СМЯГЧЕНИЕ СКАЧКА УПЛОТНЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЛАЗМЫ
MITIGATION OF COMPRESSION SHOCK USING PLASMA

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[001] Настоящее изобретение в целом относится к сверхзвуковым транспортным средствам и, в частности к смягчению нежелательных последствий перемещения со сверхзвуковыми скоростями. Более конкретно, настоящее изобретение в целом относится к способу и устройству для использования плазмы с целью смягчения нежелательных последствий перемещения транспортного средства со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства.
2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[002] Сверхзвуковым является такое транспортное средство, которое может перемещаться со сверхзвуковыми скоростями, т.е. скоростями, превышающими скорость звука. Когда скорость сверхзвукового транспортного средства приближается к скорости звука и преодолевает ее, влияние пороговой или конечной вязкости воздуха может приводить к различным нежелательным последствиям. Эти нежелательные последствия могут включать в себя, помимо прочего, нежелательные последствия скачка давления, лобовое сопротивление и нежелательный нагрев сверхзвукового транспортного средства. Нежелательные последствия скачка уплотнения могут включать в себя, например, головной скачок уплотнения, скачок уплотнения со сдвигом, некоторые другие виды скачка уплотнения или какую-либо их комбинацию, что приводит к увеличению силы лобового сопротивления, воздействующей на сверхзвуковое транспортное средство.
[003] Воздушная плазма представляет собой одно из средств смягчения нежелательных последствий перемещения со сверхзвуковыми скоростями. Используемые в настоящее время системы для возбуждения воздушной плазмы включают использование систем, которые генерируют, например, помимо прочего, коронный электрический разряд и радиочастотный разряд. Однако эти доступные в настоящее время системы могут создавать воздушную плазму, нагреваемую больше, чем это необходимо. Нагретая воздушная плазма может вызывать нежелательный нагрев сверхзвукового транспортного средства и влиять на аэродинамические характеристики сверхзвукового транспортного средства.
[004] Кроме того, указанные системы могут создавать нежелательную сигнатуру, такую как радиочастотная сигнатура, которая может быть обнаружена. Кроме того, управление воздушной плазмой, создаваемой ниже по потоку, с использованием таких доступных в настоящее время систем может быть более сложным, чем желательно. Например, воздушная плазма может создавать помехи работе антенного устройства или антенной апертуры на сверхзвуковом транспортном средстве. Вследствие этого, желательно разработать способ и устройство, в которых учитывались бы по меньшей мере некоторые из проблем, описанных выше, а также другие возможные проблемы.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[005] В одном иллюстративном варианте реализации изобретения раскрыто устройство, содержащее множество источников энергии ультрафиолетового диапазона и множество световодов. Указанное множество источников энергии ультрафиолетового диапазона связано с внутренней конструкцией транспортного средства, выполненного с возможностью перемещения со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства. Указанное множество световодов соединено с указанным множеством источников энергии ультрафиолетового диапазона и выполнено с возможностью передачи энергии ультрафиолетового диапазона от указанного множества источников энергии ультрафиолетового диапазона за пределы внешней части транспортного средства вокруг выбранного места транспортного средства для создания плазмы вокруг упомянутого выбранного места.
[006] В другом иллюстративном варианте реализации изобретения система возбуждения плазмы содержит множество источников энергии ультрафиолетового диапазона и множество световодов. Указанное множество источников энергии ультрафиолетового диапазона связано с внутренней конструкцией сверхзвукового транспортного средства. Указанное множество световодов соединено с указанным множеством источников энергии ультрафиолетового диапазона и внешней частью сверхзвукового транспортного средства. Указанное множество световодов передает энергию ультрафиолетового диапазона от указанного множества источников энергии ультрафиолетового диапазона за пределы внешней части сверхзвукового транспортного средства вокруг выбранного места сверхзвукового транспортного средства для создания плазмы вокруг упомянутого выбранного места.
[007] Еще в одном иллюстративном варианте реализации изобретения раскрыт способ смягчения нежелательных последствий перемещения транспортного средства со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства. Энергию ультрафиолетового диапазона генерируют с использованием множества источников энергии ультрафиолетового диапазона, связанных с внутренней конструкцией транспортного средства, перемещающегося со сверхзвуковой скоростью. Энергию ультрафиолетового диапазона передают от указанного множества источников энергии ультрафиолетового диапазона за пределы внешней части транспортного средства вокруг выбранного места транспортного средства. Вокруг упомянутого выбранного места создают плазму, которая смягчает нежелательные последствия перемещения транспортного средства со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства.
[008] Указанные признаки и функции могут быть реализованы независимо в различных вариантах осуществления настоящего изобретения или могут быть скомбинированы с получением других вариантов осуществления изобретения, дополнительные подробности которых могут быть очевидными при обращении к последующему описанию и чертежам.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[009] Признаки иллюстративных вариантов реализации изобретения, обеспечивающие новизну по сравнению с уровнем техники, изложены в прилагаемой формуле изобретения. При этом иллюстративные варианты реализации изобретения, а также предпочтительный режим их применения, дополнительные цели и преимущества будут лучше поняты из следующего подробного описания иллюстративного варианта реализации изобретения при рассмотрении вместе с сопровождающими чертежами, на которых:
[0010] на ФИГ. 1 показана иллюстрация изометрического вида сверхзвукового транспортного средства в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0011] на ФИГ. 2 показана иллюстрация системы возбуждения плазмы в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0012] на ФИГ. 3 показана иллюстрация транспортного средства в форме блок-схемы в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0013] на ФИГ. 4 показана иллюстрация процесса смягчения нежелательных последствий перемещения транспортного средства со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства, в форме блок-схемы в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0014] на ФИГ. 5 показана иллюстрация способа смягчения нежелательных последствий перемещения транспортного средства со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства, в форме блок-схемы в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0015] на ФИГ. 6 показана иллюстрация способа производства и обслуживания транспортного средства в форме блок-схемы в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения; и
[0016] на ФИГ. 7 показана иллюстрация сверхзвукового транспортного средства в форме блок-схемы в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0017] В различных иллюстративных вариантах реализации изобретения рассматривается и учитывается ряд различных соображений. Например, в иллюстративных вариантах реализации изобретения рассматривается и учитывается, что может быть желательным создание способа и устройства для возбуждения плазмы вокруг транспортного средства для смягчения нежелательных последствий, создаваемых, когда транспортное средство является околозвуковым, сверхзвуковым или гиперзвуковым. В качестве одного примера может быть желательным создание способа и устройства для возбуждения плазмы вокруг сверхзвукового воздушного летательного аппарата, чтобы смягчать нежелательные последствия, создаваемые, когда сверхзвуковой воздушный летательный аппарат является околозвуковым, сверхзвуковым или гиперзвуковым.
