ES2350809T3 - Método y sistema actuador de control de flujo de plasma. - Google Patents
Método y sistema actuador de control de flujo de plasma. Download PDFInfo
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Abstract
Un método para controlar el vuelo direccional de una plataforma móvil aérea (12) que comprende: disponer un actuador de plasma (10) adyacente a una superficie (24) de dicha plataforma móvil de modo que esté en el camino de un flujo de la capa límite sobre dicha superficie, teniendo dicho primer actuador de plasma electrodos primero y segundo (18, 20) espaciados entre sí a lo largo de la dirección del flujo de dicha capa límite; disponer un tercer electrodo (22) entre dichos electrodos primero y segundo, y dentro de un plano que está desplazado lateralmente de un plano en el cual estén dispuestos dichos electrodos primero y segundo; estando caracterizado dicho método por: disponer un material dieléctrico (25) entre dicho tercer electrodo y dichos electrodos primero y segundo; para hacer que se cierre un conmutador (28) entre dichos electrodos primero y tercero y que se abra un conmutador (30) entre dichos electrodos segundo y tercero; y controlar dicho actuador de plasma para que adopte una primera configuración operativa en la cual dicho actuador de plasma influye en dicho flujo de la capa límite de una manera que retarda la separación de dicho flujo de la capa límite de dicha superficie; y controlar dicho actuador de plasma para cerrar el conmutador (30) y abrir el conmutador (28), para adoptar una segunda configuración operativa en la cual dicho actuador de plasma induce la separación de dicho flujo de la capa límite de dicha superficie, en que el control de dicho actuador de plasma (10) para que adopte una primera configuración operativa comprende usar una fuente (26) de la señal de corriente alterna (CA) para aplicar un voltaje de CA a través de dichos electrodos primero y tercero (18, 22), produciendo dicho voltaje de CA la ionización del aire en las proximidades de dichos electrodos primero y tercero, lo cual crea un impulso que actúa sobre dicho flujo de la capa límite para retardar la separación de dicho flujo de la capa límite de dicha superficie (24) en dichas proximidades de dichos electrodos primero y tercero, y en el que el control de dicho actuador de plasma (10) para que adopte una segunda configuración operativa, comprende usar una fuente (26) de señal de corriente alterna (CA) para aplicar un voltaje de CA a través de dichos electrodos segundo y tercero (20, 22), produciendo dicho voltaje de CA la ionización del aire en las proximidades de dichos electrodos segundo y tercero, que crea un impulso que actúa sobre dicho flujo de la capa límite para producir la separación de dicho flujo de la capa límite de dicha superficie (24) en dichas proximidades de dichos electrodos segundo y tercero.
Description
La presente solicitud está relacionada en general con la materia sujeto de la Solicitud de EE.UU. Número de Serie 11/753.857 (Expediente Boeing 07-0456; Expediente HDP 7784-001059) y con la Solicitud de EE.UU. Número de Serie 11/753.869 (Expediente Boeing 07-0455; Expediente HDP 7784-001060), ambas presentadas simultáneamente con la presente con fecha 25 de mayo de 2007.
La presente exposición está también relacionada en general con la materia sujeto de la Solicitud de EE. UU. Número de Serie 11/403.252, presentada con fecha 4/12/06, y asignada a la firma The Boeing Company.
La presente exposición se refiere a sistemas de control del flujo, y más en particular a un sistema de control del flujo de plasma y a un método que es controlable selectivamente para contribuir a evitar la separación de un flujo de capa límite desde una superficie de un objeto o plataforma móvil, o bien para causar la separación del flujo de capa límite desde la superficie.
Lo que se expone en esta sección simplemente proporciona información de antecedentes relacionados con la presente exposición, y puede no constituir técnica anterior.
Para que sean aerodinámicamente eficaces, las plataformas móviles aéreas, tales como los aviones y las armas (vehículos aéreos), deben tener típicamente configuraciones muy integradas. Estas configuraciones necesitan típicamente combinar buenas actuaciones y carga de pago útil con características de buena estabilidad y control. Para alcanzar este objetivo, las configuraciones de los vehículos aéreos deberán tener equipos efectores de control eficientes, efectivos y robustos. La supresión de las superficies de control convencionales para hacer el vehículo aéreo más eficiente aerodinámicamente plantea un reto único en cuanto a la estabilidad y el control del vehículo.
