CN101229822B - 一种运动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种运动装置,包括壳体,其特点在于:还包括内部流体通道和负压发生器,在壳体的第一侧面上开设有至少一个流体吸入口,在壳体的第二侧面上开设有至少一个流体喷出口,壳体内设置所述内部流体通道,内部流体通道与流体吸入口和流体喷出口相通,内部流体通道内设置所述负压发生器,使得当负压发生器工作时,从流体吸入口吸入外界流体并经内部流体通道然后从流体喷出口喷出流体。本发明在壳体内部设有内部流体通道,把运动中的来自前端、顶部、侧面的流体导入通道内,将流体阻力导向到需要产生推力的部位从流体喷出口喷出,以产生推力,变阻力为动力;且内部流体通道路径长,可增大运动装置的升力。
Description
技术领域
本发明涉及到一种运动装置,具体涉及到飞机、飞碟、汽车、火车、潜艇、船艇,尤其是涉及到大气飞行器。
背景技术
自飞机诞生以来,都是机翼上表面具有弧形,下表面具有平面形,机翼的上、下表面在高速气流中产生压差,也就是产生升力。根据这一升力原理,百年来飞机的机翼都没有根本性的变化和突破。同时由于使用固定机翼,固定的发动机结构,飞机的控制的机动灵活性差,存在失速现象,对围绕机身的气流不能进行控制。鸟类翅膀的羽毛是一层羽毛覆压着下一层羽毛,从翅膀前端层层覆盖逐步到鸟身体部分,在低速飞行和仰角飞行时羽毛张开,每层羽毛之间有空气经过,多层羽毛上、下多层流体间相互渗透,形成湍流产生的空气升力使飞鸟可灵活的自由飞翔。现有的固定机翼飞机由于翅膀是一个固定的整体,气流只能从机翼和机身的表面流过,无法做到像鸟类一样可以张开羽毛,而且在机身上更没有像飞鸟羽毛一样的结构,飞机飞行中的巨大空气阻力无法降低,影响飞机的推动效率。公开号为CN1198137的中国专利文献公开了一种“固定机翼式飞机的自适应充气机翼”,通过在机翼的上、下表面覆盖蒙皮,通过压缩空气改变机翼的形状和高度。这种充气机翼虽然可以根据飞行需要调整机翼的形状和角度,但其结构复杂,操作控制困难,且飞机飞行时的机身、机翼四周的气流阻力并没有得到改善。随着现代航空领域的发展和新的飞行器的出现,单靠改进沿用了百年的固定机翼产生升力已跟不上新的需要,必须从根本上改变在各种流体中运动的运动体的结构,寻找一种新的升力和动力来源,提高运动体在流体中的运动效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种新型的可在流体中快速运动的运动装置,可减少流体阻力,从而具有更大的升力来源和更高的推进效率。
本发明的技术问题是通过以下技术方案予以解决的。
这种运动装置,包括壳体。
这种运动装置的特点在于:还包括内部流体通道和负压发生器,在所述壳体的第一侧面上开设有至少一个流体吸入口,在所述壳体的第二侧面上开设有至少一个流体喷出口,壳体内设置所述内部流体通道,所述内部流体通道与所述流体吸入口和流体喷出口相通,所述内部流体通道内设置所述负压发生器,使得当负压发生器工作时,从流体吸入口吸入外界流体并经内部流体通道然后从流体喷出口喷出流体。
所述负压发生器是指一种能够产生吸力和推力的装置,至少其有两个端口,当负压发生器工作时,能从一个端口产生吸力,将流体(如气体)吸入,再从另一个端口将吸入的流体(如气体)喷出。这样的负压发生器包括但不限于风扇、发动机或吸水马达等装置。
有复数个流体吸入口密布在所述第一侧面上,所述复数个流体吸入口与所述内部流体通道相通。
至少一个流体吸入口上装设有流体的吸入角度可调节的第一流量调节器。
有复数个流体喷出口密布在所述第二侧面上,所述复数个流体喷出口与所述内部流体通道相通。
