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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   X3 O& c+ m% _5 Y, B
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《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：) p. r( m, v$ E; k! ]
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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。  k7 v" q, h3 S/ i4 a+ v. a  K( G( R

8 x0 V8 l! [5 P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。0 K1 Q2 P& Q* @( {7 q$ x7 U. A

1 `, e+ c0 G+ e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 _) _+ C2 b& M5 h
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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。7 D! {4 ~/ H0 |: d
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根据看来的一知半解，大概是这么回事：5 V* Z: I  O) O1 e4 c* }

  |; a' W8 |$ z3 W& q$ N3 I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。9 [% q0 k- m7 W7 n* J8 V( n
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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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0 R& W- D* j! V0 x4 a. a  c" @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
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; [" A. }% E$ V$ Y9 g2 ^! O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。  M( u# \3 {! x0 m# T' {7 |' {1 G

) c& D0 S- ?8 l) Y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。1 e! t) u9 P7 Y% A: x

+ O* M' J8 s: B( 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。% M0 L6 r4 w4 O6 ^/ }/ Q$ t
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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。: O6 B5 |( k8 h  n( F

: h# Z% K+ ?& K8 |8 l+ O* A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？
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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。  l$ O& @! }% J% j% t

6 l: B5 Y" r0 h& o2 _9 \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! E; z% [- [, j- S" t
图中的模型还是带副翼啊。

+ V+ p. m2 y1 d% g; `) c  i" X0 q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～: _7 j+ H9 W" K; A8 A% c

0 N& ^! ^5 I; j' |: D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。" G! u" }1 s6 Y# B( X7 p2 F' ?

5 R; O2 L3 w7 z0 ^3 o3 W2 h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
( Y3 I0 q5 M1 c) {工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～4 @; D; @, k" \8 s7 b

2 Y, ~# |4 _9 p5 c1 Q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？* E+ @8 h& g/ u: E
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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
! H0 J/ W$ h$ z5 P- a" w% s' Q+ B: e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？
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* h) H+ m- ?: C( |4 ~1 B想想就兴奋～ ...
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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
% I7 S3 R( t0 A2 S9 B4 |这就是磁流体推进

. x) p! a$ ~  m$ ?4 A6 Z# }8 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% v& i! [1 @; G& V+ N! j, ]& ^! T
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 m% e# S) H0 F, `: g; \# v  f8080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
3 F: b) {3 E# h+ F% Y8 D% |8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。

) b9 s% Q8 u% @% a' E8 ^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
, p6 }! T1 e1 T+ }7 E$ v2 O5 g& 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。 ...

. C9 \0 w! U' ?: a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 19:321 [# F7 ]" E5 _$ g. X
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
/ C: A' i# @; E) G这算不算是官泄H20的小照？

, ?6 Z* n, u0 ^$ `6 L( U- V6 A5 k# 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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