【前沿技术】新型回旋式等离子体流动控制致动器

subtitle 蓝海星智库08-11 19:59 跟贴 1 条

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美国伊利诺伊大学香槟分校和CU Aerospace公司合作,研发出一种新型回旋式等离子体流动控制致动器,可抑制飞行时湍流边界层分离。

流动控制技术采用主动或被动式致动器抑制流动分离,以提升飞机的空气动力学性能,但被动式致动器会增加飞行阻力。研究团队基于高温电弧和磁流体动力学,开发出新型回旋式等离子体流动控制致动器。该致动器的原理是在强稀土磁铁磁场内的两个同轴电极之间施加高压,通过电击穿空气产生垂直于磁场方向的等离子体,在洛伦兹力作用下带电等离子体绕中心轴旋转带动空气而形成旋涡。致动器直径约30mm,由1个中心高压电极和1个接地电极分别放置在环形磁铁的内径和外周构成;高压由直流电源和阴极射线管变压器组成的零电压开关电路产生。实验结果表明,该致动器上方能产生上升的旋涡,通过加强高动量主流区域与低动量边界层之间的混合,可延迟后缘和控制面的分离。

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图1 致动器模型

这种致动器尺寸小,可在起飞、爬升、进近和着陆等飞行关键阶段按需启用,有望替代常用的被动式流动控制致动器。

(蓝海星)

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