至少一个流体喷出口上装设有流体的喷出角度可调节的第二流量调节器。
所述壳体包括内壳和外壳,至少部分内部流体通道由内壳和外壳间的间隔形成。
流体流过所述内部流体通道的路径长度大于流体流过外壳外表面的路径长度。
所述流体吸入口位于运动装置运动方向的前端,所述流体喷出口位于运动装置运动方向的后端。
所述流体吸入口包括正向吸入口和侧向吸入口,所述侧向吸入口上装设的第一流量调节器是环形窗。
所述负压发生器至少有两个,且使得其中至少一个负压发生器工作时,从至少一个所述的流体喷出口吸入外界流体并经内部流体通道然后从至少一个所述的流体吸入口喷出流体。
所述侧向吸入口位于运动装置运动方向的外壳侧面上。
所述内部流体通道的至少一段通道为螺旋形流体通道。
所述流体吸入口处还装有旋转头和旋转头的驱动装置,所述旋转头可在驱动装置的驱动下旋转。
所述流体喷出口为多个,可分别朝向各个方向,所述多个流体喷出口可分别位于壳体的底部、后部或中部。
所述第二流量调节器是活动套,所述活动套可360°旋转从而改变流体喷出口的喷气方向。
所述内部流体通道内装有风力器和由风力器驱动的发电机。
所述运动装置为飞碟,所述内壳内部空间分为相互隔开的正向压层空间和负向压层空间,所述内部流体通道环绕正向压层空间和负向压层空间,所述负压发生器为喷气发动机或风扇发动机,所述流体喷出口包括位于外壳底部的第一流体喷出口和位于外壳中部的第二流体喷出口。
所述运动装置为飞机,所述飞机机翼至少为两层结构,每两层结构之间为机翼流体层,所述机翼流体层具有进气口和出气口,所述进气口位于机翼前端,外界气流可通过进气口进入流体层。
所述机翼流体层与内部流体通道相通。
所述最上层机翼流体层与外界之间以及每层机翼流体层之间通过机翼条形窗连通。
所述机翼条形窗是吸气角度可调节的条形窗。
所述运动装置为飞行服,飞行服的背部装设有套筒,所述负压发生器装设在套筒内,所述气流喷出口包括设套筒底部的第一喷出口和设在腰部四周的第二喷出口。
所述运动装置为潜艇,所述负压发生器为吸水马达。
所述运动装置为飞行车,所述飞行车的底部设有底部条形窗,外界流体可通过底部条形窗进入内部流体通道内。
本发明与现有技术对比的有益效果有:
1.在运动装置的第一表面开设流体吸入口,第二侧面上开设流体喷出口,通过内部流体通道前后贯通,通过负压发生器产生推动力推动运动体起飞。流体在内部流体通道流动是通过负压发生器的吸力产生,并在需要的方向喷出,产生推力,使得运动体在流体中的飞行更容易控制。安装能产生强大吸力和吹力的负压发生器,如涡扇发动机或喷气发动机等,加大了流体吸入口的吸气量和流体喷出口的排气量,使运动体的运动方向前端或顶部流体吸入口附近区域在强大吸力下形成相对负压区,便于运动体行驶,在流体喷出口产生的强大流体推动下,推动运动体运动,提出了一种全新的方法使得运动装置在流体中运动。
2.开设多个流体吸入口和多个流体喷出口,通过控制各个吸入口和喷出口的进气或排气方向、大小,可以灵活的控制运动装置在流体中的运动。吸入口和喷出口可以根据需要设置在飞行器(如飞机)的全身,而且可以灵活的开关及改变流体流量,因而,在任何飞行状态(如现有飞机的失速迎角)下,都可以控制机身不同部位的气流流量,从而可以主动性地任意控制飞行姿态。克服了现有飞机单纯依靠机翼被动接受气流才能控制飞行姿态的缺陷。就如鸟身上和翅膀上的羽毛的开、合能对运动中流体起很好调节作用,运动体表面上的吸入口和喷出口也可以发挥同样作用,通过开启或改变流体进入、喷出角度可以灵活自如地进行控制。
3.通过安装两套负压发生器,或一套可以正、反方向运转的负压发生器,可以灵活地改变气流吸入口和喷出口的工作状态,变吸入口为喷出口,喷出口为吸入口,使得整个运动体表面都变得可调节,可以更灵活地控制运动装置。
