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航空等離子體動力學(xué)
5月12日，中國首個航空等離子體動力學(xué)國家級重點實驗室在空軍工程大學(xué)成立。對于大多數(shù)人來說，等離子體這種宏觀的中性電離氣體距離他們的生活實在是太遙遠了。即使是熱愛軍事的網(wǎng)友，很多對這方面也僅僅是表面的了解。等離子體與軍用航空的關(guān)系，流傳最廣泛的就是所謂的“俄羅斯戰(zhàn)機使用等離子體隱身”這個說法了。
說到“等離子體隱身”，就要提到人類的載人航天。在一次次飛船、航天飛機返回地球的過程中，由于他們和大氣層的劇烈摩擦，飛船表面產(chǎn)生了等離子層，形成了電磁屏蔽。很多中國人都會記得幾次神舟飛船返回地球的時候都會有一段時間和地面暫時中斷聯(lián)系，就是這種現(xiàn)象的反映。當(dāng)然，這種現(xiàn)象早就受到了軍事技術(shù)人員的注意，就是有可能通過這種等離子體的電磁屏蔽來實現(xiàn)作戰(zhàn)飛機的主動隱身。然而設(shè)想并不等于工程實踐，實際上通過等離子體來實現(xiàn)隱身從工程角度來講很難實現(xiàn)。因為想實現(xiàn)覆蓋幾十米長作戰(zhàn)飛機的等離子層，要么會犧牲飛機的氣動外形，要么會對飛機的電源和燃料提出了很難實現(xiàn)的要求。
現(xiàn)在對等離子體的研究，基本上已經(jīng)可以確定。那種大氣摩擦產(chǎn)生的熱等離子，是不可能應(yīng)用于飛機隱身的。即使在俄羅斯，現(xiàn)在也沒有沒有確鑿的證據(jù)來證明有實用的等離子體飛機隱身技術(shù)。唯一在技術(shù)界流傳廣泛的，就是有傳聞美國在B-2轟炸機上使用了一些由穩(wěn)態(tài)電源或者微波產(chǎn)生的冷等離子體來實現(xiàn)隱身。這種傳聞，和美國公開B-2采用飛翼和涂料來實現(xiàn)隱身的說法差異很大。由于B-2轟炸機涉及到美軍的核心機密，等離子體隱身的說法只能是個疑問 。
除了等離子體隱身，那么等離子體和軍用航空的契合點又在哪里呢？
我們不妨再看看原來的那條新聞。不難發(fā)現(xiàn)，這個實驗室的全稱是“航空等離子體動力學(xué)國家級重點實驗室”，里面有動力學(xué)這個關(guān)鍵詞。而新聞中還提到：“這個實驗室的成立，是推進我國在航空動力發(fā)展領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)理論和技術(shù)創(chuàng)新的重要舉措，并為解決制約航空裝備發(fā)展和空軍戰(zhàn)斗力生成的瓶頸問題提供了重要的研究平臺……”答案已經(jīng)很明顯了，等離子體研究與“航空動力”這制約中國航空裝備發(fā)展和空軍戰(zhàn)斗力生成的瓶頸問題有著直接的關(guān)系。
一些公
http://www.oriental01.com/news/558E4C44B4E5EFBA.html 開的資料表明，等離子體在航空動力上，可以有效地提高燃燒穩(wěn)定性和燃燒效率，極大改善航空發(fā)動機壓氣機增壓比升高后的工作穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)推重比10甚至更高渦扇發(fā)動機的生產(chǎn)；而在飛機氣動力上，等離子體可以減少飛機阻力，增加升力，提高戰(zhàn)機的失速攻角和機動性。例如在航空發(fā)動機上，風(fēng)扇、壓氣機是航空渦扇發(fā)動機的核心部件。提高航空渦扇發(fā)動機的推重比，只能增加壓氣機的增壓比，而隨之帶來的問題就是壓氣機出口面積急劇縮小、效率嚴重降低。而通過在壓氣機的特定位置上布置等離子體激勵裝置，則會有效改善發(fā)動機內(nèi)氣體的流動效果。
毫無疑問，等離子體動力學(xué)的研究在全球范圍內(nèi)都是一個非常超前的領(lǐng)域。以至于在公開的資料中，只知道等離子體對空氣的流動會產(chǎn)生作用，但是其作用的機理卻不清楚。那么國外的一些先進航空動力，例如F-119、F-135發(fā)動機，是否使用了等離子體技術(shù)，也是一個謎。不過這次我國成立等離子體國家級重點實驗室，顯示我國在航空動力、飛行器氣動力研究方面，已經(jīng)進入了最前沿領(lǐng)域。隨著我國在等離子體動力學(xué)研究上的不斷深入，中國在研制推重比10以上的先進航空發(fā)動機的技術(shù)積淀，將更為深厚，從而為先進戰(zhàn)機、空天飛行器、大型軍用運輸機的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
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