AC-DBD等离子体控制的飞行减阻试验

介质阻挡放电(DBD)等离子体激励器因其无机械运动部件、结构轻质、响应迅速等特性,在主动流动控制领域展现出良好的应用前景.在 Davis机翼上布置 24对交流 DBD 等离子体激励器,通过风洞测力试验、粒子图像测速(PIV)流场测量、真实飞行试验,系统评估其流动控制效果、减阻性能.风洞试验结果表明,等离子体激励可有效调控近壁面流动结构.激励诱导的壁面射流与近壁涡结构相互作用,促使相干结构流向尺度压缩、展向条带间距增大、结构倾斜角由15.94°减小至9.2°.该流动控制作用抑制了准流向涡对的抬升运动,削弱流体间的动量输运,削弱近壁区雷诺切应力,最终实现摩擦阻力的降低.在此基础上,开展无人机定高、定空速的盘旋飞行试验.在空速24 m/s、激励电压峰-峰值10 kV、迎角4°(接近最大升阻比状态)条件下,通过电机功率变化评估减阻效果.结果表明,开启等离子体激励后,飞行器地速提升约7.1%,峰值减阻率达7.59%,平均减阻率为6.15%.风洞与飞行试验所获得的减阻趋势一致,验证了该流动控制方法在真实飞行环境中的有效性、工程可行性.