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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 p: ~+ y6 l* Z' {
$ x' C/ |+ |! y' e5 q% W6 W! Q/ J" u《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:/ [8 {  S& J4 S/ I3 f! e, [; @

8 U4 }0 l6 v* ]/ n- _" Y( \ ( n& W( n1 w& \  p+ k3 ]
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。; m; I; y- @7 }$ R& |7 F+ O
1 `& @+ Z  a# A1 w
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。
/ P: G  N" D+ _2 g% o2 X1 y9 A9 W9 {8 S6 T5 |7 G' g
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。3 n! D1 ?6 I' `( B/ ]" p% U% D) l

5 |7 T! N% [' G4 A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。
* Y: \: a" P2 l! S) o
. {. Z+ e( M0 r  W+ L% c0 M5 S: c根据看来的一知半解,大概是这么回事:
7 a  W$ V3 m3 n. h; ?
7 _" Y( r6 K7 i( O3 [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。. J# S3 f. `* K, K6 a

% H0 t9 y% n1 W  L+ A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。
; c9 P; a7 M  O) z) Y1 ]
8 |/ c3 G# a/ N7 ?* _7 \' |
& K' W. q3 f  T: w' n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
& I  Q" Y1 r; L2 o! B. E2 P+ B/ e
" m- r1 |1 t' ^' [7 e+ ?) q5 R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。
/ \. H' S! H6 X6 T2 G8 U" g) M# [, }9 o1 _- B; ~& l- C4 s" I
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。" g+ [7 ]3 U1 b+ O

5 D3 B: x! r# o8 }6 B) |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 {3 w% D3 U' M% |7 A+ O$ R7 f
6 O! h6 [2 z& l1 a$ a; w6 K
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。  _8 @- W( k7 a% {8 e0 w" G

/ d# U7 H& O, `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?6 M9 I, b- ~# _  R9 L6 {
; P! @' Y* B4 k  I2 `( D) P
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 B. }$ B2 f" H2 o, W4 B1 c
- g2 }: K8 }$ m
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
    2025-8-28 04:50
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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 00:06, N# X& P& o! l2 E1 R
    图中的模型还是带副翼啊。
    ( V/ f/ Y7 ^! e  s; {% f9 M
    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~
    , ^4 S- r) A* q% T; v" ]7 X* _
    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。
    ' r) d7 @( l% Y) c8 c
    * b% R% e" j8 u0 m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 09:420 M8 r) p- m9 K& @" i) E2 m/ b
    工程能实现的话及其牛逼~ 这么下去离造飞碟也不远了~1 n4 o$ |/ O) m7 z

    # q6 @  s- D; P' D4 f5 U5 ~副翼等机构省下来的话减重不少,不知电力方面增重 ...

    ( b* `, H0 P6 `. C$ B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?
    . ]( [  Z) e& ~8 u) J" i' l9 ]8 g. t  n& z* a$ r; 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
    ( J# |; l0 e  n( {0 V# n+ ^9 [% d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 k8 i) f8 K$ o3 s( _# A/ X* l
    2 `7 X8 H$ i) F0 W想想就兴奋~ ...

    # Q* b) L! O7 c0 I这就是磁流体推进
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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

    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  W0 O/ V! i9 T
    这就是磁流体推进
    / ]; d  X2 F( Z1 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% |3 `8 v  v9 D6 |
    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。
    % n( `6 z) K8 g0 r* B! a, h
    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
    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 07:03
    # c, E! h6 H3 K8 e/ x+ T8080年代就传说苏联以经搞成了,结果是误传。

    : ?& `2 M( q$ ^$ e( k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! p8 }9 [4 I# 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。 ...

    - o; P0 A) V+ L" z7 ?/ ]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. i# V7 D- b$ C6 i8 Z9 e
    这算不算是官泄H20的小照?
    & D% D5 u. [. n# i/ \
    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
  • 签到天数: 3579 天

    [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/ J' j& x* Y" B/ q' r; W( a
    这算不算是官泄H20的小照?

    3 u: }, R" {0 t) w/ e9 M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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