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 0 F$ L1 Y# O5 t  J

/ B# ?$ P# w$ ]" V5 z: Z( g# c" Q《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：
2 d# g% l: r( }# _: m2 z) R% w4 m: s, Q2 v7 _
. a7 Q/ z1 V3 F- `$ W$ W3 j0 l
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。
& w, [. ~0 e6 ?, E  I( |9 d( a; I6 i
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。
  H' q" a9 N& P9 X+ t, ], d3 V' w$ H8 J: p* 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。0 _: h8 b5 S' l5 C9 V
3 ]# C. l1 I( r5 j& r7 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。
. {5 J) H; }" x* M2 i$ L4 U5 f% B3 p' w: K
根据看来的一知半解，大概是这么回事：
. T+ l* `+ \! h0 w1 N9 W2 K
3 r. c, Z) ]6 C* f- r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。
( U* m7 ~* d5 ]) g* G
, a, U# ^6 j! w2 `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。+ m' X7 L! a0 _: R2 ]  u
! b& j  Z, V# u7 V/ C: g+ F

8 D8 ^+ z3 @' _; `; C& g" g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8 ^+ W; w' K. \# J, h
4 p$ N: n* l* H6 t: y
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。
+ ]) |" x9 `/ z9 l( _9 F6 L
  _$ `% d, P* ]5 V- m) T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。# |; L/ g0 V7 }* ^3 U6 O

6 D* `1 o/ F* r2 R' }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。
$ w' o1 \) G: j& b2 E
5 p- a" i' e7 \! e" c) H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。
' L- [% \: P% q) ]& `" {6 x* s8 g9 n% \! w9 z' F5 D
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？5 R6 r3 u. N+ \, E) m1 o
+ W' O. P+ r2 j9 B* L2 T5 F
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。: |7 M) T- X4 R& B3 V
3 K. p8 d3 S2 E$ E; ~7 [, 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 00:06
! }& K' B- e4 Q4 n! C0 m& Y图中的模型还是带副翼啊。
# ^! t& T0 Q" V6 ~
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～
/ Z# Z& Q* j1 N
$ M* R+ a, r& K* i# `; P; z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。; Q( i3 u9 G+ R: U$ R  ~

/ R) }% d/ {( R- K' I* L  g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* \1 x% x! C$ {) x8 D0 \
工程能实现的话及其牛逼～ 这么下去离造飞碟也不远了～4 i! D: H* X; T7 t/ }) W

! F/ e/ L$ O- l4 M, i+ @+ S, K副翼等机构省下来的话减重不少，不知电力方面增重 ...

4 T# `8 e1 ]6 R* _2 P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 M& h$ {/ I7 M7 R: @* B2 L7 k
8 h* W8 \' D' ~8 E1 J
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% @& q1 q9 p1 ^. R! t' m! |$ ?
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？3 y" ^, G& D, b

) ]9 l) E" o! O' V( x8 O想想就兴奋～ ...

' [# X9 J' Z* @1 C$ b5 Z, d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
" m5 {3 V9 V# E8 J这就是磁流体推进
: q/ X9 ^* p1 a# K
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
& b& q; F( E* S8 P' W" U0 b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。
- z* N0 d% p2 M* ]$ o1 U+ X. i
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$ P/ h' T* s7 d
8080年代就传说苏联以经搞成了，结果是误传。

) B% j9 U. l) ?& P, i# W' 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。
作者: 晨枫    时间: 2022-8-28 08:47
鳕鱼邪恶 发表于 2022-8-27 18:244 _: R% N: W1 E8 }$ z/ f* i3 {
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 m$ `+ ~' f6 P
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 p, p# z; R0 ~6 s' O& J# W
这算不算是官泄H20的小照？

* [% F* b' C( B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
( l+ d/ C* R& x这算不算是官泄H20的小照？
& E/ W! v6 {3 Q0 `0 J6 C
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