Hvad er en plasma -aktuator?
En plasma-aktuator er en form for avanceret servomechanisme, der primært udvikles til flyskontroloverflader fra 2011. Aktuatorsystemet bruger strømmen af plasma, der er en højt-ioniseret gas, til at skabe en let formbar overflade, der kan fungere som typiske aileroner eller klapper, der gør på fly, hvilket skaber træk og løft ved nøglepunkter i flyvningsmanøvrer, såsom start og lander. Effekten skabes af højspændingsskiftende elektrisk strøm og bruger normal atmosfærisk luft til at skabe selve plasmasgassen.
Specifikationerne for en plasmahanduator følger en rektangulær, flerlags pancake-lignende design i den generelle form af en flyving. To ark elektrodeledere adskilles af et dielektrisk isolerende materiale. Et elektrodeark udsættes på toppen af det dielektriske medium, og det ene er indlejret i det og off-center fra den anden elektrode. Luft flyder først over den udsatte elektrode, og som højspændingsstrøm føres gennem systemet, en plasma-region af gasformer i luften direkte bag den øverste elektrode og over den indlejrede, som derefter kan kontrolleres og formes til at påvirke luftstrømmen over hele aktuatorregionen, mens den er på flugt. Dette efterligner effekten af en mekanisk aileron uden at kræve bevægelige dele eller hydrauliske systemer, mens den også skaber en mere alsidig form med potentielt større kontrol over flyets aerodynamik.
Air Force Research Laboratory (AFRL) i USA har undersøgt plasmaaktuatoren siden mindst 2006 til brug i supersoniske flydesign. Sådanne enheder antages at tilbyde større pålidelighed end traditionelle mekaniske klapper med sandsynligheden for reduceret vægt for køretøjets krop, hvilket ville give det større manøvrerbarhed og langdistancevirksomheder. I forskning på AFRL er plasma -aktuatoren testet i en vindtunnel med hastigheder op til fem gange den af THan lydhastighed.
Teknologien til et plasma -aktuatorsystem ses som relativt praktisk fra 2011. Dette er delvis fordi plasmateknologi ofte anvendes i forbrugerenheder såsom fluorescerende belysning og tv -plasmagrefer, og kræver ikke de høje temperaturer for at generere det, hvor det produceres naturligt af stjerner. Evnen til at tænde og slukke for et plasmafelt ved ekstremt høje hastigheder giver også teknologien en unik fordel i flyanøvelser, der ikke kan opnås med konventionelle hydrauliske midler.
Nogle af teknologiens begrænsninger findes stadig fra 2011. Kontrol af strømningshastigheden for aktuatoren har krævet tilsætning af fluidiske oscillatorer, hvor to plasmasaktuatorsystemer fungerer i tandem for at skabe pulserede eller modulerede strømningsordninger. Aktuatordelens funktion er også i sig selv baseret på densiteten af den omgivende gas, der omdannes til et plasma, så højden for fly såvel som deres VELocity, kan have direkte effekter på ydeevne, der skal finjusteres, før det kan regnes med at udføre på en pålidelig måde, når det er nødvendigt.