Los trabajos anteriores realizados con vehículos aéreos que sean sin cola y/o sin articulaciones, han planteado un reto especialmente en cuanto se refiere a proporcionar control del vehículo, especialmente control direccional del vehículo. Un problema particular con el control sin articulaciones o sin cola es el de la generación de un control direccional con ángulos de ataque de bajos a moderados, estando tales ángulos típicamente comprendidos en el margen entre aproximadamente 0 y 4 grados. En la actualidad, la mayor parte de los métodos aerodinámicos usados para generar control direccional para ángulos de ataque de bajos a moderados en un vehículo aéreo, implican el uso de colas verticales o el desvío de una superficie de control. El proporcionar control direccional para ángulos de ataque de bajos a moderados, cuando no nulos, es una limitación de las soluciones anteriores cuando se elimina la cola vertical.
El peso es también una consideración importante en muchas formas de plataformas móviles, y en particular en las plataformas móviles aéreas tales como el avión. En los actuales sistemas de control aerodinámico se emplean típicamente paneles articulados que son desviados para alterar el flujo de la capa límite sobre una superficie de la plataforma móvil, tal como sobre un borde de salida de un ala. Como se apreciará, las articulaciones y las transmisiones relacionadas y los actuadores hidráulicos o electromecánicos que sea necesario emplear añaden un peso significativo a un avión, aumentando con ello el combustible requerido para un vuelo o misión dada, o reduciendo la carga de pago total del avión.
En el documento US 6.570.333 se describe un método para cubrir la superficie de una estructura con un plasma de descarga y, más en particular, métodos de uso de tal plasma para cubrir la superficie de un cuerpo para afectar a las propiedades aerodinámicas del cuerpo, disminuyendo para ello, o aumentando, la resistencia del cuerpo. En el documento US 6.570.333 se dan todas las características del preámbulo de las reivindicaciones independientes 1 y 5.
El invento se define en las reivindicaciones independientes 1 y 5. Las características preferidas u opcionales se establecen en las reivindicaciones subordinadas a las mismas.
La presente exposición se refiere a un sistema actuador de plasma y a un método para uso en plataformas móviles, y en particular en plataformas móviles aéreas de alta velocidad tales como los aviones de reacción. El sistema actuador de plasma forma un aparato de control del flujo que es útil para controlar el flujo de la capa límite sobre la superficie de la plataforma móvil.
En una implementación se proporciona un método para controlar el vuelo de una plataforma móvil. El método implica disponer un actuador de plasma sobre una superficie de la plataforma móvil de modo que esté en el camino del flujo de una capa límite sobre la superficie. El actuador de plasma es controlado para que adopte una primera configuración operante en la cual el actuador de plasma influye en el flujo de la capa límite de manera que tira de la capa límite hacia la superficie y mantiene el flujo de la capa límite contra la superficie. El actuador puede ser también controlado para que adopte una segunda configuración operante, en la cual el actuador de plasma influye en el flujo de la capa límite de manera que causa la separación del flujo de la capa límite desde la superficie.
En una implementación específica, el disponer el actuador de plasma comporta disponer un actuador de plasma que tiene electrodos primero y segundo espaciados entre sí a lo largo de una dirección del flujo de la capa límite. Un tercer electrodo está dispuesto entre los electrodos primero y segundo, y dentro de un plano que está desplazado lateralmente de un plano en el cual están dispuestos los electrodos primero y segundo. Entre el tercer electrodo y los electrodos primero y segundo está dispuesto un material dieléctrico.