[0018] В частности, в иллюстративных вариантах реализации изобретения рассматривается и учитывается, что энергия ультрафиолетового диапазона может быть использована для возбуждения плазмы вокруг транспортного средства. В частности, для возбуждения ионов плазмы в воздухе без обязательного нагрева воздуха может быть использован источник энергии ультрафиолетового диапазона, такой как, помимо прочего, светоизлучающий полупроводник. Например, для создания ионов плазмы в воздухе без обязательного нагрева воздуха может быть использован одиночный фотон, имеющий длину волны ультрафиолетового диапазона.
[0019] Кроме того, источники энергии ультрафиолетового диапазона могут быть использованы для создания плазмы в воздухе вокруг выбранных мест вокруг сверхзвукового транспортного средства без риска протекания плазмы ниже по потоку и создания помех работе сенсорного устройства или апертуре на сверхзвуковом транспортном средстве. Источники энергии ультрафиолетового диапазона могут также представлять собой простое и экономически эффективное решение для возбуждения плазмы в воздухе вокруг сверхзвукового транспортного средства.
[0020] Таким образом, иллюстративные варианты реализации изобретения обеспечивают создание способа и устройства для возбуждения плазмы вокруг транспортного средства, чтобы смягчать нежелательные последствия, возникающие, когда транспортное средство является околозвуковым, сверхзвуковым или гиперзвуковым. В одном иллюстративном примере энергию ультрафиолетового диапазона генерируют с использованием множества источников энергии ультрафиолетового диапазона, связанных с внутренней конструкцией транспортного средства, которое перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства. Энергию ультрафиолетового диапазона передают от указанного множества источников энергии ультрафиолетового диапазона за пределы внешней части транспортного средства вокруг выбранного места транспортного средства. Вокруг упомянутого выбранного места создают плазму, которая смягчает нежелательные последствия перемещения транспортного средства со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства,.
[0021] Далее со ссылкой на фигуры чертежей, в частности со ссылкой на ФИГ. 1, показана иллюстрация изометрического вида сверхзвукового транспортного средства в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. В этом иллюстративном примере сверхзвуковое транспортное средство 100 включает в себя корпус 102, носовую часть 104, крыло 106, крыло 108, хвостовую часть 110, двигатель 112 и двигатель 114.
[0022] На ФИГ. 1 можно различить множество областей 116 сверхзвукового транспортного средства 100. Множество областей 116 может включать в себя, например, помимо прочего, по меньшей мере одну область из области 118, области 120, области 122, области 124, области 126, области 128, области 134 или некоторые другие области сверхзвукового транспортного средства 100.
[0023] При использовании в настоящем документе выражение "по меньшей мере одно из следующего", употребляемое со списком объектов, означает, что могут быть использованы различные комбинации из одного или большего количества приведенных в списке объектов и только один из объектов, указанных в списке, может быть необходим. Объект может представлять собой конкретный объект, вещь или категорию. Иными словами, "по меньшей мере одно из следующего" означает, что любое сочетание объектов и их количество из этого списка может быть использовано, но не все из объектов списка должны присутствовать.
[0024] Например, помимо прочего, "по меньшей мере один объект из следующих: объект А, объект В или объект С" или "по меньшей мере один объект из следующих: объект А, объект В и объект С" может означать объект А; объект А и объект В; объект В; объект А, объект В и объект С или объект В и объект С. В некоторых случаях "по меньшей мере один объект из следующих: объект А, объект В или объект С" или "по меньшей мере один объект из следующих: объект А, объект В и объект С" может означать, например, без ограничения, два объекта А, один объект В и десять объектов С; четыре объекта В и семь объектов С или какую-либо другую подходящую их комбинацию.
[0025] В зависимости от варианта реализации сверхзвукового транспортного средства 100, каждая область множества областей 116 может содержать конструкции различного типа. В одном иллюстративном примере область 118 может включать в себя по меньшей мере один объект из следующих: передняя часть, носовая конусная секция, головная часть корпуса или какая-либо иная передняя часть сверхзвукового транспортного средства 100.
[0026] Область 120 и область 122 могут быть размещены вдоль передней кромки крыла 106 и крыла 108, соответственно. Область 120 может включать в себя одну или более конструкций, которые образуют переднюю кромку крыла 106. Область 122 может включать в себя одну или более конструкций, которые образуют переднюю кромку крыла 108. В зависимости от варианта реализации область 120 и область 122 каждая могут включать в себя по меньшей мере часть по меньшей мере одного объекта из следующих: неподвижный дестабилизатор, переднее горизонтальное оперение, предкрылок или управляющая поверхность какого-либо иного типа.
[0027] Область 124 может быть размещена вблизи хвостового оперения и вдоль передней кромки или по всей поверхности хвостовой части 110 сверхзвукового транспортного средства 100. В одном иллюстративном примере область 124 может включать в себя по меньшей мере один объект из следующих: вертикальный или горизонтальный стабилизатор, руль, руль направления и высоты, горизонтальный руль высоты (не показано, но известно специалистам в данной области техники) или поверхность управления какого-либо иного типа. Область 126 и область 128 каждая могут включать в себя по меньшей мере один объект из следующих: элерон, интерцептор, закрылок, флаперон или управляющая поверхность крыла или управляющая поверхность задней кромки какого-либо иного типа.
[0028] В этом иллюстративном примере область 134 включает в себя турель, которая связана со сверхзвуковым транспортным средством 100. Как использовано в настоящем документе, когда один компонент, такой как турель, "связан" еще с одним компонентом, таким как сверхзвуковое транспортное средство 100, эта связь в изображенных примерах является физической связью. Например, первый компонент, такой как турель, может считаться связанным со вторым компонентом, таким как сверхзвуковое транспортное средство 100, посредством по меньшей мере одного из следующего: прикрепление ко второму компоненту, установление связи со вторым компонентом, установка на втором компоненте, приваривание ко второму компоненту, скрепление со вторым компонентом или соединение со вторым компонентом каким-либо иным подходящим способом. Первый компонент также может быть соединен со вторым компонентом с использованием третьего компонента. Кроме того, первый компонент может считаться связанным со вторым компонентом при выполнении в виде части второго компонента, в виде удлинения второго компонента или обоими указанными способами.
[0029] Когда область 134 включает в себя турель, эта турель может быть использована для размещения одного или более компонентов радиолокационной системы, направленного энергетического оружия или системы какого-либо другого типа. В некоторых случаях турель может быть использована для размещения датчиков, относящихся к компонентам и системам, которые используют по меньшей мере для одного вида деятельности из следующих: навигация, связь или сбор информации, наблюдение и разведка (ISR). В некоторых случаях турель может быть использована для компонентов, относящихся к средствам электронного подавления, средствам инфракрасного подавления или и к тому, и другому.
[0030] Сверхзвуковое транспортное средство 100 обладает способностью перемещения со скоростью, превышающей значение 1 М. Число Маха, например 1 М, 2 М, 4 М или 7 М, может представлять собой отношение скорости воздуха к скорости звука. В некоторых иллюстративных примерах сверхзвуковое транспортное средство 100 выполнено в виде гиперзвукового транспортного средства, выполненного с возможностью перемещения со скоростями, превышающими сверхзвуковые скорости. Например, сверхзвуковое транспортное средство 100 может быть выполнено с возможностью перемещения со скоростями, которые превышают примерно 5 М.
