The present invention provides a system and method for rapidly and
precisely controlling vortex symmetry or asymmetry on aircraft forebodies
to avoid yaw departure or provide supplemental lateral control beyond that
available from the vertical tail surfaces with much less power, obtrusion,
weight and mechanical complexity than current techniques. This is
accomplished with a plasma discharge to manipulate the boundary layer and
the angular locations of its separation points in cross flow planes to
control the symmetry or asymmetry of the vortex pattern. Pressure data is
fed to a PID controller to calculate and drive voltage inputs to the
plasma discharge elements, which provide the volumetric heating of the
boundary layer on a time scale necessary to adapt to changing flight
conditions and control the symmetry or asymmetry of the pressures and
vortices. In the case of yaw departure avoidance, the PID controller
controls the plasma to adjust the separation points to angular locations
around the forebody that provide a robustly stable symmetric vortex
pattern on a time scale that the asymmetries develop. In the case of
lateral control, the PID controller controls the plasma to adjust the
separation points to angular locations around the forebody that provide an
asymmetric vortex pattern that produces the desired supplementary lateral
force and rolling moment.
De onderhavige uitvinding verstrekt een systeem en een methode voor snel en precies controlerende draaikolksymmetrie of asymmetrie op vliegtuigen forebodies om slingeringsvertrek te vermijden of supplementaire zijcontrole voorbij dat te voorzien beschikbaar bij de verticale staartoppervlakten van veel minder macht, obtrusion, gewicht en mechanische ingewikkeldheid dan huidige technieken. Dit wordt verwezenlijkt met een plasmalossing om de grenslaag en de hoekige plaatsen van zijn scheidingspunten in dwarsstroomvliegtuigen te manipuleren om de symmetrie of de asymmetrie van het draaikolkpatroon te controleren. Het gegeven van de druk wordt gevoed aan een PID controlemechanisme om voltageinput te berekenen en te drijven aan de elementen van de plasmalossing, die het volumetrische verwarmen van de grenslaag op tijdschaal noodzakelijk verstrekken om aan veranderende vluchtvoorwaarden aan te passen en de symmetrie of de asymmetrie van de druk en de draaikolken te controleren. In het geval van het vermijden van het slingeringsvertrek, controleert het PID controlemechanisme het plasma om de scheidingspunten aan hoekige plaatsen rond forebody aan te passen die een krachtig stabiel symmetrisch draaikolkpatroon op een tijdschaal verstrekken die de asymmetrie ontwikkelt. In het geval van zijcontrole, controleert het PID controlemechanisme het plasma om de scheidingspunten aan hoekige plaatsen rond forebody aan te passen die een asymmetrisch draaikolkpatroon verstrekken dat het gewenste supplementaire zijkracht en het rollen ogenblik veroorzaakt.