4.内部流体通道的形状可为环形、管道形、螺旋形,或由内、外壳之间的距离形成的通道,由于内部流体通道内管壁为抛物面,便于流体顺畅通过,在同等条件下,管道内流体流速加快,且其路径比运动体外壳表面流体经过的路径长,流体经过时速度自然加快,可以产生升力,特别在管道内马达强力的吸力状态下,流体流速远比同等条件下,流体用吹的方式快得多,所以路径略长一点,对流体得流量、流速影响不大,但可以极大改变运动体产生的升力和推力。
5.在内部流体洞通道内充分利用高速流动的流体能,安装叶轮,通过流体带动叶轮转动可带动发电机工作,通过发电机产生的电力为运动体补充能源。
6.运动体运动速度取决于动力装置功率大小,表现为克服运动体四周流体阻力后而产生的环绕运动体的流体流动速度的快慢。通过负压发生器产生极强的吸力,把运动体前端流体吸入口最大的正向阻力吸进内部流体通道内,把前端变为负压区,运动体就会在无阻力的情况下行驶;其次通过运动体四周的导入口把紧裹运动体四周的强大阻力吸入内部流体通道内,运动体在很少流体阻力的条件下更容易运动。再通过流体喷出口把流体排出可瞬间填充运动体后端负压区,消除负压阻力,并可获得反作用力产生的推动力,帮助运动体运动,或从运动体底部流体喷出口或其他需要产生运动推力的部位的流体喷出口排出,以帮助运动体运动。运动体运动时的强大流体推力来自前端正向的流体阻力和四周侧向的流体阻力。由于运动体上有流体正向流体吸入口和侧向流体吸入口,通过内部流体通道使运动体获得足够多的动力来推动运动体运动,所以这是一种把阻力变为动力的装置。通过进气角度可调节的侧向吸入口与内部流体通道相通,形成外壳上的流体层和外壳内的流体层两层相互独立又相互连通的流体层,可以根据需要调节运动方向和速度。
7.对于现有的具有动力装置的航天器,在原有机翼的上表面上设置机翼流体层,机翼流体层可以为多层,每层上设有条形窗与下面的流体层在机翼上贯通。条形窗的进气口的条状形导气片与百叶窗挡板一样可通过控制改变不同角度,就象飞鸟翅膀上的羽毛开合一样可减少失速状态,提高飞机的灵活机动性能。而且由于气流在机翼上流体路径变长,速度变快,环量增加,从而提高了升力。机翼上的流体层与机身上的环形洞相通,使得机翼和机身形成为一个一体的大机翼。大机翼增加了原机翼的面积,流体在大机翼上路径变长,环量增加,流速变快,从而大大提高了升力。
附图说明
图1是一种飞碟的内部结构示意图;
图2是图1的A-A向视图;
图3是一种球形飞机内部结构示意图;
图4是图3的仰视图;
图5是一种飞机的立体结构示意图;
图6是一种飞机的正面结构示意图;
图7是一种飞行服的内部结构示意图;
图8是一种环翼飞机的内部结构示意图;
图9是图8的左视图;
图10是一种导弹的内部结构示意图;
图11是一种潜艇的内部结构示意图;
图12是一种火车的内部结构示意图;
图13是图12的仰视图;
图14是一种飞行车的内部结构示意图;
图15是图14的仰视图。
具体实施方式
实施例一
一种飞碟,如图1、图2所示,飞碟本体1的整体形状为飞盘形,壳体外层包括外壳2和内壳3,在内壳3和外壳2之间有一定距离的间隔空间形成内部流体通道4。
内部流体通道4具有流体吸入口,流体吸入口开设在第一侧面上,包括正向吸入口7和侧向吸入口701。正向吸入口7设在飞碟的顶面上;侧向吸入口701包括多个,开设在上部外壳2上,侧向吸入口701内设有第一流量调节器,第一流量调节器为类似百叶窗的环形窗,其可以将外部的流体空间与内部流体通道4连通,且其进气角度可以调节。侧向吸入口701可为围绕外壳一周的封闭圆环,也可以是两端不连接的圆环段。