[0031] По мере приближения сверхзвукового транспортного средства 100 к скорости звука оно может становиться околозвуковым. Когда сверхзвуковое транспортное средство 100 является околозвуковым, может существовать воздушный поток 132, имеющий диапазон скоростей, окружающий сверхзвуковое транспортное средство 100 и протекающий за него. Указанный диапазон скоростей может включать в себя скорости, которые одновременно ниже, находятся на уровне и выше скорости звука. Например, помимо прочего, этот диапазон скоростей может составлять от примерно 0,8 М до примерно 1,2 М.
[0032] В этих иллюстративных примерах сверхзвуковое транспортное средство 100 может считаться околозвуковым, когда сверхзвуковое транспортное средство 100 перемещается со скоростью, которая находится между критическим числом Маха для сверхзвукового транспортного средства 100 и более высокой скоростью, превышающей скорость звука. Критическое число Маха для сверхзвукового транспортного средства 100 является минимальным числом Маха, при котором воздушный поток 132 поверх какой-либо части сверхзвукового транспортного средства 100 достигает скорости звука, но не превышает ее.
[0033] Когда сверхзвуковое транспортное средство 100 перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха, могут создаваться локализованные области околозвукового воздушного потока, звукового воздушного потока и сверхзвукового воздушного потока, окружающие сверхзвуковое транспортное средство 100 и протекающие за него. Такие локализованные области воздушного потока могут создавать ударные волны, которые могут, в свою очередь, создавать нежелательное аэродинамическое лобовое сопротивление, а в некоторых случаях нежелательные аэродинамические воздействия других типов.
[0034] В одном иллюстративном примере сверхзвуковое транспортное средство 100 может считаться околозвуковым, когда оно перемещается с околозвуковой скоростью, которая составляет от примерно 0,8 М до примерно 1,2 М. В этом иллюстративном примере сверхзвуковое транспортное средство 100 может считаться сверхзвуковым, когда оно перемещается со сверхзвуковой скоростью, превышающей значение примерно 1,2 М. Кроме того, в этом иллюстративном примере сверхзвуковое транспортное средство 100 может считаться гиперзвуковым, когда оно перемещается с гиперзвуковой скоростью, превышающей значение выбранной пороговой скорости. Эта выбранная пороговая скорость может составлять, например, помимо прочего, примерно 5 М.
[0035] Когда сверхзвуковое транспортное средство 100 перемещается с околозвуковыми скоростями, сверхзвуковыми скоростями или гиперзвуковыми скоростями, система возбуждения плазмы (не показано на этом виде) может быть использована для смягчения нежелательных последствий, вызванных перемещением с околозвуковымм скоростями, сверхзвуковыми скоростями или гиперзвуковыми скоростями. Такие нежелательные последствия могут включать в себя, например, помимо прочего, нежелательные последствия скачка уплотнения, лобовое сопротивление, нежелательный нагрев сверхзвукового транспортного средства 100 или какие-либо другие типы нежелательных последствий, или их комбинацию.
[0036] Система возбуждения плазмы (не показано) может включать в себя источники энергии ультрафиолетового диапазона, соединенные с множеством областей 116 сверхзвукового транспортного средства 100. Источники энергии ультрафиолетового диапазона могут генерировать энергию ультрафиолетового диапазона, которую используют для создания ионов плазмы в воздухе вокруг множества областей 116. Эта энергия ультрафиолетового диапазона может иметь форму, например, помимо прочего, энергии дальнего ультрафиолетового диапазона, энергии среднего ультрафиолетового диапазона или энергии ионизирующего ультрафиолетового излучения какого-либо другого типа.
[0037] В одном иллюстративном примере энергия ультрафиолетового диапазона, излучаемая из множества областей 116, может быть ионизирующим ультрафиолетовым излучением. Это ионизирующее ультрафиолетовое излучение может принимать форму ультрафиолетового излучения, имеющего длину волны, менее чем приблизительно 300 нанометров. В одном иллюстративном примере ионизирующее ультрафиолетовое излучение может иметь длину волны, менее чем приблизительно 280 нанометров. Еще в одном иллюстративном примере ионизирующее ультрафиолетовое излучение может иметь длину волны, менее чем приблизительно 180 нанометров.
[0038] Когда ионизирующее ультрафиолетовое излучение входит в контакт с молекулами воздуха, по меньшей мере часть молекул воздуха подвергается ионизации с созданием, вследствие этого, ионов плазмы. Ионы плазмы в воздухе могут быть названы плазмой или воздушной плазмой.
[0039] Создание плазмы в воздухе вокруг множества областей 116 непосредственно перед тем, как сверхзвуковое транспортное средство 100 становится околозвуковым или когда сверхзвуковое транспортное средство 100 является околозвуковым или сверхзвуковым, может изменить вязкость воздуха вокруг множества областей 116, что смягчает нежелательные последствия того, что сверхзвуковое транспортное средство 100 становится околозвуковым или сверхзвуковым. Например, помимо прочего, изменение вязкости воздуха вокруг множества областей 116 смягчает нежелательные последствия скачка уплотнения путем уменьшения образования ударных волн, созданных воздухом, протекающим навстречу сверхзвуковому транспортному средств 100. В одном иллюстративном примере уменьшение вязкости воздуха вокруг множества областей 116 может уменьшить образование ударных волн.
[0040] В частности, плазма может воздействовать на воздух в пределах и за пределами граничного слоя. Граничный слой формируют посредством слоя воздуха в непосредственной близости от внешней поверхности сверхзвукового транспортного средства 100. В некоторых случаях вдоль поверхности одновременно может присутствовать множество типов граничных слоев.
[0041] Ионы плазмы в воздухе несут электрически заряд, который уменьшает вязкость воздуха. В частности, электрически заряженные ионы могут способствовать отталкиванию воздуха от поверхности сверхзвукового транспортного средства 100. Это отталкивание также изменяет плотность и толщину граничного слоя. Увеличение толщины граничного слоя способствует уменьшению лобового сопротивления. Уменьшением вязкости воздуха достигают недопущения замедления воздуха и его остановки на поверхности сверхзвукового транспортного средства 100.
[0042] Кроме того, воздух внутри граничного слоя имеет низкую энергию. Ионы плазмы могут увеличивать энергию этого воздуха. Повторная подача энергии воздуху внутри граничного слоя с использованием плазмы обеспечивает возможность перемещения воздуха в граничном слое гораздо дальше в зависимости от неблагоприятных градиентов давления, создаваемого во время полета. Когда граничный слой отделяется на участках сверхзвукового транспортного средства 100, расположенных дальше, происходит уменьшение лобового сопротивления. Таким образом, плазма способствует сохранению прикрепления граничного слоя к сверхзвуковому транспортному средству 100.
