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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
0 t, C6 h! ^1 b6 X* C- o8 w4 u. Z; g. J# {! R7 c
《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:
6 a2 O- u. b' U( g3 }+ ^
( E5 {2 g1 X9 K; s- Y% B8 S0 w
. V8 u3 A, ?0 T; [% q+ P( x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。  u, R7 @' h2 B/ w! w
$ w  O3 y5 b1 x& ~$ 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。& D5 b, R8 Y+ T: N: @/ f

& [7 }: _* Q; T. j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。6 o& |+ ]# k3 @. L& l, D8 L
* J4 L4 c0 e' q* R
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。
8 t& r( I3 [" W' X
' e* s2 m, H" D! u. `" |根据看来的一知半解,大概是这么回事:# c& [" S" f: `  O. c% [. r

# N6 d' k' r! s" m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。1 ]4 a7 P0 x" L, R( G9 Y: ^" @$ ?* P3 @! G

2 f8 }" G& A- v, m; A; V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。
3 j3 a$ w. n- \  }9 I8 o: e
! Z! {% G' u/ e& C/ f3 M
, F1 B# `6 {! M+ w6 G6 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7 a* i  \- S9 K4 r) ]) n) u
/ I" M8 _! ]# f% O" 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。5 q4 I: ?9 i# W9 J# z8 h

0 m6 Y& S; C  P/ V7 m! 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。! C7 P: o) a/ m3 ]$ ^  n

2 ~8 p6 A6 m* D- ^' r6 m: Z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。7 G& C/ R- Q+ F8 k
' `, V) X0 j( v* E( [8 w4 V
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。. d$ O( M" M( S& S2 x  P

+ l' S8 S9 \/ Y( ~" R2 c4 ?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 F  m$ ?/ G2 r- G& v7 S6 ~! M; i2 l4 ^9 y, V4 I
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。5 w% f4 o0 M- P, R; @

7 r7 d' o( r; R) @6 K# f% x0 A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
    2026-2-1 23:57
  • 签到天数: 303 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 00:061 a( k: G2 m# k2 b4 J. n3 O: d
    图中的模型还是带副翼啊。

    # G9 Y3 o7 v: l' ?& d$ m' g- O# G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
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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~  ]0 K' D' S1 R6 Y! p

    9 f5 U! t. s: x" q# 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。
    9 H; H$ a. l) c( Y+ X' O/ Y6 }& |- p8 T) `: j5 E; W1 L
    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
    9 {( s/ [; v, _+ s工程能实现的话及其牛逼~ 这么下去离造飞碟也不远了~
    1 ], ^& ^: h5 T, |7 e5 G9 t0 V# r! R) `
    副翼等机构省下来的话减重不少,不知电力方面增重 ...
    , `' [; K/ {! g; D) {4 p. o  w
    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
    2026-2-1 23:57
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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?
    3 r1 s. {/ [* p) x) t# }1 k' C" q' ]1 P2 c/ D  B
    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& j3 l8 G7 Q, 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?4 ?* }* Q9 g# o( G' X# G' o/ k6 h3 M2 ?7 U

    3 ]- z# k2 ?% u! \8 Z, A7 y' |+ P想想就兴奋~ ...
    6 a+ s! a" t/ L" Z$ _
    这就是磁流体推进
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  • TA的每日心情
    开心
    2026-2-1 23:57
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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 01:38: r6 i/ H) y1 y/ A& J
    这就是磁流体推进

    2 r- r" Q) s# S" H7 ^# z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 16:406 A6 e' C0 K, m' f3 C
    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。
      H+ H, e% Y6 x! O  M% r
    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
    2026-2-1 23:57
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    [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+ p- `: z5 d, t
    8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。
    / n4 E! \9 ?# Y5 P/ G' }. V
    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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    该用户从未签到

    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
    / z1 m3 p2 j) U/ w7 t' O1 l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。 ...
    + T8 c  W5 a; O2 e4 d( _
    正是这个问题。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    14 小时前
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    [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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    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
    , _1 ~9 L: P  {5 F* u  Y  E这算不算是官泄H20的小照?
    * J9 F9 A; k3 n. P# ]: _0 T) _, \
    我什么也不知道
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  • TA的每日心情
    奋斗
    13 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
    23 小时前
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    [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 09:32
    0 t4 i  p& k4 v3 r" ^( U7 |这算不算是官泄H20的小照?
    5 K9 a5 X2 L2 g3 S. F% n0 b
    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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