内部流体通道4还具有流体喷出口,流体喷出口开设在第二侧面上,包括第一流体喷出口803和第二流体喷出口804。第一流体喷出口803位于飞碟的底部,并设有第二流量调节器,第二流量调节器为活动套802。第二流体喷出口804设在飞碟的中部,包括多个,围绕飞碟一周,分别朝向不同的方向。
内壳3内部的空间从中间分为上部负向压层5和下部正向压层6。正向压层6和负向压层5为隔断空间,互不相通。内部流体通道4在正向压层6的中间有一流体通道为排气通道8。排气管8的一端与负向压层5的内部流体通道401相通,通过内部流体通道401和正向吸入口7以及侧向吸入口701相通;排气通道8的中间安装有涡扇发动机801;排气通道8的另一端与正向压层6的内部流体通道402相通,并与第一流体喷出口803和第二流体喷出口804相通,可以将流体排出,从而产生反作用力推动飞碟1行驶。活动套802可以使得第一流体喷出口803放大、缩小和封闭,并可360°转动,从而可以将流体按需要方向喷出,方便飞碟按所需方向灵活飞行。第二流体喷出口804为若干小窗,每个可封闭也可开启,飞行时如果封闭第一流体喷出口803,涡扇发动机801产生的流体顺着内部流体通道402流到第二流体喷出口804,按需要从不同方向喷出流体帮助飞碟1转弯或前后左右不同方向行驶。内部流体通道4内有由流体带动的叶轮来带动发电机工作(未画出),从而产生电能为飞碟补充辅助电源。
涡扇发动机801工作时,将流体从正向吸入口7及侧向吸入口701吸入,经过内部流体通道401吸入涡扇发动机801,再从第一流体喷出口803喷出。由于涡扇发动机强大的吸力,瞬间正向吸入口7及侧向吸入口701上方形成负压状态,流体在内部流体通道401中环绕负向压层5的壳体外高速流动,由于内壳3和外壳2都为抛物面流线型,流体经过时气流速度加快,而从正向吸入口7经过负压层5到涡扇发动机801吸口时路径很长,更主要是吸气的流体流速远比吹气流速大,使得飞碟上部流速快、路径长,压力低,远远比普通飞机有更大的环流量,更长的路径,从而产生更大的升力。流体从底部第一流体喷出口803喷出,飞碟上部和下部气压相差很大,升力就大;在第一流体喷出口803强大气流推动下,飞碟在反作用力的作用下,可垂直上升,由于升力非常大,所以上升速度也很快。在空中,可关闭或部分关闭第一流体喷出口803,流体经过内部流体通道402到圆形第二流体喷出口804,从第二流体喷出口804喷出。此时若开启后部第二流体喷出口804,飞碟前进;关闭后面第二流体喷出口804,开启前面第二流体喷出口804,飞碟倒退飞行,同样原理飞碟前后左右任意方向都可以自由行驶。由于飞碟外形为飞碟形,当流体经过时,阻力很小,环流量很大,路径很长,特别是紧靠外壳2的粘性流体环流量可达360°。
侧向吸入口701设有第一流量调节器,可任意调节、控制进气口角度,在飞碟飞行时把飞碟周身的流体导入内部流体通道401,可减少大部分流体阻力;通过角度控制调节,如同飞机机翼上的控制调节一样,配合飞碟飞行中的各种功能需要。飞碟在飞行中上部有两层流体层,分别为外壳2上面一层、内壳3上面一层,两层相互分开,通过正向吸入口7和侧向吸入口701又相互相通,就如鸟类的羽毛,飞行时可以通过调节各层羽毛而自由飞翔,从而使得飞碟在空中飞行时,很容易在飞碟上部形成离体旋,在飞碟低速或仰角为60°-70°时不会失速。
实施例二
一种球形飞机,如图3、图4所示,其与实施例一不同之处在于:飞机整体为球形;内壳的内部空间分为上半圆5和下半圆6,它们之间的流体层通道401与内部流体通道4相通;流体喷出口包括第一流体喷出口和第二流体喷出口,其中第二喷出口位于下半圆6上,包括分别朝向四个方向的喷出口:流体喷出口804、流体喷出口805、流体喷出口806、流体喷出口807,每个流体喷出口口径出气端面都可以放大、缩小、封闭及开启,当需要时可以封闭其他流体喷出口,开启需要的流体喷出口排气。其中流体喷出口803的前端设有第二流量调节器,第二流量调节器为活动套802。