[0043] Во время околозвукового и сверхзвукового полета могут быть образованы ударные волны за счет взаимосвязанного объединения возмущений воздушного потока, исходящего от сверхзвукового транспортного средства 100. Изменение структуры скачка уплотнения ударных волн и перемещение ударных волн выше по потоку может уменьшать нежелательные последствия таких ударных волн на сверхзвуковое транспортное средство 100. Плазма может быть использована для модификации структуры скачка уплотнения ударных волн и мест их расположения. В частности, плазма может быть использована для обеспечения по меньшей мере одного из следующего: изменение структуры скачка уплотнения, уменьшение сформированных ударных волн или изменение положения мест формирования ударных волн с обеспечением, вследствие этого, уменьшения лобового сопротивления.
[0044] Кроме того, плазма также может быть использована для управления последствиями скачка уплотнения возле области 134, которая включает в себя турель, чтобы управлять искажениями или потенциальными возмущениями, относящимися к компонентам, размещенным в турели. Например, плазма может быть использована, чтобы управлять искажениями в работе датчиков, использующихся в турели.
[0045] Плазма, которую возбуждают вокруг множества областей 116, может быть холодной плазмой, что может способствовать уменьшению и, в некоторых случаях, предотвращению нежелательного нагрева сверхзвукового транспортного средства 100, когда сверхзвуковое транспортное средство 100 перемещается со сверхзвуковыми скоростями. Кроме того, плазма, возбужденная вокруг множества областей 116, может способствовать защите множества областей 116 от направленного воздействия энергии.
[0046] Со ссылкой на ФИГ. 2 показана иллюстрация системы возбуждения плазмы в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. В этом иллюстративном примере система 200 возбуждения плазмы может представлять собой пример одного типа системы возбуждения плазмы, которая может быть использована со сверхзвуковым транспортным средством 100 по ФИГ. 1.
[0047] Как показано на чертежах, система 200 возбуждения плазмы связана с областью 120 сверхзвукового транспортного средства 100 по ФИГ. 1. Внешняя часть 202 сверхзвукового транспортного средства 100 может содержать внешнюю поверхность 204. Внешняя поверхность 204 может быть выполнена в виде непрерывной поверхности или прерывистой поверхности. Внутренняя конструкция 206 выполнена ниже внешней поверхности 204. Внутренняя конструкция 206 может быть выполнена в виде панели, рамной конструкции или конструкции какого-либо другого типа, размещенной ниже внешней поверхности 204.
[0048] В этом иллюстративном примере система 200 возбуждения плазмы включает в себя множество источников 208 энергии ультрафиолетового диапазона и множество световодов 210. Множество источников 208 энергии ультрафиолетового диапазона может быть выполнено в виде, например, помимо прочего, множества светоизлучающих диодов или множества лазерных устройств.
[0049] Множество источников 208 энергии ультрафиолетового диапазона соединено с внутренней конструкцией 206. Множество световодов 210 размещено между внутренней конструкцией 206 и внешней поверхностью 204 сверхзвукового транспортного средства 100. В частности, множество световодов 210 соединено с множеством источников 208 энергии ультрафиолетового диапазона и внешней частью 202, образованной внешней поверхностью 204.
[0050] Множество источников 208 энергии ультрафиолетового диапазона генерируют энергию 316 ультрафиолетового диапазона. Множество световодов 210 передает энергию 316 ультрафиолетового диапазона от множества источников 208 энергии ультрафиолетового диапазона за пределы внешней части 202 сверхзвукового транспортного средства 100. Иными словами, множество световодов передает энергию 316 ультрафиолетового диапазона изнутри сверхзвукового транспортного средства 100 наружу сверхзвукового транспортного средства 100.
[0051] Источник 214 энергии ультрафиолетового диапазона представляет собой пример одного источника из множества источников 208 энергии ультрафиолетового диапазона. Световод 216 представляет собой пример одного световода из множества световодов 210. Источник 214 энергии ультрафиолетового диапазона может генерировать энергию 316 ультрафиолетового диапазона, которую передают посредством световода 216 из сверхзвукового транспортного средства 100 за пределы внешней части 202 сверхзвукового транспортного средства 100 для формирования луча 218 энергии 316 ультрафиолетового диапазона.
[0052] Из световода 216 на место 220 может быть испущен луч 218. В одном иллюстративном примере участок наружной поверхности 204, расположенный в месте 220 наружной поверхности 204, может быть выполнен из материала, проницаемого для луча 218 энергии 316 ультрафиолетового диапазона, испускаемого из световода 216. В другом иллюстративном примере в месте 220 может быть выполнено отверстие.
[0053] Энергия 316 ультрафиолетового диапазона, производимая снаружи области 120 системой 200 возбуждения плазмы, может создавать ионы плазмы в воздухе вокруг области 120. В частности, энергией 316 ультрафиолетового диапазона вокруг области 120 создают плазму, которая изменяет вязкость воздуха, чтобы способствовать смягчению нежелательных последствий перемещения со сверхзвуковыми скоростями.
[0054] В одном иллюстративном примере источник 214 энергии ультрафиолетового диапазона может быть выполнен для выходной мощности приблизительно 1 кВт. В некоторых случаях источник 214 энергии ультрафиолетового диапазона может быть выполнен для выходной мощности от 1 до приблизительно 10000 Вт. Такая выходная мощность может быть получена посредством источника 214 энергии ультрафиолетового диапазона с использованием импульсных волновых сигналов, непрерывных волновых сигналов или их комбинации. Такие импульсные и/или непрерывные волновые сигналы могут быть сообщены одному, всем или поочередным последовательностям из множества источников 208 энергии ультрафиолетового диапазона, чтобы во время работы получить необходимый перенос луча 218 в соседний воздушный поток 132 вокруг множества нужных областей 116.
[0055] В одном иллюстративном примере источник 214 энергии ультрафиолетового диапазона может быть выполнен с возможностью испускания энергии 316 ультрафиолетового диапазона непрерывно в течение выбранного периода времени или в виде выбранного количества импульсов в секунду или минуту. Увеличение выходной мощности источника 214 энергии ультрафиолетового диапазона, увеличение количества импульсов энергии ультрафиолетового диапазона в единицу времени или оба этих процесса может или могут приводить к увеличению плотности плазмы. Увеличение плотности ионов плазмы в воздухе может приводить к увеличению благоприятного воздействия плазмы в смягчении нежелательных последствий перемещения сверхзвукового транспортного средства 100 со скоростью, превышающей критическое число Маха.
[0056] Иллюстрации сверхзвукового транспортного средства 100 по ФИГ. 1 и система 200 возбуждения плазмы по ФИГ. 2 не означают наложения физических или архитектурных ограничений на способ, которым может быть реализован иллюстративный вариант реализации настоящего изобретения. Могут быть использованы другие компоненты в дополнение к проиллюстрированным или вместо них. Некоторые компоненты могут быть необязательными.
