[其他]射流推進航具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85105602
• 申請日: 1985-07-20
• 公開（公告）號: CN85105602B
• 公開（公告）日: 1988-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 馬瑞安
• 申請（專利權）人: 貴州省新技術研究所
• 主分類號: B64C39/00
• 分類號: B64C39/00;B63B35/00;B63B1/34;B64C21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于一種運輸工具，適用于大氣中飛行，水中潛行，水面航行的運輸工具。

目前海、空運輸工具，無論使用螺旋槳推進還是噴氣式推進，均由推進器本身直接獲得推進力，克服介質(zhì)阻力，推動航具運動。這類航具航行時，由于流體在航具邊界的速度為零，產(chǎn)生摩擦阻力損失和壓差阻力損失，在大氣中超音速飛行時，產(chǎn)生激波阻力，高超音速飛行時，引起介質(zhì)高溫離解，因此這類航具運行時阻力很大。為了減少阻力，把航具制成流線形等細長形狀，這樣就加大了外表面積及航具自身重量，縮小了載物空間，減弱了結構強度，摩擦阻力加大，轉(zhuǎn)彎半徑大，運動不靈活。在大氣中飛行的航具還需依靠機翼獲得升力，起飛著陸時還需要專用機場及一套復雜的起落裝置，這就進一步增大了航具的尺寸和重量，因此進一步提高航具速度是十分困難的。

為了減小阻力，美國專利US3604661中，在機身及機翼上采用了射流噴射系統(tǒng)，以補償流體繞流的動量損失，減少渦流損失，但遠未發(fā)揮射流的減阻推進作用。

本發(fā)明的目的是提供一種充分利用射流附壁效應，對航具減阻推進，給航具以推力和升力，能在水中潛行，在水面航行，在大氣中飛行、懸停、垂直起落、轉(zhuǎn)彎靈活的飛碟型航具。

本發(fā)明的目的可通過如下措施來達到：通常海、空航具由殼體，推進系統(tǒng)，操縱系統(tǒng)，射流噴射系統(tǒng)等組成。其噴射系統(tǒng)用已有的推進器由吸入口、加壓泵及大小方向可適當調(diào)節(jié)的噴嘴組成。噴嘴可分成若干組，以吸入口為中心，在航具壁面上對稱分布，第一組靠近吸入口，第二組距吸入口稍遠，第三組更遠……，一直順序排列到航具尾端，噴嘴的噴射方向背離吸入口，沿壁面切線方向，航具在大氣中飛行時，吸入口在航具頂端軸線;航具在水面航行時，吸入口在航具前端軸線;航具在水中潛行時，吸入口在航具前端或底端軸線。本發(fā)明充分利用射流附壁效應，對航具減阻推進，給航具以推力和升力。為此，航具的殼體設計成向外凸出的園球形、橢球形、盤子形、草帽形、園柱形飛碟形狀;射流噴射系統(tǒng)即為航具的推進系統(tǒng);航具的控制系統(tǒng)即為射流層的厚度、流速及噴嘴方向的控制系統(tǒng)，由射流流速控制器、射流分布控制器及噴嘴方向控制器組成。流速控制器控制航具對稱軸上軸向力的大小，操縱航具的運動速度;射流分布控制器控制航具對稱軸方向的改變，操縱航具的運動方向;噴嘴方向控制器操縱航具是否自旋及自旋的方向和速度。

航具在大氣中飛行時，底端裝有減振支撐裝置。當噴射流為高溫等離子體時，為了進一步減小阻力，可在噴嘴上向外傾斜纏繞導電線圈，使磁場方向略向外偏斜。

本發(fā)明的工作原理如下：

當噴嘴噴射的射流沿壁面運動時，動量方向不斷改變，產(chǎn)生沿流線主法線方向的壓力梯度，于是航具壁面壓力下降，表面射流層在航具尾端匯合，壓力升高，離開尾端向后運動，給航具以推力和升力，如果表面射流層運動速度超過繞流流體的速度時，其阻力為負值，可獲得附加推力。當航具在大氣中飛行，壁面壓力降到絕對零壓時，射流在壁面滑移運動，于是壁面摩擦阻力完全消除;當航具在水中航行，使用水作為射流層時，靠近壁面的射流發(fā)生低壓沸騰，沸騰的汽泡在射流層法向壓力梯度的作用下向壁面運動，產(chǎn)生汽泡和附壁效應，在壁面形成含泡液，于是壁面摩擦阻力可大大減小，當航具在大氣中作亞音速、超音速、高超音速飛行時，表面射流層可以削除旋渦，增加激波面下游流體的速度和減小壓力，因此可減少激波波阻，減少繞流介質(zhì)升溫和離介作用。

航具在大氣中飛行，噴射的射流為高溫等離子體時，可在噴嘴上向外傾斜纏繞的導電線圈中產(chǎn)生電流，增強了磁場射流沿磁力線運動，于是改變了空氣動力學系數(shù)，減少了熱傳遞，降低了物面溫度，因此便進一步減少壁面摩擦阻力。

本發(fā)明操縱系統(tǒng)工作原理如下：

射流流速控制器控制航具對稱軸上軸向力的大小、操縱航具的運動速度;射流分布控制器控制航具對稱軸方向的改變，操縱航具的運動方向;噴嘴方向控制器操縱航具是否自旋及自旋的方向和速度。

對大氣中的航具，對稱軸向上，當射流均勻分布時，通過流速控制器控制射流流速大小，以操縱航具的垂直起落及懸停;欲向前方運動，可操縱射流分布控制器，使對稱軸后方的射流加強;欲向左轉(zhuǎn)彎時，可使對稱軸右方的射流加強。

對水中的航具，對稱軸向前，用流速控制器操縱航具的前進速度;欲向左轉(zhuǎn)彎時，可操縱射流分布控制器，使對稱軸右方射流加強;欲使航具下沉，可操縱射流分布控制器，使對稱軸上方射流加強。

該航具亦可進入航天飛行，此時表面射流層解體，無需進氣口，只使用少數(shù)幾個噴嘴，便可控制航具速度，操縱飛行狀態(tài)。