En una realización se describe un sistema para controlar el vuelo de una plataforma móvil aérea. El sistema incluye un actuador de plasma dispuesto adyacente a una superficie de una plataforma móvil y una fuente de voltaje de corriente alterna (CA) para activar eléctricamente al actuador de plasma. El actuador de plasma tiene un primer electrodo dispuesto adyacente a la superficie de la plataforma móvil de modo que esté en el camino de un flujo de capa límite sobre la superficie, y un segundo electrodo dispuesto adyacente a la superficie aguas abajo del primer electrodo, con relación a la dirección del flujo de la capa límite. Un tercer electrodo está separado de los electrodos primero y segundo por una capa de dieléctrico, y está dispuesto entre los electrodos primero y segundo y dentro de un plano que está desplazado lateralmente con respecto a los electrodos primero y segundo. Un controlador controla la aplicación de un voltaje de CA de la fuente de voltaje de CA a los electrodos, para al menos una de dos:
aplicar el voltaje de CA a través de los electrodos primero y tercero, para producir la ionización del aire entre los electrodos primero y tercero que retarde la separación del flujo de la capa límite sobre la superficie; y aplicar el voltaje de CA a través de los electrodos segundo y tercero, para producir la ionización del aire entre los electrodos segundo y tercero, que produzca la separación del flujo de la capa límite sobre la superficie.
En una realización, el sistema y el método forman un actuador de plasma que es capaz de prevenir selectivamente la separación de un flujo de la capa límite de una superficie de un objeto, así como de producir la separación del flujo de la capa límite.
Los dibujos que aquí se describen son para fines ilustrativos únicamente, y no están destinados a limitar el alcance de la presente exposición en modo alguno.
La Figura 1 es una vista en planta de una plataforma móvil que incorpora una pluralidad de actuadores de plasma de acuerdo con una realización de la presente exposición, en donde los actuadores de plasma se emplean a lo largo de los bordes de ataque de las alas de un avión;
La Figura 2 es una vista lateral en corte transversal ampliada de uno de los actuadores representados en la Figura 1, tomada por la línea de corte 2-2 de la Figura 1, y en la que se ilustra el actuador activado para retrasar la separación del flujo de la capa límite sobre la superficie del ala, y en la que también se ilustran, en forma simplificada, la fuente de voltaje de CA y el controlador usado para controlar el actuador; y
La Figura 3 es una vista del actuador de plasma de la Figura 2, pero con el actuador siendo controlado para producir la separación del flujo de la capa límite de la superficie del ala.
La descripción que sigue es únicamente un ejemplo en cuanto a su naturaleza, y no está destinada a limitar la presente exposición, aplicación, o usos.
Con referencia a la Figura 1, se ha ilustrado en ella una plataforma móvil que, en este ejemplo, es un avión 12, que incorpora una pluralidad de actuadores de plasma 10. En este ejemplo, los actuadores de plasma 10 están dispuestos adyacentes a los bordes de ataque 16a y 16b de las alas 14a y 14b, respectivamente, del avión 12. Se comprenderá, sin embargo, que los actuadores de plasma 10 pueden ser usados en virtualmente cualquier forma de plataforma móvil donde sea deseable efectuar el control direccional o de actitud de la plataforma móvil sin necesidad de paneles articulados o movibles. Otras posibles aplicaciones pueden implicar aviones sin piloto, misiles, aviones de alas giratorias, vehículos terrestres de alta velocidad, y posiblemente incluso barcos marinos de alta velocidad. También, aunque se han ilustrado los actuadores de plasma 10 en las alas 14a, 14b del avión 12, podían ser igualmente empleados a lo largo del fuselaje, en los estabilizadores horizontales, en la cola vertical, en la parte troncocónica del fuselaje o en cualquier otro lugar donde pueda ser deseable influir en el flujo de la capa límite sobre el avión.
En la práctica, será frecuentemente deseable incluir una pluralidad de los actuadores de plasma 10 a lo largo de una superficie donde se necesite el control sobre la capa límite, como se ha ilustrado en la Figura 1. El espaciamiento entre los actuadores de plasma adyacentes 10, las dimensiones del actuador, y el número específico de actuadores, vendrán determinados por las necesidades de una aplicación específica.