[0057] Со ссылкой на ФИГ. 3 в форме блок-схемы представлена иллюстрация транспортного средства в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. В этом иллюстративном примере транспортное средство 300 может быть выполнено в виде воздушного летательного аппарата, аэрокосмического транспортного средства, ракеты, реактивного снаряда или транспортного средства какого-либо другого типа, выполненного с возможностью перемещения в воздухе.
[0058] В других иллюстративных примерах транспортное средство 300 может быть выполнено в виде наземного транспортного средства, такого как, помимо прочего, сверхзвуковой автомобиль. В некоторых случаях транспортное средство 300 может быть выполнено в виде водного транспортного средства или транспортного средства, которое обладает способностью перемещения в воздухе и по воде.
[0059] В этом иллюстративном примере транспортное средство 300 обладает способностью перемещения со скоростью, представляющей собой критическое число Маха для транспортного средства 300. Кроме того, транспортное средство 300 может быть выполнено с возможностью перемещения со скоростью, превышающей критическое число Маха для транспортного средства 300. Критическое число Маха для транспортного средства 300 является минимальным числом Маха, при котором воздушный поток поверх некоторой части транспортного средства 300 достигает скорости звука, но превышает ее.
[0060] Когда транспортное средство 300 перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для транспортного средства 300, часть воздушного потока вокруг транспортного средства 300 может превышать скорость звука. Иными словами, когда транспортное средство 300 перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для транспортного средства 300, часть воздушного потока вокруг транспортного средства 300 является сверхзвуковым. Околозвуковыми скоростями могут быть скорости между критическим числом Маха и более высокой скоростью, превышающей скорость звука. В пределах этого диапазона скоростей, часть воздушного потока является сверхзвуковой, однако значительная часть воздушного потока может и не быть сверхзвуковой. На сверхзвуковых скоростях большая часть воздушного потока, если не весь воздушный поток, является сверхзвуковым.
[0061] Когда транспортное средство 300 обладает способностью перемещения со сверхзвуковыми скоростями, транспортное средство 300 может быть названо сверхзвуковым транспортным средством 302. Сверхзвуковое транспортное средство 100 по ФИГ. 1 представляет собой пример варианта реализации сверхзвукового транспортного средства 302 по ФИГ. 3. В других иллюстративных примерах, когда транспортное средство 300 выполнено с возможностью перемещения только с околозвуковыми скоростями, транспортное средство 300 может быть названо околозвуковым транспортным средством. Когда транспортное средство 300 обладает способностью перемещения с гиперзвуковыми скоростями, транспортное средство 300 может быть названо гиперзвуковым транспортным средством.
[0062] Когда транспортное средство 300 перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для транспортного средства 300, могут образовываться ударные волны. Эти ударные волны могут иметь нежелательные последствия, которые влияют на рабочие характеристики и работу транспортного средства 300. Система 303 возбуждения плазмы может быть связана с транспортным средством 300 и использована для смягчения нежелательных последствий перемещения транспортного средства 300 со скоростями, превышающими критическое число Маха для транспортного средства 300. Система 200 возбуждения плазмы по ФИГ. 2 может представлять собой пример варианта реализации системы 303 возбуждения плазмы.
[0063] В этом иллюстративном примере система 303 возбуждения плазмы может включать в себя множество источников 304 энергии ультрафиолетового диапазона и множество световодов 306. Множество источников 304 энергии ультрафиолетового диапазона может быть соединено с внутренней конструкцией 308 транспортного средства 300. Внутренняя конструкция 308 может быть выполнена в виде панели, каркасной конструкции или конструкции какого-либо иного типа внутри транспортного средства 300. Внутренняя конструкция 308 может служить в качестве опорной конструкции для множества источников 304 энергии ультрафиолетового диапазона. Внутренняя конструкция 308 может быть выполнена из множества стержней, балок, панелей, других типов конструктивных элементов или какой-либо их комбинации.
[0064] Источник 310 энергии ультрафиолетового диапазона может представлять собой пример одного источника из множества источников 304 энергии ультрафиолетового диапазона. Источник 310 энергии ультрафиолетового диапазона может быть выполнен в виде светоизлучающего диода 312, лазерного устройства 314, какого-либо иного типа полупроводникового устройства или какого-либо иного типа устройства генерирования энергии 316 ультрафиолетового диапазона. В некоторых случаях источник 310 энергии ультрафиолетового диапазона может быть выполнен в виде пьезоэлектрического устройства.
[0065] Энергия 316 ультрафиолетового диапазона, которую генерируют множеством источников 304 энергии ультрафиолетового диапазона, может иметь форму энергии 318 дальнего ультрафиолетового диапазона, энергии 320 среднего ультрафиолетового диапазона или энергии ионизирующего ультрафиолетового излучения какого-либо иного типа. В этих иллюстративных примерах энергия 316 ультрафиолетового диапазона может иметь длину волны, менее чем приблизительно 300 нанометров.
[0066] Множество световодов 306 может быть соединено с множеством источников 304 энергии ультрафиолетового диапазона. Множество световодов 306 может нести или иным образом передавать энергию 316 ультрафиолетового диапазона от множества источников 304 энергии ультрафиолетового диапазона наружу транспортного средства 300 за пределы внешней части 322 транспортного средства 300.
[0067] Световод 324 представляет собой пример одного световода из множества световодов 306. Световод 324 может быть выполнен из материала, который является проницаемым для энергии 316 ультрафиолетового диапазона. Например, световод 324 может быть выполнен по меньшей мере из одного следующего материала: кварцевый материал, плавленый кварц, сапфир или материал какого-либо другого типа.
[0068] Световод 324 может быть соединен с источником 310 энергии ультрафиолетового диапазона в этом иллюстративном примере. Световод 324 может переносить энергию 316 ультрафиолетового диапазона, генерируемую источником 310 энергии ультрафиолетового диапазона с обеспечением возможности излучения луча энергии 316 ультрафиолетового диапазона наружу транспортного средства 300 за пределы внешней части 322 транспортного средства 300 в выбранном месте 326 вдоль внешней части 322.
[0069] При излучении энергии 316 ультрафиолетового диапазона из световода 324 происходит создание плазмы 328 вокруг выбранного места 326. Создание плазмы 328 происходит посредством создания ионов плазмы в воздухе вокруг выбранного места 326. В этом иллюстративном примере плазма 328 имеет форму холодной плазмы, что может способствовать уменьшению или предотвращению нежелательного нагрева транспортного средства 300 вокруг выбранного места 326.
[0070] Энергия 316 ультрафиолетового диапазона может быть создана посредством одного или более других источников энергии ультрафиолетового диапазона в множестве источников 304 энергии ультрафиолетового диапазона аналогично источнику 310 энергии ультрафиолетового диапазона. Энергия 316 ультрафиолетового диапазона может быть передана от указанных одного или более других источников энергии ультрафиолетового диапазона в множестве источников 304 энергии ультрафиолетового диапазона за пределы внешней части 322 транспортного средства 300 посредством одного или более других световодов в множестве световодов 306 аналогично световоду 324.
