O que é um atuador de plasma?

Um atuador de plasma é uma forma de servomecanismo avançado que está sendo desenvolvido principalmente para superfícies de controle de aeronaves a partir de 2011. O sistema atuador usa o fluxo de plasma, que é um gás altamente ionizado, para criar uma superfície facilmente moldável que pode funcionar como ailerons típicos ou flaps, como a aeronaves, a criação e a devolução de chaves. O efeito é criado por corrente elétrica alternada de alta tensão e usa ar atmosférico normal para criar o próprio gás plasmático. Duas folhas de condutores de eletrodo são separadas por um material dielétrico isolante. Uma folha de eletrodo é exposta no topo do meio dielétrico e uma é incorporada nela e fora do centro do outro eletrodo. O ar flui sobre o eletrodo exposto primeiro e, à medida que a corrente de alta tensão é passada pelo sistema, um reg plasmaO íon de gás se forma no ar diretamente atrás do eletrodo superior e acima do incorporado, que pode ser controlado e moldado para afetar o fluxo de ar sobre toda a região do atuador enquanto estiver em voo. Isso imita o efeito de um aileron mecânico sem exigir peças móveis ou sistemas hidráulicos, além de criar uma forma mais versátil com controle potencialmente maior sobre a aerodinâmica da aeronave.

O Laboratório de Pesquisa da Força Aérea (AFRL) nos EUA pesquisa o atuador de plasma desde pelo menos 2006 para uso em projetos de aeronaves supersônicas. Acredita-se que esses dispositivos ofereçam maior confiabilidade do que as retalhos mecânicos tradicionais com a probabilidade de peso reduzido para o corpo do veículo, o que lhe ofereceria maior manobrabilidade e capacidades de longo alcance. Em pesquisa no AFRL, o atuador de plasma foi testado em um túnel de vento em velocidades até cinco vezes o de Tele velocidade do som.

A tecnologia para um sistema de atuadores de plasma é vista como relativamente prática a partir de 2011. Isso é, em parte, porque a tecnologia de plasma é comumente empregada em dispositivos de consumo, como iluminação fluorescente e telas de plasma de televisão e não requer as altas temperaturas para gerá -lo onde é produzida naturalmente por estrelas. A capacidade de ligar e desligar um campo de plasma a taxas extremamente altas também oferece à tecnologia uma vantagem única nas manobras de aeronaves que não podem ser realizadas por meios hidráulicos convencionais.

Algumas das limitações da tecnologia ainda existem a partir de 2011. O controle da taxa de fluxo para o atuador exigiu a adição de osciladores fluídicos, onde dois sistemas de atuadores de plasma funcionam em conjunto para criar esquemas de fluxo pulsados ​​ou modulados. A função das partes do atuador também é inerentemente baseada na densidade do gás circundante que é convertido em um plasma, de modo que a altitude para aeronaves, bem como a sua velOcity, pode ter efeitos diretos no desempenho que precisam ser ajustados antes de serem contados para executar de maneira confiável quando necessário.

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