Con referencia a la Figura 2, se ha representado uno de los actuadores de plasma 10 en una vista en corte transversal lateral. Cada actuador de plasma 10 incluye un primer electrodo 18, un segundo electrodo 20 y un tercer electrodo 22. El segundo electrodo 20 está espaciado del primer electrodo 18. Preferiblemente, los electrodos 18 y 20 están montados rebajados en una superficie 24 del ala 14a, de modo que las superficies superiores 18a y 20a de los electrodos 18 y 20, respectivamente, están situadas generalmente enrasadas con la superficie 24 y coplanarias la una con la otra. Como alternativa, los electrodos 18 y 20 podrían ir montados encima de la superficie 24. El montaje en rebajos de los electrodos 18 y 20, sin embargo, contribuirá a mantener el perfil aerodinámico original del ala 14a, o de otra superficie sobre la cual haya sido implementado el actuador 10, y a reducir la resistencia aerodinámica.
El tercer electrodo 22 está montado entre el primer electrodo 18 y el segundo electrodo 20, y está en general en línea longitudinalmente con los electrodos 18 y 20, pero está dispuesto de modo que asienta desplazado lateralmente (es decir, situado por debajo) con los electrodos 18 y 20. Alrededor del tercer electrodo 22 se ha previsto una capa de material dieléctrico 25 que lo separa de los electrodos primero y segundo 18 y 20, respectivamente. Cada uno de los electrodos 18, 20 y 22 puede estar formado con una forma en general rectangular, con su eje geométrico mayor (es decir, su lado largo) perpendicular a la dirección del flujo de la capa límite. Son igualmente posibles otras orientaciones, dependiendo de las necesidades de una aplicación específica.
En la práctica, los electrodos 18, 20, 22 pueden estar formados de cualquier material conductor. El cobre es un material que es particularmente adecuado. Los electrodos 18, 20, 22 pueden ser formados como tiras delgadas, posiblemente como tiras de hoja delgada, y pueden tener un grosor típico del orden de aproximadamente 0,0254 – 0,127 mm). La longitud y la anchura de cada electrodo 18, 20, 22 pueden variar como sea necesario para adaptarse a aplicaciones específicas, pero está previsto que para aplicaciones a muchos aviones, la longitud y la anchura de cada electrodo pueden ser típicamente del orden de 2,54 cm – 50,08 cm de longitud, y 3 – 5 mm de anchura para cada uno de los electrodos 18 y 20. La anchura del electrodo enterrado 22 será típicamente mayor que la empleada para el electrodo 22, y típicamente será del orden de 2,54 cm a 5,08 cm, dependiendo del voltaje con el que se opere, que es suministrado por la fuente de voltaje de CA 26. La capa de dieléctrico del material 25 puede comprender cualquier material dieléctrico adecuado, por ejemplo materiales dieléctricos de cuarzo, de KAPTON® ó de TEFLON®. También pueden ser adecuados para su uso otros materiales dieléctricos, tales como las cerámicas, y el dieléctrico preciso usado puede venir impuesto por las necesidades de una aplicación específica. También puede usarse una parte de la capa de material dieléctrico 25 para llenar el espacio de separación entre los electrodos primero y segundo 18 y 20. El espaciamiento en altura del primer electrodo 22 con respecto a los electrodos primero y segundo 18 y 20, será típicamente de aproximadamente 0,076 – 12,7 mm, aunque éste puede variar también significativamente, así como depender de las necesidades de una aplicación especifica.
Siguiendo con referencia a la Figura 2, una fuente de voltaje de CA 26 está acoplada al tercer electrodo 22 y, a través de un par de conmutadores 28 y 30, a los electrodos primero y segundo 18 y 22, respectivamente. La fuente de voltaje de CA 26 genera una señal de CA de baja intensidad y alto voltaje, preferiblemente en el margen de aproximadamente 3000 – 20000 voltios. La frecuencia de la fuente 26 de voltaje de CA está típicamente comprendida entre aproximadamente 1 Khz. y 20 Khz., pero puede variar como sea necesario para que sea resulte para una aplicación específica. La salida exacta de la fuente de voltaje de CA 26 es preferiblemente variable, para hacer posible que el actuador 10 proporcione un grado variable de control del flujo de fluido.