[0071] Таким образом, энергия 316 ультрафиолетового диапазона может быть испущена из множества световодов 306 в выбранном месте 326 с обеспечением возможности создания плазмы 328 вокруг выбранного места 326. Плазма 328 может быть использована для изменения вязкости воздуха вокруг выбранного места 326 для смягчения последствий скачка уплотнения, образующегося при перемещении транспортного средства 300 со скоростью, превышающей критическое число Маха для транспортного средства 300. Кроме того, плазма 328 может изменять вязкость воздуха вокруг выбранного места 326 с уменьшением лобового сопротивления и нежелательного нагрева транспортного средства 300, когда транспортное средство 300 перемещается со скоростями, превышающими критическое число Маха.
[0072] В частности, плазма 328 содержит электрически заряженные ионы, которые могут способствовать уменьшению вязкости путем обеспечения отталкивания воздуха от поверхности транспортного средства 300. Таким образом, воздух может протекать более плавно по поверхности транспортного средства 300 во время околозвукового и сверхзвукового полета.
[0073] Кроме того, плазма 328 может увеличивать энергию воздуха внутри граничного слоя вокруг выбранного места 326. Повторная подача энергии граничному слою может способствовать сохранению прикрепления граничного слоя к транспортному средству 300 вокруг выбранного места 326 и обусловливать отделение граничного слоя на участках, расположенных дальше от выбранного места 326.
[0074] Выбранное место 326 может быть местом, находящимся на передней кромке управляющей поверхности транспортного средства 300. Управляющая поверхность может представлять собой, например, часть крыла, закрылка, элерона, горизонтального стабилизатора, вертикального стабилизатора или стабилизатора какого-либо другого типа. В зависимости от варианта реализации выбранное место 326 может находиться на конструкции какого-либо иного типа, которая является частью транспортного средства 300 или связана с ним. Например, выбранное место 326 может находиться на конструкциях или возле конструкций, выбранных из следующего: крыло, носовая часть, управляющая поверхность, стабилизатор, турель, антенна, выступающая конструкция, связанная с транспортным средством 300, часть корпуса транспортного средства 300 или какая-либо другая конструкция.
[0075] В некоторых случаях плазма 328 может также защищать выбранное место 326 от направленного воздействия энергии. Направленное воздействие энергии может включать в себя, например, помимо прочего, удары молний.
[0076] В некоторых иллюстративных примерах защитное покрытие 330 может быть выполнено поверх внешней части 322 транспортного средства 300. Защитное покрытие 330 может защищать внешнюю часть 322 транспортного средства 300, но может также быть проницаемым для энергии 316 ультрафиолетового диапазона. Например, световод 324 может излучать энергию 316 ультрафиолетового диапазона, которая проходит через защитное покрытие 330 наружу транспортного средства 300. В некоторых случаях защитное покрытие 330 может быть выполнено в виде кварцевой оболочки. В некоторых иллюстративных примерах защитное покрытие 330 может быть выполнено из материала, который содержит по меньшей мере один из следующих материалов: кварцевый материал, плавленый кварц, сапфир или материал какого-либо другого типа, который является проницаемым для энергии 316 ультрафиолетового диапазона.
[0077] В других иллюстративных примерах защитное покрытие 330 может быть непроницаемым для энергии 316 ультрафиолетового диапазона. Например, помимо прочего, защитное покрытие 330 может быть выполнено в виде слоя теплозащитного материала. Теплозащитный материал может содержать по меньшей мере один из следующих материалов: углерод-углеродный материал, керамический материал на основе диоксида кремния, керамический материал или материал какого-либо иного типа.
[0078] В некоторых иллюстративных примерах защитное покрытие 330 может быть образовано первым множеством частей материала, которые являются проницаемыми для энергии 316 ультрафиолетового диапазона и покрывают множество световодов 306, и вторым множеством частей материала, образованных теплозащитным материалом. Еще в одних иллюстративных примерах защитное покрытие 330 может не использоваться, а теплозащитный слой может быть использован для покрытия по меньшей мере участка внешней части 322 транспортного средства 300. Множество световодов 306 может физически проходить через этот теплозащитный слой с обеспечением возможности излучения энергии 316 ультрафиолетового диапазона наружу транспортного средства 300.
[0079] Иллюстрация транспортного средства 300 по ФИГ. 3 не подразумевает наложения физических или архитектурных ограничений на способ, которым может быть осуществлен иллюстративный вариант реализации. Могут быть использованы другие компоненты в дополнение к проиллюстрированным компонентам или вместо них. Некоторые компоненты могут быть необязательными. Также, представлены блоки для иллюстрации некоторых функциональных компонентов. Один или более из этих блоков могут быть скомбинированы, разделены или скомбинированы и разделены на другие блоки при реализации проиллюстрированного варианта реализации.
[0080] Хотя система 303 возбуждения плазмы была описана как система создания плазмы 328 вокруг выбранного места 326 транспортного средства 300, система 303 возбуждения плазмы может включать в себя другие источники энергии ультрафиолетового диапазона и световоды, размещенные в пределах различных областей вокруг транспортного средства 300, для создания плазмы вокруг других мест. Таким образом, система 303 возбуждения плазмы может быть использована для смягчения нежелательных последствий перемещения со скоростями, превышающими критическое число Маха в различных местах вокруг транспортного средства 300.
[0081] Со ссылкой на ФИГ. 4 в форме блок-схемы показана иллюстрация процесса смягчения нежелательных последствий перемещения транспортного средства со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Процесс, проиллюстрированный на ФИГ. 4, может быть использован с транспортным средством, таким как, помимо прочего, сверхзвуковое транспортное средство 100 по ФИГ. 1, транспортное средство 300 по ФИГ. 3 или сверхзвуковое транспортное средство или гиперзвуковое транспортное средство какого-либо другой типа.
[0082] Процесс может быть начат с генерирования энергии ультрафиолетового диапазона с использованием множества источников энергии ультрафиолетового диапазона, связанных с внутренней конструкцией транспортного средства, которое перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства (операция 400). Далее, энергию ультрафиолетового диапазона передают от указанного множества источников энергии ультрафиолетового диапазона за пределы внешней части транспортного средства вокруг выбранного места транспортного средства (операция 402).
[0083] Вокруг упомянутого выбранного места посредством энергии ультрафиолетового диапазона создают плазму для смягчения нежелательных последствий перемещения транспортного средства со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства (операция 404), после чего процесс завершают. При выполнении операции 404 нежелательные последствия могут включать в себя, помимо прочего, последствия скачка уплотнения, лобовое сопротивление и нежелательный нагрев транспортного средства.
[0084] Со ссылкой на ФИГ. 5 в форме блок-схемы показана иллюстрация процесса смягчения нежелательных последствий перемещения транспортного средства со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Процесс, проиллюстрированный на ФИГ. 5, может быть использован с транспортным средством, таким как, помимо прочего, сверхзвуковое транспортное средство 100 по ФИГ. 1, транспортное средство 300 по ФИГ. 3 или сверхзвуковым транспортным средством или гиперзвуковым транспортным средством какого-либо иного типа.
