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等离子体附身:未来飞机将插上“隐形的翅膀” - 365滚球篮球让分怎么看_365滚球手机客_365滚球杀庄交流群

在黑暗中,等离子机翼会显现出独特的紫色电离场。(Dr. Rasool Erfani/MMU)

等离子机翼有着结构简单、无机械部件、响应速度快等优点,比传统的机翼舵面更轻便和高效。来自曼彻斯特城市大学(Manchester Metropolitan University)和格拉斯哥大学(University of Glasgow)的研究者们在这方面上取得了新的进展,让该技术离走出实验室、装备到大型飞机上更近一步。

等离子体与飞行器有什么关系?

出于对等离子隐身技术的探索,美国和俄罗斯军方在等离子与飞行器的研究已有数十年的历史,并在本世纪初将研究专向了其它空气动力方面的应用。中国首个等离子体动力学国家级重点实验室在2011年成立,专注于使用等离子改进飞行器发动机设计,但研究内容也包括减阻增升,提高战机的失速攻角和机动性。各国非军方机构也陆续将等离子体作动器(plasma actuator)技术应用在小型365滚球篮球让分怎么看_365滚球手机客_365滚球杀庄交流群上:

2009年,德国达姆施塔特工业大学的365滚球篮球让分怎么看_365滚球手机客_365滚球杀庄交流群首次将等离子体作动器用于控制边界层气流分离。(Technische Universit t Darmstadt)

2010年,斯坦福大学学生首次实现用等离子体作动器代替舵面。(Stanford University)

2014年,中国南京航空航天大学的“紫电”365滚球篮球让分怎么看_365滚球手机客_365滚球杀庄交流群获得10万元奖金。(NUAA)

等离子机翼好在哪里?

Dr. Rasool Erfani向媒体介绍道,等离子体机翼是最近10年才出现明显进步的新技术,前景光明。这种机翼有着等离子体作动器,使用的是单介质阻挡放电(single dielectric barrier discharge, SDBD)技术。绝缘的机翼表面上下方布置上位置不同的电极,电极之间的高压交流电将在空气中生成不断运动着的低温等离子。启用时,翼面上方覆盖上一层散发着紫色光芒的电离场,带动临近空气分子的移动。此时,飞机像是有了一双持续扇动着的隐形翅膀,产生看不见的微风,改善了空气动力结构。

(PlasmaPrometeo)

相比普通机翼,在同样攻角和速度的情况下,施加了等离子体激励的机翼上方的气流将被加速,导致压强减小、升力增加。让飞行器能以更低的速度与更短的距离起飞与着陆。这种机翼省去了活动的机械部件,能将电能直接转化为动能。是压电作动器、零质量射流和涡流发生器之外,又一种理想的主动流动控制(active flow control)技术。

施加等离子体激励前(左)与施加后的比较。(Oyama/JAXA)

这样的作动器通过改变电流强度来控制升力大小,达到代替液压舵面、控制飞行姿态的目的。可以安装在机翼上的不同部位。安装在机翼尾部时则起出众的整流作用,大大减少乱流带来的阻力。美国的一家公司正在计划把等离子体作动器安装在货车车厢尾部,声称能将油耗降低12%。

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普通货车(左)车尾有明显的乱流。(Cameron Johnson/Popular Mechanics)

将来的等离子飞机是什么样的?

Dr. Erfani等人使用的是一种新型的等离子体,叫做标准大气压均匀辉光放电等离子体(OAUGDP)。这种技术可用于大面积的机翼,能改变阻力大小和调节推力方向。在常温常压下使用,并且噪音和功耗极低。在小型365滚球篮球让分怎么看_365滚球手机客_365滚球杀庄交流群上只需要消耗几瓦的能量。很快他们就能在更大的飞行器和更高的速度上进行测试。

等离子体作动器十分轻薄。按照需求,装置厚度可从几微米到几厘米不等,可应用到现有的机翼上,提升飞机的机动性和燃油效率。传统飞机机翼上的舵面需要沉重的机械进行操控。这份累赘在轻量化的新型飞机上被彻底去掉后,带来的效率提升会更加明显。在机翼前缘的等离子装置还能改善超音速飞行。待等离子推进技术成熟之后,未来的飞机或许会像法国工程师与365滚球篮球让分怎么看_365滚球手机客_365滚球杀庄交流群专家Jean-Louis Naudin设计的那样,使用覆盖机身的等离子层提供升力与推力,以至于不需要化石燃料,完全代替喷气式发动机。

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这3个规划的具体名称分别是《水上运动产业发展规划》、《航空运动产业发展规划》、《山地户外运动产业发展规划》,描绘了到2020年有关运动产业发展的蓝图,提出到2020年各自的产业发展目标,其中水上运动产业总规模要达到3000亿元,航空运动产业总规模要达到2000亿cf365滚球篮球让分怎么看_365滚球手机客_365滚球杀庄交流群百科_智航科技365滚球篮球让分怎么看_365滚球手机客_365滚球杀庄交流群平台元,山地户外运动产业规模要达到4000亿元。3个规划所提的产业总规模累计达9000亿元,并逐步形成山地户外“三纵三横”、水上运动“两江两海”、航空运动200公里飞行圈等运动产业发展新格局。

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