[发明专利]一种吸力峰位置可控等离子体激励器系统

说明书

技术领域

本发明属于流体主动流动控制装置，涉及一种吸力峰位置可控等离子体激励器系统，具体说是一种可以对等离子体激励器吸力峰位置进行有效控制的设备。

背景技术

为了增加等离子体激励器对于流动的控制效果，增加激励器面积、提高工作电压、改变激励器结构等大量方法被进行了广泛的研究。有效的提高激励器的控制效果意味着等离子流动控制技术可以更进一步在实际生产生活中得到有效运用。对于飞行器而言，此项技术尤为关键。有效的流动控制可以提高飞机性能，减小阻力、增加升力，提高飞机的载荷减小其能耗。对于战机而言，采用有效等离子体流动控制的飞机可以扩大飞行包线，形成新的战法，提升飞机的战斗能力。

但是与实际应用相比较，目前的等离子体激励器还需要对于性能进行提升，解决目前面临的激励器电压高、控制范围较小、控制位置受限等问题。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种吸力峰位置可控等离子体激励器系统，更有效控制气流在物体表面的流动，尤其是飞机表面的气流流动。

技术方案

一种吸力峰位置可控等离子体激励器系统，其特征在于包括控制器1、高压电源2、多个双极性等离子体激励器3、发射继电器组4和接收继电器组5；每个双极性等离子体激励器包括发射极和接收极，发射极通过一个开关与高压电源2的一个电极连接，接收极与通过一个开关与高压电源2的另一个电极连接，每一个开关受控于一个继电器，每一个继电器受控于控制器1。

所述高压电源2采用可激发等离子体的交流电源、交直流耦合电源或纳秒电源。

一种利用所述系统改变激励器第一个出现等离子体发射极的位置的方法，其特征在于：根据需要产生的吸力峰位置，通过控制器接通位于产生的吸力峰位置的双极性等离子体激励器的发射极或接收极的继电器，使其导通，同时接通该双极性等离子体激励器下一级以上的双极性等离子体激励器的接收极或发射极的继电器，使其导通；导通后的发射极的继电器或接收极的继电器工作，使得控制发射极和接收极的常开触点闭合，接通与高压电源2的激励电源电路，在需要产生的吸力峰位置产生吸力峰。

有益效果

本发明提出的一种吸力峰位置可控等离子体激励器系统，与现有的激励器相比较，吸力峰位置可控等离子体激励器系统通过改变激励器第一个出现等离子体发射极的位置，可以达到改变激励器吸力峰位置的效果。此种激励器可以在物体表面大范围内形成一个向下游不断运动的吸力峰。在此种作用下，气流可以被有效的进行流动控制。

附图说明

图1：吸力峰位置可控等离子体激励器系统原理图

图2：吸力峰位置可控等离子体激励器系统工作示意图(2级吸力峰1#位置)

图3：吸力峰位置可控等离子体激励器系统工作示意图(2级吸力峰2#位置)

1-控制器，2-电源，3-双极性等离子体激励器，4-发射极开关，5-接收极开关，7-1#发射极，8-2#接收极，9-1#位置吸力气流，10-2#发射极，11-2#位置吸力气流12-3#接收极，J-继电器，K-开关。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

本发明实施例由控制器1、电源2、双极性等离子体激励器3、发射极开关组4、接收极开关组5。其中电源可采用交流电源、交直流耦合电源、纳秒电源等各种可激发等离子体的电源。等离子体激励3采用双极性等离子激励器。按照具体的使用需求，激励器可以被加工成各种形状。发射极开关组4接收极开关组5由继电器J和开关K组成。

控制器1通过控制发射极继电器组4和接收极继电器组5中的某个或某几个继电器接通或断开，使得相应的发射极或接收极与激励电源2接通。

发射极开关组4的第1个继电器和接收极开关组5的第2个继电器，使控制发射极开关组4的第1开关和接收极开关组5第2个开关闭合，此时就在1#发射极7至2#接收极8之间形成了一个2级的双极性等离子体激励器。此时在发射极7后会有吸力气流9产生一个明显的吸力峰，此时激励器对于气流可以形成一个明显向下的吸力，此吸力正比于所施加的电压。

然后，使控制发射极开关组4的第1开关闭合，同时控制其第2个开关闭合，断开接收极开关组5第2个开关，闭合断开接收极开关组5第3个开关。这就在2#发射极10和3#接收极12间形成了一个2级的双极性等离子体激励器，此时吸力峰的位置移动到了2#发射极10位置在此产生吸力气流11，以此类推向下进行。按照不同的需求，可以根据实际需要选择3级或多级的双极性等离子体激励器。

吸力峰位置可控等离子体激励器工作过程为：控制器1控制电源2的开关，同时给出指令对发射极开关组4和接收极开关组5进行开合和断开的控制。通过上开关与下开关位置差，在发射和接收极间形成双极性等离子体激励器，随着开关组不停改变位置，首次激发等离子体的位置在进行不断变化，这样就引导吸力峰不断发生位置变化，在物面形成一组连续向下游运动的吸力峰。