涡扇发动机801工作时,可以把高速流动的流体从正向吸入口7或侧向吸入口701通过内部流体通道4和内部流体通道401吸入涡扇发动机801内。由于内壳3、外壳2已形成双层机翼,且为抛物面形,流体经过时速度变快,且由于吸气比喷气速度快,并且流体流过球面的路径很长,球形飞机的升力比普通飞机大得多。当涡扇发动机801把巨大的流体从流体喷出口803喷出,撞在地面上,此时球形飞机上部和下部压差极大,球形飞机就可以垂直起飞。在飞行中,可关闭其他流体喷出口,开启后面流体喷出口807,巨大的流体从流体喷出口807喷出,通过反作用力推动球形飞机1前进,同样道理,飞机在空中前后左右四方都可飞行,也可开启2个流体喷出口,在反作用力的推动下飞机以斜方向飞行。
由于球形飞机通过侧向吸入口701将外界流体与内部流体通道4相通,如果把球面看作机翼,那么外壳2上和内壳3上的两层机翼上的以极快速度流动着流体层,会产生远远大过普通飞机的升力,可以作为大型运输机,且结构很简单。内壳3内部也可充气,当然驾驶室要隔开,在下部可吊各种重物,不用时把气放掉,存放不占地方。充气飞球飞机既有飞机功能,也有充气飞船的功能,制造成本低廉。
实施例三
一种飞机,如图5、图6所示,其与实施例一具有以下不同之处。
内部流体通道4在后部外壳2和内壳3处形成螺旋形流体层401,螺旋形流体层401可以增加机身上部流体经过的路径。流体喷出口803装设在排气通道8的端面,与螺旋形流体层401相通,通过活动套802的调节其喷口可放大或缩小。导出筒8内固定有喷气发动机801。整个机身上的内部通道4和外壳2上的两层彼此独立又相互联系的高速流动的流体层,在喷气发动机801的强大吸力作用下,使紧贴外壳2上的流体流速快过飞机运动速度,此时,使得大约等同于飞机运动速度的各种流体阻力已降至最小。
飞机具有机翼5,机翼5为两层结构,包括有上层翼面502和顶层翼面501,上层翼面502和顶层翼面501之间为机翼流体层503,机翼流体层503前部设有进气口504,后部设有出气口505。在顶层上有至少一个与百叶窗相似的角度可调的条形窗506使得机翼外部流体空间与机翼流体层503相通。机翼流体层503与机身上的内部流体通道4连通,当出气口505封闭后,方便机翼流体层503内的流体进入内部流体通道4内。由于机身与机翼已浑然一体,且通过条形窗506和侧向吸入口701分为上下两层流体层,就像鸟类背部和翅膀上的羽毛一样在飞行时可调节角度。
在内壳3上的前部还装设有电机703驱动的旋转头702。旋转头702与正向吸入口7的位置对应,当飞机以300公里/小时飞,即以97米/秒速度飞行时,通过旋转头702在电机703带动下高速转动,在离心力作用下,抛开正向吸入口7和旋转头2附近的流体,瞬间在其周围形成通道。
飞机飞行时,侧向吸入口701把周围围绕机身上的流体导入流体洞4内。机翼5前端的进气口504将机翼前端的流体导入机翼流体层503,条形窗506将机翼上方的流体导入机翼流体层503,此时机翼5的上层翼面502和顶层翼面501上的流体路径变长、速度变快。一部分流体从机翼顶层501流过,另外大部分通过流体层503被导入流体洞4内,流体因为流体层503的导气口504为开通,流体喷出口505封闭,由于喷气发电机801高速转动,产生极强的吸力,吸力产生的流体运动速度远比吹气速度快,而吸力带动的流体对路径及弯道对流体运动速度影响不大。机翼上、机身上流体以极快速度流经过弯道,再经过喷气发动机801,大量高速流动的流体,提高大量的氧气,使燃料充分燃烧产生灼热流体从流体喷出口803喷出,推动飞机飞行。