Un controlador 32 está en comunicación con los conmutadores 28 y 30. Los conmutadores 28, 30 pueden ser dispositivos de conmutación semiconductores adecuados para manejar el voltaje generado por la fuente de voltaje de CA 26, o bien pueden comprender cualquier otra forma adecuada de dispositivos de conmutación. Como se describirá con más detalle en los párrafos que siguen, los componentes 18, 20, 22, 25, 26, 28, 30 y 32 forman efectivamente un aparato actuador de plasma de "modo dual", que es capaz de causar o inhibir, selectivamente, la separación de la capa límite de la superficie 24. También puede usarse el controlador 32 para controlar la salida precisa de la fuente de voltaje de CA 26. En una implementación, se puede usar el controlador 32 para controlar los conmutadores 28 y 30 para generar impulsos de voltaje de CA que son aplicados a través de los pares de electrodos 18, 22 y 20, 22, con un ciclo de trabajo de entre aproximadamente el 10% y el 100%. La aplicación de una señal de CA de pulsos a los pares de electrodos 18, 22 y 20, 22 puede dar por resultado un aumento del rendimiento de la potencia y de la eficacia total del actuador
10.
Con referencia además a las Figuras 2 y 3, se describirá la operación del actuador de plasma 10. En la Figura 2, cuando se desee evitar la separación del flujo de la capa límite de la superficie 24, el controlador 32 hace que el conmutador 28 sea activado (es decir, cerrado) y que se abra el conmutador 30. Esto se traduce en que se aplica el alto voltaje de CA obtenido de la fuente de voltaje de CA 26, a través de los electrodos 18 y 22. El alto voltaje hace que el aire en las proximidades del espaciamiento entre los electrodos 18 y 22 sea ionizado. La ionización tiene lugar típicamente cuando se aplica un voltaje de aproximadamente 3000 voltios a través de los electrodos 18 y 22. El campo eléctrico que se crea actúa sobre el aire ionizado para acelerar las partículas cargadas, las cuales colisionan con las moléculas de aire neutras de la capa límite para crear un "chorro de pared". La resistencia del campo eléctrico es directamente proporcional a la magnitud del voltaje de CA aplicado. Más en particular, el campo eléctrico induce un impulso de fuerza a la masa de aire ionizado, que sirve para reducir el flujo de fluido (es decir, el chorro de pared) muy cerca de la superficie 24. El flujo de fluido inducido se ha indicado por la flecha 34. El flujo de fluido inducido 34 produce un aumento en el momento del fluido de la capa límite cerca de la superficie 24. El flujo de fluido inducido resultante tiene lugar desde el primer electrodo 18 hacia el tercer electrodo 22. El flujo de fluido inducido 34 funciona para evitar, o al menos retardar significativamente, la separación de la capa límite de la superficie 24. En consecuencia, en la Figura 2 se ha ilustrado lo que puede verse como un "modo de flujo unido" o "primera configuración operativa" para el actuador 10.
Con referencia a la Figura 3, cuando se desee causar la separación de la capa límite de la superficie 24, el controlador 32 activa (es decir, cierra) el conmutador 30 y abre el conmutador 28. Esto hace también que el aire de la región entre el segundo electrodo 20 y el tercer electrodo 22 se ionice, pero el flujo de fluido inducido, representado por la flecha 36, es en dirección en general opuesta a la del flujo de fluido inducido 34. El flujo de fluido inducido 36 sirve para causar la separación de la capa límite de la superficie 24. Así, simplemente controlando a través de cual de los pares de electrodos 18, 22 ó 20, 22 de cada actuador 10 de plasma se aplica el voltaje de CA, se puede influir en el flujo de la capa límite en la medida en que sea necesario. Cuando se aplique un voltaje de CA variable, puede variarse entonces la intensidad del campo eléctrico, y por consiguiente el grado en el cual influyen los electrodos 18 y 22 en el flujo de la capa límite. En la Figura 3 se ha ilustrado lo que puede considerarse como un "modo de flujo separado" ó "segunda configuración operante" del actuador 10.
