​等离子火花，有助于提升升力，减少了飞机巡航时的阻力

等离子火花，有助于提升升力，减少了飞机巡航时的阻力

事实证明，电火花会在飞机机翼上产生旋转的空气，从而产生更好的升力，这一进步可以通过减少阻力来节省大量燃油。

阻力

伊利诺伊大学香槟分校和香槟航空航天的研究声称可以克服机翼安装的涡流发生器（VG）叶片对飞机的限制。这些结构安装在前缘附近或表面的上游，这有助于在起飞或降落期间控制飞机，但会在巡航期间造成阻力。

伊利诺伊大学航空航天研究员菲利普·安塞尔（Phillip Ansell）的研究测试了常规涡流发生器叶片的替代设备。

波音737-700上的涡流发生器

助理教授菲利普·安塞尔说：“我们在实验室中提出了一种替代小鳍片的想法，但是使这种设备与众不同的是，我们使用了主动等离子体激发。”

激发器的设计具有一个放置在环形磁铁内的中央高压电极。接地电极放置在环形磁体的外圆周周围，这提供了旋转等离子体放电和改变流量所需的力。

据报道，在该实验中，研究人员能够观察到等离子体放电的热效应，该效应显示出一股热空气在执行机构上方上升并产生涡流效应。速度数据用于识别电极间隙上方是否存在涡旋结构。所识别的涡旋在与等离子体灯丝的旋转方向一致的方向上旋转。

安塞尔在一份声明中说：“这项实验是在我们称之为静态流的情况下完成的，静态流是盒子中的静态空气。但是，至少在最初，这种技术集成到飞机后会降低失速速度，这意味着我们可以打开激发器并加大推力，以在需要时更强地升空，然后关闭它们以减少巡航过程中的阻力。”

香槟航空航天总裁大卫·卡罗尔（David Carroll）表示：“在第一阶段和第二阶段的努力过程中，产生了大量令人着迷的实验数据。可能需要数年才能进行全面分析。该程序表明，增加等离子体激发器的功率会产生更强的涡旋结构。”

发展包括进行测试，以了解气流通过时会发生什么。他们还将激发器集成到无人飞行试验机中，以进一步证明该技术。

“在我看来，最令人兴奋的结果是，一些无人机测试显示，当启动激发器时，最大升程能力有所提高，即失速速度降低–正是我们希望观察到的效果。”卡罗尔说。

安塞尔说，在空气动力学中，巡航阻力很小，但比例会迅速增加。

他说：“如果仅改进几个百分点，那么每年就可以节省数百万美元的燃油成本。”

这项研究- 新型回旋等离子体激发器的实验特性 -发表在AIAA Scitech 2020论坛上。