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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 . X4 W! z/ {$ P: \, v7 c6 V
  m9 h& _4 T$ f, |8 U+ l5 B# b
《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:) _0 f" Z' f0 k) \' C

1 Q* n2 q9 M5 @- a& K 7 d; m- Q7 i$ p& p3 k
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。
6 D) V8 j( s3 [; y  f
- e3 z# ^8 x/ [( v% S. Q& q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. F2 Q. {& S7 ]
/ M0 w6 k. W% o+ t0 |2 O
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。
) u7 T1 \' q" s7 C' h# P- P6 t9 d. ]& N% s3 R; C" z8 B( 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 b9 G0 o1 J( m% x- b( Y& K* x/ j- `5 a; X; |. `( s
根据看来的一知半解,大概是这么回事:
) y2 V& f9 K9 f- l/ b& h" n" ~  l. a  S- l- B
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 y. U& ]7 C  `3 g# x/ u
8 r- v6 U& P) F" U. K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。; t4 y/ A, `" U( i! e

% S; B1 e3 s3 S; f( Y& O1 B* G3 A) L# X+ R
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 ^' C$ ~+ C4 _) l9 t
: c, K9 M+ m5 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。" Y& c8 i  c& @" s0 a- G8 g9 @
' d4 ^; E9 b' I9 F* \
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。
6 e( D! v" N5 G
* J* P0 Y" R: W, h. r6 R# P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。2 F; |2 h/ }6 F6 ~* }+ |
7 e5 a, O$ {# ~8 f$ h" i3 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。, A( j9 O- C$ L, j6 g  p
0 X) o9 {- f) T
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?+ D1 [# w/ Q. k! U4 r. |6 ~! Q% t

4 u% |  K5 Y& d. n) \9 S; j1 C4 {& ]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。+ ?6 ^( t" R" @  [3 t* V  n. }

2 Q9 F7 H6 t+ p6 Y( |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
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    [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 S3 C& R5 I0 h% l4 m, ?/ W
    图中的模型还是带副翼啊。

    $ f, D* d5 I0 v' `" W- p& \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
    2025-8-28 04:50
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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~
    % L' i% e3 |) {
    2 o! b( N& O3 B+ {  c* z' k' V6 C6 H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。$ n! Q+ F; S7 P8 t

    9 x0 Q3 T4 n: B7 s; h- Y9 [6 V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$ }  P( h( h$ L
    工程能实现的话及其牛逼~ 这么下去离造飞碟也不远了~2 \# ~6 c1 O* {9 s
    / S# H, T5 [8 z7 M) n
    副翼等机构省下来的话减重不少,不知电力方面增重 ...

    7 Z. B1 h5 S2 {/ C' j" ]) x7 w; U! j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
    2025-8-28 04:50
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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?6 \' \0 P% I4 Y% [$ [; `$ J

    7 u7 ~( d7 q$ k. ?- J! ]想想就兴奋~
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    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 10:520 [& }5 c& E, v: v; \
    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?
    , l2 d# X, A+ c& J" V
    : I% _7 N8 a: P. N0 h想想就兴奋~ ...
    : K$ g% H7 ]( S# c4 z4 J9 V1 h  g' B& q
    这就是磁流体推进
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  • TA的每日心情
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    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
    + l; g! L, X# r1 b+ O这就是磁流体推进
    2 S/ `! ^9 M; A3 Y  n
    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 16:40! u/ G# m- i! B3 s
    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。

    / I% {/ M1 ?" C" P4 ^. X/ Y2 s8080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
    2025-8-28 04:50
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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 07:037 T% n9 \, ~6 q" C5 Z
    8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。

    2 F, F. X7 q+ ]' s! F$ n, s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
    ) N. j7 @9 u! @6 o  e$ Y; Y% z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。 ...

    7 @2 S! V& f" W/ H( F6 B正是这个问题。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    7 天前
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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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    该用户从未签到

    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
    2 J( s% D: A, N! ]6 N这算不算是官泄H20的小照?
    $ P  Z) x" _  c3 e- _
    我什么也不知道
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  • TA的每日心情
    难过
    前天 06:30
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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
    4 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
    # D. i  F2 q. K1 k6 m这算不算是官泄H20的小照?

    " q) o+ N1 L$ A8 f) Q2 ^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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