Wat is een plasma -actuator?
Een plasma-actuator is een vorm van geavanceerd servomechanisme dat voornamelijk wordt ontwikkeld voor vliegtuigbesturingsoppervlakken vanaf 2011. Het actuatorsysteem gebruikt de stroom van plasma, die een sterk geïoniseerd gas is, om een gemakkelijk ontkoppeld oppervlak te creëren dat kan fungeren als typische schaarden of flaps op vliegtuig, het creëren van trek en lift in vliegmanetten zoals ontslag en landingen. Het effect wordt gecreëerd door hoogspanningsafwisselende elektrische stroom en gebruikt normale atmosferische lucht om het plasmagas zelf te creëren.
De specificaties voor een plasma-actuator volgen een rechthoekige, meerlagig pannenkoekachtig ontwerp in de algemene vorm van een vliegtuigvleugel. Twee vellen elektrodegeleiders worden gescheiden door een diëlektrisch isolatiemateriaal. De ene elektrodeplaat wordt bovenop het diëlektrische medium blootgesteld en de ene is ingebed in IT en off-center van de andere elektrode. Lucht stroomt eerst over de blootgestelde elektrode en, aangezien hoogspanningsstroom door het systeem wordt geleid, een plasma-regIon van gasvormen vormt zich direct achter de bovenste elektrode en boven de ingebedde, die vervolgens kan worden geregeld en gevormd om de luchtstroom over het gehele actuatorgebied te beïnvloeden tijdens de vlucht. Dit bootst het effect van een mechanisch schaars na zonder bewegende delen of hydraulische systemen te vereisen, terwijl ook een meer veelzijdige vorm ontstaat met potentieel grotere controle over de aerodynamica van het vliegtuig.
Het Air Force Research Laboratory (AFRL) in de VS onderzoekt de plasma -actuator sinds minstens 2006 voor gebruik in supersonische vliegtuigontwerpen. Dergelijke apparaten worden verondersteld een grotere betrouwbaarheid te bieden dan traditionele mechanische flappen met de kans op verminderd gewicht voor het lichaam van het voertuig, wat het een grotere manoeuvreerbaarheid en langetermijnmogelijkheden zou bieden. In onderzoek bij AFRL is de plasma -actuator getest in een windtunnel met snelheden tot vijf keer die van thij snelheid van geluid.
De technologie voor een plasma -actuatorsysteem wordt vanaf 2011 als relatief praktisch beschouwd. Dit is deels omdat plasma -technologie gewoonlijk wordt gebruikt in consumentenapparaten zoals fluorescerende verlichting en televisieplasmaschermen en geen hoge temperaturen nodig hebben om het te genereren waar het op natuurlijke wijze wordt geproduceerd door sterren. De mogelijkheid om een plasmaveld op en uit te schakelen tegen extreem hoge tarieven biedt de technologie ook een uniek voordeel in vliegtuigmanoeuvres die niet kunnen worden bereikt door conventionele hydraulische middelen.
Sommige beperkingen van de technologie bestaan nog steeds vanaf 2011. Het regelen van de stroomsnelheid voor de actuator heeft de toevoeging van vloeistof oscillatoren vereist, waarbij twee plasma -actuatorsystemen samenwerken om gepulseerde of gemoduleerde stroomschema's te creëren. De functie van de actuatoronderdelen zijn ook inherent gebaseerd op de dichtheid van het omringende gas dat wordt omgezet in een plasma, dus de hoogte voor vliegtuigen, evenals hun velOcity, kan directe effecten hebben op de prestaties die moeten worden verfijnd voordat het kan worden gerekend om op een betrouwbare manier te presteren wanneer dat nodig is.