[0085] Процесс может быть начат с генерирования энергии ультрафиолетового диапазона, имеющего длину волны, менее чем приблизительно 300 нанометров с использованием множества источников энергии ультрафиолетового диапазона, связанных с внутренней конструкцией транспортного средства, которое перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства (операция 500). Энергия ультрафиолетового диапазона может представлять собой, например, помимо прочего, излучение дальнего ультрафиолетового диапазона.
[0086] Далее энергию ультрафиолетового диапазона передают от указанного множества источников энергии ультрафиолетового диапазона через множество световодов за пределы внешней части транспортного средства вокруг выбранного места транспортного средства (операция 502). Вокруг упомянутого выбранного места энергией ультрафиолетового диапазона создают плазму таким образом, что происходит изменение вязкости воздуха вокруг упомянутого выбранного места с обеспечением, вследствие этого, смягчения последствия скачка уплотнения, уменьшения лобового сопротивления и уменьшения нежелательного нагрева транспортного средства, когда транспортное средство перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства (операция 504), после чего процесс завершают.
[0087] Структурные схемы и блок-схемы в различных изображенных вариантах реализации изобретения иллюстрируют архитектуру, функциональность и работу некоторых возможных вариантов осуществления устройств и способов в иллюстративном варианте реализации изобретения. В этой связи, каждый блок в структурных схемах или блок-схемах может представлять модуль, сегмент, функцию и/или часть операции или этапа.
[0088] В некоторых альтернативных реализациях иллюстративного варианта изобретения, функция или функции, описанные в блоках, могут иметь место не в том порядке, который показан на фигурах чертежей. Например, в некоторых случаях два блока, показанные последовательно, могут быть выполнены по существу одновременно, или блоки иногда могут быть выполнены в обратном порядке, в зависимости от используемой функциональности. Также, другие блоки могут быть добавлены в дополнение к блокам, показанным в структурной схеме или блок-схеме.
[0089] Иллюстративные варианты реализации изобретения могут быть описаны в контексте способа 600 производства и обслуживания транспортного средства, как показано на ФИГ. 6, и сверхзвукового транспортного средства 700, как показано на ФИГ. 7. Со ссылкой на ФИГ. 6 показана иллюстрация способа производства и обслуживания транспортного средства в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Во время предпроизводственного этапа способ 600 производства и обслуживания транспортного средства может включать в себя разработку спецификации и проектирование 602 сверхзвукового транспортного средства 700 по ФИГ. 7 и материальное снабжение 604.
[0090] Во время производства осуществляют изготовление 606 компонентов и сборочных узлов и системную интеграцию 608 сверхзвукового транспортного средства 700 по ФИГ. 7. После этого сверхзвуковое транспортное средство 700 по ФИГ. 7 может пройти через стадию сертификации и доставки 610 для ввода в эксплуатацию 612. При эксплуатации 612 заказчиком сверхзвуковое транспортное средство 700 по ФИГ. 7 подпадает под регламентное техобслуживание и текущий ремонт 614, которые могут включать в себя модернизацию, перенастройку, переоборудование и иное техобслуживание или текущий ремонт.
[0091] Каждый из процессов способа 600 производства и обслуживания транспортного средства может быть выполнен или осуществлен системным интегратором, третьей стороной и/или оператором. В этих примерах оператором может быть заказчик. Для целей данного описания системный интегратор может включать в себя, без ограничения, любое количество производителей воздушных летательных аппаратов и субподрядчиков по основным системам; третья сторона может включать в себя, без ограничения, любое количество продавцов, субподрядчиков и поставщиков, а оператор может представлять собой авиакомпанию, лизинговую компанию, военную организацию, обслуживающую организацию и т.д.
[0092] Со ссылкой на ФИГ. 7 показана иллюстрация сверхзвукового транспортного средства в котором может быть реализован иллюстративный вариант реализации изобретения. В этом примере сверхзвуковое транспортное средство 700 изготовлено способом 600 производства и обслуживания транспортного средства по ФИГ. 6 и может включать в себя корпус 702 с множеством систем 704 и внутренней частью 706. Примеры систем 704 включают в себя одно или большее количество из следующего: двигательная установка 708, электрическая система 710, гидравлическая система 712 и система 714 управления условиями окружающей среды. Может быть включено любое количество других систем. Хотя показан пример, относящийся к аэрокосмической промышленности, другие иллюстративные варианты реализации изобретения могут быть применены в других отраслях промышленности, например в автомобильной промышленности.
[0093] Устройства и способы, показанные или описанные в настоящем документе, могут быть использованы во время по меньшей мере одного из этапов способа 600 производства и обслуживания транспортного средства по ФИГ. 6. В частности, система 200 возбуждения плазмы по ФИГ. 2 и система 303 возбуждения плазмы по ФИГ. 3 могут быть выполнены и добавлены к сверхзвуковому транспортному средству 700 во время любого из этапов способа 600 производства и обслуживания транспортного средства. Например, помимо прочего, система 200 возбуждения плазмы по ФИГ. 2 или система 303 возбуждения плазмы по ФИГ. 3 может быть выполнена в виде части сверхзвукового транспортного средства 700 во время по меньшей мере одного этапа из изготовления 606 компонентов и сборочных узлов, системной интеграции 608, регламентного техобслуживания и текущего ремонта 614 или на каких-либо других этапах способа 600 производства и обслуживания транспортного средства. Кроме того, система 200 возбуждения плазмы по ФИГ. 2 или система 303 возбуждения плазмы по ФИГ. 3 может быть использована, когда сверхзвуковое транспортное средство 700 вводят в эксплуатацию 612, для смягчения нежелательных последствий во время сверхзвукового полета.
[0094] В одном иллюстративном примере компоненты или сборочные узлы, произведенные во время изготовления 606 компонентов и сборочных узлов по ФИГ. 6, могут быть изготовлены или произведены аналогичным образом с компонентами или сборочными узлами, изготовленными, когда сверхзвуковое транспортное средство 700 вводят в эксплуатацию 612 по ФИГ. 6. В качестве еще одного примера, один или более вариантов реализации устройства, способа или их комбинация могут быть использованы во время этапов производства, таких как изготовление 606 компонентов и сборочных узлов и системная интеграция 608 по ФИГ. 6. Один или более вариантов реализации устройства, способа или их комбинация могут быть использованы, когда сверхзвуковое транспортное средство 700 вводят в эксплуатацию 612 и/или во время регламентного техобслуживания и текущего ремонта 614 по ФИГ. 6. Использование множества различных иллюстративных вариантов реализации изобретения может по существу ускорить сборку и/или уменьшить стоимость сверхзвукового транспортного средства 700.
