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标题: 等离子体流动控制的应用 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2022-8-27 12:42
标题: 等离子体流动控制的应用
本帖最后由 晨枫 于 2022-8-26 23:19 编辑
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/ Q+ F% H; q% `7 ?6 T2 \《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：8 n$ k: w9 o" f- c& j# _- D% `  R6 p

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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。
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' |7 l# u6 V% ~' G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。! Z2 o; @) j+ U# _0 W2 H# j/ h4 d

  A7 }* n+ V* `" f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。
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8 A0 o4 P' r  a' s1 V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。
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根据看来的一知半解，大概是这么回事：7 P+ I" E! A8 a: E) p: B* X% K
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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。
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0 d$ ?" s" m1 u% M+ z- r4 ?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。
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/ V5 @" U2 u0 G: i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' A$ u" k7 ?7 i+ ?. z5 x

, o; Q# j2 l  |8 _$ m" ~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。
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4 O* w- n9 [" m# I# u8 {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。$ v7 z9 x: q" y

5 I: b2 w  F) r% U7 ]  m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。
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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。
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/ N2 j* P1 G2 Y! ^5 L" ]9 c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 ^' x- Z- v, n. G7 ]2 D
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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。. c" ?+ o( X4 d/ ~

% ^3 _, }5 o: C6 J/ C但这到底是什么，我真是什么也不知道。
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2022-8-27 14:06
图中的模型还是带副翼啊。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-27 23:06
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 00:062 R6 q0 m) ?4 W% }: k) m
图中的模型还是带副翼啊。

% [9 }9 x/ x. }: [是的，这是失速控制研究，没有用于飞行控制
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2022-8-27 23:42
工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～
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& ~9 U  C- I; t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。6 Z6 f" l$ v/ N0 ?. \
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这东西跟马伟明教授搞的沾边不？
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 00:27
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 09:42: f& A; C! |; x5 P
工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～
9 q# z& t" t! e# i: K0 \$ ], t$ r( |5 f
副翼等机构省下来的话减重不少，不知电力方面增重 ...
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这些都还不清楚。发电需要增加的动力代价也不清楚。
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2022-8-28 00:52
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/ j4 j5 F, A

3 ~9 z/ }; j6 Z想想就兴奋～
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 01:38
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 10:52$ F5 P# x2 @: h( U2 }
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？( U. x7 d; X* C# z- ^  K

8 O# T( f% o" J& j% F: M想想就兴奋～ ...

! j& ]! Z& `( v1 p这就是磁流体推进
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2022-8-28 06:40
晨枫 发表于 2022-8-28 01:38
* J: f0 I) D/ i/ @# k这就是磁流体推进

2 @" P% V8 @) Z) n5 @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。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 07:03
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 16:409 O' `" L, 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。
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8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2022-8-28 08:24
晨枫 发表于 2022-8-28 07:03- H( I5 t# ?  c! G7 Y; C' X8 G
8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。
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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。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 08:47
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 18:24
1 W( K/ {+ e* E! C" k& {9 p7 d  _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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正是这个问题。
作者: 料理鼠王    时间: 2022-8-28 09:32
这算不算是官泄H20的小照？
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 10:52
料理鼠王 发表于 2022-8-27 19:32$ z" t7 u( F) ?  g
这算不算是官泄H20的小照？
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我什么也不知道
作者: testjhy    时间: 2022-8-28 17:11
看标题还以为核聚变有啥突破呢，
作者: 北京阿新    时间: 2022-8-29 00:42
料理鼠王 发表于 2022-8-28 09:32
& K; H) J* `0 Q5 H3 g, R这算不算是官泄H20的小照？

' L& n  {6 m2 C- m4 d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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