Los actuadores de plasma 10 pueden ser usados para fines de control direccional, por ejemplo para un bajo ángulo de ataque, controlando para ello los actuadores 10 en las alas 14a y 14b de modo diferentes. Por ejemplo, controlando los actuadores de plasma 10 en el ala 14a de modo que se logre un efecto, por ejemplo, el de evitar la separación del flujo, mientras se controlan los actuadores 10 en el ala 14b para inducir la separación del flujo, se puede conseguir el control direccional del avión 12. El control direccional es el resultado de la resistencia diferencial producida por los efectos de cooperación de los actuadores de plasma 10 sobre las alas 14a y 14b, y el brazo del momento de fuerza generada en cada punta de ala alrededor de la línea central de cada ala 14a y 14b.
Como resultará evidente, lo expuesto en lo que antecede es simplemente un ejemplo de como pueden implementarse los actuadores de plasma 10 en el avión 12. Los actuadores de plasma 10 pueden usarse, en vez de para eso, para generar una fuerza lateral diferencial sobre el fuselaje de un avión o de un misil, y por consiguiente generar un momento de guiñada. Como alternativa, podría generarse una sustentación diferencial en las alas 14a y 14b para inducir un momento de alabeo.
La eliminación o reducción de los efectores de control de accionamiento mecánico/hidráulico convencionales, puede reducir significativamente el peso de un avión, y por consiguiente obtenerse un mayor tiempo de vuelo o radio de acción de la misión para un avión dado. Los actuadores de plasma 10 y el sistema y la metodología relacionados que aquí se han descrito, pueden usarse para sustituir a los efectores de control convencionales, tales como los flaps de borde de ataque o de borde de salida, los alerones, las superficies de cola móviles y los generadores de torbellinos, reduciéndose así el peso y la resistencia asociados con tales componentes.
Aunque se han descrito varias realizaciones, quienes sean expertos en la técnica reconocerán modificaciones o variaciones que pudieran realizarse sin desviarse de la presente exposición. Los ejemplos ilustran las diversas realizaciones y no están destinados a limitar la presente exposición. Por lo tanto, la descripción y las reivindicaciones deberán ser interpretadas liberalmente, con solamente una limitación tal como la que sea necesaria a la vista de la técnica anterior pertinente.
Claims (13)
- REIVINDICACIONES1. Un método para controlar el vuelo direccional de una plataforma móvil aérea(12) que comprende:disponer un actuador de plasma (10) adyacente a una superficie (24) de dicha plataforma móvil de modo que esté en el camino de un flujo de la capa límite sobre dicha superficie, teniendo dicho primer actuador de plasma electrodos primero y segundo (18, 20) espaciados entre sí a lo largo de la dirección del flujo de dicha capa límite; disponer un tercer electrodo (22) entre dichos electrodos primero y segundo, y dentro de un plano que está desplazado lateralmente de un plano en el cual estén dispuestos dichos electrodos primero y segundo; estando caracterizado dicho método por: disponer un material dieléctrico (25) entre dicho tercer electrodo y dichos electrodos primero y segundo; para hacer que se cierre un conmutador (28) entre dichos electrodos primero y tercero y que se abra un conmutador (30) entre dichos electrodos segundo y tercero; y controlar dicho actuador de plasma para que adopte una primera configuración operativa en la cual dicho actuador de plasma influye en dicho flujo de la capa límite de una manera que retarda la separación de dicho flujo de la capa límite de dicha superficie; y controlar dicho actuador de plasma para cerrar el conmutador (30) y abrir el conmutador (28), para adoptar una segunda configuración operativa en la cual dicho actuador de plasma induce la separación de dicho flujo de la capa límite de dicha superficie, en que el control de dicho actuador de plasma (10) para que adopte una primera configuración operativa comprende usar una fuente (26) de la señal de corriente alterna (CA) para aplicar un voltaje de CA a través de dichos electrodos primero y tercero (18, 22), produciendo dicho voltaje de CA la ionización del aire en las proximidades de dichos electrodos primero y tercero, lo cual crea un impulso que actúa sobre dicho flujo de la capa límite para retardar la separación de dicho flujo de la capa límite de dicha superficie (24) en dichas proximidades de dichos electrodos primero y tercero, y en el que el control de dicho actuador de plasma (10) para que adopte una segunda configuración operativa, comprende usar una fuente (26) de señal de corriente alterna (CA) para aplicar un voltaje de CA a través de dichos electrodos segundo y tercero (20, 22), produciendo dicho voltaje de CA la ionización del aire en las proximidades de dichos electrodos segundo y tercero, que crea un impulso que actúa sobre dicho flujo de la capa límite para producir la separación de dicho flujo de la capa límite de dicha superficie (24) en dichas proximidades de dichos electrodos segundo y tercero.