Пункт 1. Устройство, содержащее:
множество источников энергии ультрафиолетового диапазона, связанных с внутренней конструкцией транспортного средства, выполненного с возможностью перемещения со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства; и
множество световодов, соединенных с указанным множеством источников энергии ультрафиолетового диапазона и выполненных с возможностью передачи энергии ультрафиолетового диапазона от указанного множества источников энергии ультрафиолетового диапазона за пределы внешней части транспортного средства вокруг выбранного места транспортного средства для создания плазмы вокруг упомянутого выбранного места.
Пункт 2. Устройство по пункту 1, в котором плазма обеспечивает изменение вязкости воздуха вокруг упомянутого выбранного места для смягчения последствий скачка уплотнения, создаваемого, когда транспортное средство перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства.
Пункт 3. Устройство по пункту 1, в котором плазма содержит электрически заряженные ионы, обеспечивающие уменьшение вязкости воздуха вокруг упомянутого выбранного места, вызывая, вследствие этого, отталкивание воздуха от поверхности транспортного средства.
Пункт 4. Устройство по пункту 1, в котором плазма содержит электрически заряженные ионы, увеличивающие энергию воздуха внутри граничного слоя вокруг упомянутого выбранного места, которая способствует сохранению прикрепления граничного слоя к транспортному средству вокруг упомянутого выбранного места.
Пункт 5. Устройство по пункту 1, в котором плазма обеспечивает изменение вязкости воздуха вокруг упомянутого выбранного места с уменьшением лобового сопротивления, когда транспортное средство перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства.
Пункт 6. Устройство по пункту 1, в котором плазма обеспечивает изменение вязкости воздуха вокруг упомянутого выбранного места с уменьшением нежелательного нагрева транспортного средства, когда транспортное средство перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства.
Пункт 7. Устройство по пункту 1, в котором плазма защищает упомянутое выбранное место от направленного воздействия энергии.
Пункт 8. Устройство по пункту 1, в котором источник энергии ультрафиолетового диапазона в указанном множестве источников энергии ультрафиолетового диапазона выбран из светоизлучающего диода или лазерного устройства.
Пункт 9. Устройство по пункту 1, в котором энергия ультрафиолетового диапазона имеет длину волны, менее чем приблизительно 300 нанометров.
Пункт 10. Устройство по пункту 1, в котором энергия ультрафиолетового диапазона выбрана из энергии дальнего ультрафиолетового диапазона и энергии среднего ультрафиолетового диапазона.
Пункт 11. Устройство по пункту 1, также содержащее:
защитное покрытие на внешней части транспортного средства, причем
защитное покрытие является проницаемым для энергии ультрафиолетового диапазона.
Пункт 12. Устройство по пункту 1, в котором выбранное место находится на передней кромке управляющей поверхности транспортного средства.
Пункт 13. Устройство по пункту 1, в котором выбранное место находится на одном из следующего: крыло, носовая часть, управляющая поверхность, горизонтальный стабилизатор, вертикальный стабилизатор, турель или корпус транспортного средства.
Пункт 14. Устройство по пункту 1, в котором транспортное средство является околозвуковым транспортным средством, сверхзвуковым транспортным средством или гиперзвуковым транспортным средством.
Пункт 15. Система возбуждения плазмы, содержащая:
множество источников энергии ультрафиолетового диапазона, связанных с внутренней конструкцией сверхзвукового транспортного средства; и
множество световодов, соединенных с указанным множеством источников энергии ультрафиолетового диапазона и внешней частью сверхзвукового транспортного средства и выполненных с возможностью передачи энергии ультрафиолетового диапазона от указанного множества источников энергии ультрафиолетового диапазона за пределы внешней части сверхзвукового транспортного средства вокруг выбранного места сверхзвукового транспортного средства для создания плазмы вокруг упомянутого выбранного места.
Пункт 16. Система возбуждения плазмы по пункту 15, в которой указанное множество световодов содержит:
световод, соединенный с соответствующим источником энергии ультрафиолетового диапазона в указанном множестве источников энергии ультрафиолетового диапазона для передачи энергии ультрафиолетового диапазона от соответствующего источника энергии ультрафиолетового диапазона за пределы внешней части сверхзвукового транспортного средства вокруг упомянутого выбранного места.
Пункт 17. Система возбуждения плазмы по пункту 15, в которой плазма обеспечивает уменьшение вязкости воздуха вокруг упомянутого выбранного места с обеспечением по меньшей мере одного из следующего: смягчение последствий скачка уплотнения, уменьшение лобового сопротивления или уменьшение нежелательного нагрева сверхзвукового транспортного средства, когда сверхзвуковое транспортное средство перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства.
Пункт 18. Способ смягчения нежелательных последствий перемещения транспортного средства со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства, включающий:
генерирование энергии ультрафиолетового диапазона с использованием множества источников энергии ультрафиолетового диапазона, связанных с внутренней конструкцией транспортного средства, которое перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства;
передачу энергии ультрафиолетового диапазона от указанного множества источников энергии ультрафиолетового диапазона за пределы внешней части транспортного средства вокруг выбранного места транспортного средства и
создание плазмы вокруг упомянутого выбранного места для смягчения нежелательных последствий перемещения транспортного средства со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства.
Пункт 19. Способ по пункту 18, согласно которому создание плазмы включает:
создание плазмы вокруг упомянутого выбранного места таким образом, что происходит изменение вязкости воздуха вокруг упомянутого выбранного места с обеспечением, вследствие этого, смягчения последствий скачка уплотнения, создаваемого, когда транспортное средство перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства.
Пункт 20. Способ по пункту 18, согласно которому создание плазмы включает:
создание плазмы вокруг упомянутого выбранного места таким образом, что происходит изменение вязкости воздуха вокруг упомянутого выбранного места с обеспечением, вследствие этого, уменьшения лобового сопротивления и нежелательного нагрева транспортного средства, когда транспортное средство перемещается со скоростью, превышающей критическое число Маха для указанного транспортного средства.
Пункт 21. Способ по пункту 18, согласно которому создание плазмы включает:
создание плазмы для защиты упомянутого выбранного места от направленного воздействия энергии.
Пункт 22. Способ по пункту 18, согласно которому генерирование энергии ультрафиолетового диапазона включает:
генерирование энергии ультрафиолетового диапазона, имеющего длину волны, менее чем приблизительно 300 нанометров.
Описание различных иллюстративных вариантов реализации изобретения было представлено в целях иллюстрации и это описание не является исчерпывающим или ограничивающимся раскрытыми формами реализации настоящего изобретения. Многие модификации и изменения будут очевидны специалистам в данной области техники. Кроме того, различные иллюстративные варианты реализации изобретения могут обеспечивать различные признаки по сравнению с другими иллюстративными вариантами реализации изобретения. Вариант или варианты реализации изобретения выбраны и описаны для того, чтобы лучше объяснить принципы его осуществления, практического применения и дать представление специалистам о различных вариантах с различными модификациями, которые подходят для конкретного использования изобретения другими специалистам в данной области техники.