2008年2月23日，美軍一架B-2幽靈戰略轟炸機在關島安德森空軍基地起飛時墜毀，14億美元付之一炬，事後調查是飛機進入了不可控的失速狀態。近日多家外媒發表文章稱，中航工業空氣動力研究所牛中國領銜的一項研究，發現在機翼前面覆蓋一層新型等離子體裝置，就可以防止飛機失速，從而製造最具挑戰性的隱形轟炸機。

B-2幽靈是目前世界上唯一的隱形戰略轟炸機，一架24億美元，比相同重量的黃金還貴兩三倍，一共只生產了21架。B-2的隱身是全方位的，包括雷達、紅外線、可見光與噪音等，都將受到偵測與鎖定的可能性降到了最低，其最大雷達截面積可能僅有0。1平方米。最大起飛重量176噸的大傢伙，你在雷達上看到它，就和一隻小鳥差不多大，肯定不會認為它是來要命的。

1999年5月7日，就是美軍的B-2隱形轟炸機，悄無聲息地用5枚導彈襲擊了中國駐南斯拉夫大使館，導致3名記者死亡，數十人受傷，引發中國人民的巨大憤怒，最後美國總統克林頓公開道歉，並進行了賠償。

B-2隱形戰略轟炸機可以說領先全球幾十年，到現在其他任何國家也沒有與之對位的武器裝備，其重要性可想而知，以至於每一架都用美國的州名來命名，比如美利堅幽靈號、加利福尼亞幽靈號等。但即使如此先進、如此重要的轟炸機，還是逃不過失速墜毀的命運。

失事的這架B-2叫堪薩斯幽靈號，當時從跑道起飛，由於環境溼度太大，大氣資料慣性基準單元內部出現了冷凝水，影響了空壓換能器正常運作，讓飛控電腦算出錯誤的空速和攻角，導致電腦提前拉昇機頭，之後錯誤的攻角計算又讓電腦以為是在俯衝，又控制飛機快速地拉昇機頭，最終攻角向上超過30度，而空速卻不夠，導致飛機進入不可控的失速狀態，在即將撞擊地面前不到1秒鐘，彈出了兩名飛行員，飛機瞬間燃起了大火。

失速實際是飛行中比較常見的現象，是指機翼上的升力突然減小，導致飛行高度快速降低的狀態。一般飛行員都會專門訓練如何從失速中恢復，比如增加空速，降低迎角，讓氣流重新從機翼上下穩定流過。飛機失速只要高度夠，是有機會恢復正常飛行的，但如果是在起飛、著陸或翻越障礙的時候失速，就可能導致機毀人亡。

而美軍的B-2隱形轟炸機，由於隱形需要，沒有尾翼，機身扁平，這讓對飛機的控制變得非常困難，尤其是在低速的情況下。我感覺有點像放風箏，風箏越飛越高，有時甚至會越過你的頭頂，這時候你就會感到繃得很緊的風箏線突然一鬆，風箏就開始不受控制地飄落了。

其他的隱形轟炸機設計大抵也是這樣，這就需要解決飛機在低速狀態下機翼上發生的區域性湍流問題，正是這些湍流讓機翼表面和氣流之間產生分離，物理上相當於飛機在靜止的空氣中停下了，雖然發動機還在工作，但仍然會像石頭一樣掉下來。這有點像車輪在泥漿中打滑，只是泥漿中打滑不會有多大危險，空中打滑就直接掉下來了。

牛中國的團隊研製了一種等離子體合成射流激勵器，主要由陶瓷腔體和蓋板組成，透過高壓放電產生火花，加熱腔內氣體形成等離子體射流，對機翼上的氣流進行擾動，減少旋轉湍流，讓氣流向下直接接觸機翼表面，從而改善了氣動特性。

根據研究人員的說法，這種裝置可以將飛機的升力係數恢復近三分之一，即使飛機機頭傾斜，速度降低到108公里/小時，也能避免飛機失速。牛中國說，該技術“可以幫助防止（B-2失事）這種代價高昂的事故”。不過研究人員也說，這種裝置需要飛機在進入失速前主動啟用，而機翼湍流是隨機出現的，無法預測，因而實際如何應用還需要進一步的研究。

飛機的控制是靠尾翼、襟翼等可運動元件重新分配氣流方向和壓力來實現的，這些接頭、接縫或間隙導致更大的雷達截面，等離子體合成射流激勵器是一種

主動流動控制技術，或許可以在隱形戰鬥機、轟炸機的設計中發揮作用。

而隱形飛機的另一個設計方向，則是取消可移動元件，把飛機設計為雷達截面極小的整體，完全靠重新分配和引導氣流，來實現對飛機的操控。

根據外媒的說法，這項研究上週發表在中國的《航天動力雜誌》上，不過我看了一下，牛中國類似的研究2019年就發表在《實驗流體力學》上了，不知道是不是一回事，還是又有了更深入的研究。

參考：

實驗流體力學/基於等離子體合成射流的飛翼佈局模型主動流動控制風洞實驗研究