¿Qué es un actuador de plasma?
Un actuador de plasma es una forma de servomecanismo avanzado que se desarrolla principalmente para las superficies de control de aeronaves a partir de 2011. El sistema de actuadores utiliza el flujo de plasma, que es un gas altamente ionizado, para crear una superficie fácilmente polleable que puede funcionar como ailerons o flaps típicos en aeronaves, creando arrastre y elevación en puntos clave en los maneños como los que salen y las tierra. El efecto es creado por la corriente eléctrica alterna de alto voltaje y utiliza aire atmosférico normal para crear el gas plasmático en sí.
Las especificaciones para un actuador de plasma siguen un diseño rectangular de panqueques múltiples en forma general de un ala de avión. Dos láminas de conductores de electrodos están separados por un material aislante dieléctrico. Una lámina de electrodo está expuesta sobre el medio dieléctrico, y una está incrustada dentro de ella y fuera del centro del otro electrodo. El aire fluye sobre el electrodo expuesto primero y, a medida que se pasa la corriente de alto voltaje a través del sistema, un Reg plasmáticoEl ion de gas se forma en el aire directamente detrás del electrodo superior y por encima del incrustado, que luego puede controlarse y moldearse para afectar el flujo de aire en toda la región del actuador mientras está en vuelo. Esto imita el efecto de un alerón mecánico sin requerir partes móviles o sistemas hidráulicos, al tiempo que crea una forma más versátil con un control potencialmente mayor sobre la aerodinámica de la aeronave.
El Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL) en los Estados Unidos ha estado investigando el actuador de plasma desde al menos 2006 para su uso en diseños de aviones supersónicos. Se cree que dichos dispositivos ofrecen una mayor confiabilidad que las aletas mecánicas tradicionales con la probabilidad de un peso reducido para el cuerpo del vehículo, lo que le ofrecería una mayor maniobrabilidad y capacidades de largo alcance. En la investigación en AFRL, el actuador de plasma ha sido probado en un túnel de viento a velocidades de hasta cinco veces que la de TLa velocidad de sonido.
La tecnología para un sistema de actuador de plasma se considera relativamente práctica a partir de 2011. Esto es, en parte, porque la tecnología de plasma se emplea comúnmente en dispositivos de consumo, como la iluminación fluorescente y las pantallas de plasma de televisión, y no requiere las altas temperaturas para generarla donde las estrellas producen naturalmente. La capacidad de encender y desactivar un campo de plasma a tasas extremadamente altas también le da a la tecnología una ventaja única en las maniobras de aeronaves que no se pueden lograr por medios hidráulicos convencionales.
Algunas de las limitaciones de la tecnología aún existen a partir de 2011. Controlar la velocidad de flujo para el actuador ha requerido la adición de osciladores fluídicos, donde dos sistemas de actuador de plasma funcionan en conjunto para crear esquemas de flujo pulsados o modulados. La función de las piezas del actuador también se basa inherentemente en la densidad del gas circundante que se convierte en plasma, por lo que la altitud de la aeronave, así como su tercioOcity, puede tener efectos directos en el rendimiento que deben ajustarse antes de que se pueda contar para que funcione de manera confiable cuando sea necesario.