r3 V+ @# ^. i% }  T3 M

2 B! n* d. H& _+ D- v( Y$ C8 \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。
! h% A. Y2 X) b! P8 i. i
9 E$ f; _7 b! t5 A4 Y# b0 W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 00:068 k$ m7 R/ k" L% L
    图中的模型还是带副翼啊。

    0 v- `0 ^' N4 H6 ?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~! X0 ^4 M; x- E. G: d% V
    1 ^* ?- y& V' [3 M! k
    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。
    * k7 |5 u. _; C8 e5 }6 @! ]$ N* x: m; u+ ?
    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: L% d4 y% r! D0 m4 P0 u* N8 [
    工程能实现的话及其牛逼~ 这么下去离造飞碟也不远了~
    1 L1 r# N3 I+ _7 H7 s/ `2 i. G4 c7 L) p/ O
    副翼等机构省下来的话减重不少,不知电力方面增重 ...
    8 k+ F. j/ w9 U
    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?
    + n. z. A+ \& ~7 S& w3 i) v, l( l, H$ G7 ]
    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/ @7 e5 _  j: {0 g3 C( 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?
    ! S. V& O# G) C$ h
    - b+ I% o8 O. b想想就兴奋~ ...

    - m2 ~4 M& E! p0 g- e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 01:389 ~/ w# E% ]7 D: U* |
    这就是磁流体推进
    3 @+ T+ ]& J5 t8 {) I
    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" M  K% }+ Z; T, G% ^
    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。

    3 F+ l$ P  a, ]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
    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( M: e. a; [! J+ R: [7 a3 \5 y, J
    8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。

    1 y0 I0 b5 {# ]/ u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( o& O7 n) N$ x% u1 X+ Y
    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。 ...

    # H* e/ M: [$ [# ?+ I2 W5 j9 K0 p正是这个问题。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    12 小时前
  • 签到天数: 2916 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. h3 ~4 }% l" F9 B2 {这算不算是官泄H20的小照?

    ( n* w8 u4 u5 |: n我什么也不知道
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  • TA的每日心情
    难过
    17 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
    21 小时前
  • 签到天数: 3244 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 09:323 s( S; }6 d& J% q, ]
    这算不算是官泄H20的小照?
    0 z. P9 `9 m$ `) K  w6 ^' l2 [8 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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