爱吱声

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 3 S+ i# |: P: D% Z. R  X) J# ?
4 {% z  a6 }: X  f5 Y  e7 A) }5 _
《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：
% _4 ]& g7 Q. R0 }7 R$ J1 o7 ^
- c9 Y2 j/ j# o( f* y ( ]. {& t; U9 b
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。
0 m2 H4 M0 D; O& d8 y: B' Q/ K$ \, I
; s& l9 a: G, r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。
) m- q: u( `% A0 G$ |) E: k: V2 b& }7 e! H4 z+ s: d' R
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 h! d8 v! V$ v# W6 B  K! [0 S6 h9 V9 r, 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。) [2 I3 f& P+ J4 R2 a7 t
: {+ Q: D6 r" X2 B  U7 Y  b8 C
根据看来的一知半解，大概是这么回事：" F# T$ y" u; s& k0 u

. N% e$ n! E3 U% ]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。* e' ~6 O* V& z% h$ l9 w: e1 C
! R1 T9 @% B! j0 q$ d/ a9 j
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。
9 z4 J/ S) ~1 _
( W/ r1 W1 b0 |1 @1 l
: V6 C! q& t- @* `; I3 ]" V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
$ n& t9 m& k* G" H0 h6 [$ f9 U5 g: u2 u' Z3 m4 S
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。. ]8 R  S+ r1 P. W! V
, L0 M) {3 q' }  D
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。
+ x0 w8 A1 W/ [# u( T% I: u  p. v8 w
) n) k6 ]6 V2 O; ]/ a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。
9 [" y& r2 j; ~% ]
4 s# W$ m# C" J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 P& V5 [+ D8 G
/ k7 Z/ B- j7 M, b
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？: b7 u( |$ @; X0 ~0 Z

  T9 X+ o- r, f) u. 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。
) m9 O; w0 A2 y6 h3 i4 K' {8 H% V/ N$ S% Q
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 00:06
, K6 y2 \* n4 K9 ~) L4 P8 t" L$ h5 q图中的模型还是带副翼啊。

! T- |$ I2 q( s9 p& d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～
5 A' o% ~9 D1 C7 B1 c) i% f7 B3 y1 I" c5 }# ]8 d+ R+ ]9 N6 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。
1 T: R) z0 {( T5 Z+ C- ?$ y6 q  \5 Q8 U
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; {. ^' U( L! p' x" @0 b
工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～
6 B# m# W$ l3 w
# f2 B4 h$ X1 l副翼等机构省下来的话减重不少，不知电力方面增重 ...

* \+ M4 [+ M* c4 }" a2 c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？
7 }7 j4 \4 g( K+ ~% n4 D9 k4 U9 k( R* k+ c7 a4 d% Q; u
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: U# d2 b3 V. V( g; Z) [" k/ N
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？8 m! I( @# p5 p7 D) S1 |, `
& M9 p( W: f9 i0 t& o
想想就兴奋～ ...
- _' v$ ~4 a% v  j
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( y8 v; {; W9 o
这就是磁流体推进

# }) R; _# z8 n+ e- o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 16:40
- D! s! `! n, T: q3 l1 L% ^/ q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。

% V* c# ^% U1 }% {% y+ W8080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
6 R! |9 _5 }, g4 N; [8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。

+ O( x7 r) f) D: r& O2 q/ b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
4 S6 Z! f1 b- w- X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 n' b+ G* E' F3 S% }1 i
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" ~! m( h' H9 ~: \3 C; l8 O
这算不算是官泄H20的小照？
0 V+ l9 G; }. u; ?+ b+ {+ Y
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
1 W! o/ ~  ]; i: s$ W, S7 W3 d这算不算是官泄H20的小照？
8 K& {/ z$ I7 O1 |* n
感觉是拿着B-2的模型做实验，和H20不见得有什么关联



欢迎光临 爱吱声 (http://www.aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2