-
- 2.
- El método según la reivindicación 1, en el que el uso de dicha fuente de señales de corriente alterna (26) comprende usar una fuente de señales de corriente alterna que proporciona un voltaje de al menos aproximadamente 3.000 voltios.
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- 3.
- El método según la reivindicación 1, en el que el uso de dicha fuente de señales de corriente alterna (26) comprende usar una fuente de señales de corriente alterna que proporcione un voltaje comprendido entre aproximadamente 3.000 y
- 20.000 voltios.
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- 4.
- El método según la reivindicación 1, en el que disponer un actuador de plasma (10) adyacente a una superficie (24) de dicha plataforma móvil, comprende disponer un actuador de plasma adyacente a un borde de ataque (16a, 16b) de un ala (14a, 14b) de un avión.
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- 5.
- Un actuador de plasma para controlar el vuelo direccional de una plataforma móvil aérea influyendo para ello en el flujo de la capa límite sobre una superficie de la misma, comprendiendo dicho actuador:
un primer electrodo (18) adaptado para ser dispuesto adyacente a dicha superficie; un segundo electrodo (20) adaptado para ser dispuesto adyacente a dicha superficie y aguas abajo de dicho primer electrodo, con relación a una dirección del flujo de dicho flujo de la capa límite; un tercer electrodo (22) adaptado para ser dispuesto entre dichos electrodos primero y segundo, y desplazado lateralmente de dichos electrodos primero y segundo; y una fuente de voltaje de CA (28) para aplicar un voltaje de CA a través de al menos uno de: dichos electrodos primero y tercero, para producir la ionización del aire entre dichos electrodos primero y tercero que retarde la separación de dicho flujo de la capa límite sobre dicha superficie; y dichos electrodos segundo y tercero, para producir la ionización del aire entre dichos electrodos segundo y tercero que cause la separación de dicho flujo de la capa límite sobre dicha superficie, caracterizado dicho actuador poral menos un conmutador (28, 30) interpuesto entre dicha fuente de voltaje de CA y dicho uno de dichos electrodos y que responde a un controlador (32) para controlar la aplicación de dicho voltaje de CA a dichos electrodos. -
- 6.
- El actuador de plasma (10) según la reivindicación 5, en el que dichos electrodos primero y segundo (18, 20) están adaptados para ser dispuestos longitudinalmente en línea el uno con el otro, con relación a una dirección de flujo de dicho flujo de la capa límite.
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- 7.
- El actuador de plasma (10) según la reivindicación 6, en el que dichos electrodos primero y segundo (18, 20) están adaptados para ser dispuestos dentro de un plano común.
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- 8.
- El actuador de plasma (10) según la reivindicación 7, en el que dicho tercer electrodo (22) está separado de dichos electrodos primero y segundo (18, 22) por una capa (25) de material dieléctrico.
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- 9.
- El actuador de plasma (10) según la reivindicación 5, en el que dichos electrodos primero y segundo (18, 20) están ambos adaptados para ser dispuestos de tal modo que una superficie superior (18a, 20a) de cada uno es aproximadamente coplanaria con dicha superficie (24) de dicho objeto.
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- 10.
- El actuador de plasma (10) según la reivindicación 5, en el que dicha fuente de voltaje de CA (26) está adaptada para generar un voltaje de CA comprendido entre aproximadamente 3.000 y 20.000 voltios.
-
- 11.
- El actuador de plasma (10) según la reivindicación 5, en el que dicha fuente de voltaje de CA (26) está adaptada para operar a una frecuencia comprendida entre aproximadamente 1 Khz. y 20 Khz.
-
- 12.
- El actuador de plasma (10) según la reivindicación 5, en el que cada uno de dichos electrodos (18, 20, 22) es de forma rectangular, con una dimensión en el sentido de la longitud orientada paralela a una dirección de flujo de dicho flujo de la capa límite.
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