也可只在机身上半部分形成流体通道4,此时机身、机翼及内部流体通道4及其螺旋层弯道401的路径比机身下面大约长一倍左右,而且都为两层流体层,内部流体通道4的外壳2和内壳3及机翼上层翼面502、顶层翼面501、条形窗506的导气片都为抛物面,流体经过时速度加快,而吸力产生的流速比吹气产生的流速快得多,此时,把飞机的机身上部和机翼5上面看为一个大机翼,那么大机翼上部和下部流体流速相差很大,自然气压差就很大,升力就大得多,通过内部流体通道4和机翼5的大量的流体,使得喷气发动机801燃料充分燃烧,以产生更大推力。
实施例四
一种飞行服,如图7所示,其与实施例一具有以下不同之处。
飞行服本体1包括内层服3和外层服2,内层服3为柔软的材料制成,穿上舒适,且不能透气为全密闭,避免外界流体接触身体。
流体吸入口包括至少一个侧向吸入口701和至少一个导气口702,其开设在外层服上,与内部流体通道4相通。外层服2背部设有发动机套筒8,其内装有喷气或涡扇发动机801,在喷气发动机801的前面设有总吸入口7与内部流体通道4相通。
喷气发动机801工作时产生巨大吸力,通过侧向吸入口701或导气口702把外界空气吸入内部流体通道4内。由于外层服2有一定硬度和柔度,且与内层服3之间设有间隔物,防止在吸力作用下内层3和外层2合在一起阻塞内部流体通道4。当发动机801产生的吸力足够大时,流体在内部流体通道4内围绕身体四周以极快的速度流动,速度快则气压小,身体四周形成相对真空状,比周围气压小得多,身体则产生升力,再通过总吸入口7进入喷气发动机801从流体喷出口803喷出灼热流体,产生反作用力的推动,使身体上升。在空中对活动套802角度的控制,使流体喷出口803以不同的角度喷出流体,可前后左右飞行。内层服内配备氧气瓶,以供呼吸使用。
如果采用扇叶发动机,流体喷出口可包括第一流体喷出口803和位于腰部四周的第二流体喷出口,第二流体喷出口包括分别朝向四个方向的流体喷出口804、流体喷出口805、流体喷出口806、流体喷出口807。飞行时,在空中可开启流体喷出口804,关闭或半关闭其他流体喷出口,流体从流体喷出口804喷出,则向左飞行。同样道理,从流体喷出口805喷出则向右飞行,从背部导出806喷出则向前飞行,从前面流体喷出口807喷出则向后飞行。
如果在飞行服的外层服2的头部部位多开一些导气口702,并将发动机801功率选择小一些,可将本具体实施方式制作成安防产品或保健产品,穿上飞行服后会跑得很快,但不能飞行。发动机功率再小一些,可不用头套,可作为健身产品帮助锻炼身体。如发动机可为吸水的发动机,飞行服就可作为有动力推动的潜水服。
实施例五
一种环翼飞机,如图8、图9所示,其与实施例三具有以下不同之处。
飞机的环翼包括外环机翼5、内环机翼505,外环机翼5的下部围绕飞机1下部,与机身连为整体。平衡机翼506为斜面十字内空结构,把机身、外环机翼5、内环机翼505连接为一个整体的大机翼,而且大机翼很牢固。外环机翼5、内环机翼505和平衡机翼506都具有外壳501和内壳502,内层502与外层501之间为有一定距离的彼此相通的环形洞503。外环机翼5的外壳501上设有导气口703、至少一条进气角度可调节的条形窗702使得外界流体空间与环形洞503连通。
环翼飞机的排气通道包括两个,分别为排气通道8a和排气通道8b。
排气通道8a后端设有流体喷出口803a,正向吸入口7和流体喷出口803a与内部流体通道4前后连通。其中内部流体通道4的后部为螺旋导气洞401。螺旋导气洞401的出口与发动机套筒8a的一端相通,发动机套筒8a内固定有涡扇发动机801a。外界流体经过正向吸入口7、内部流体通道4及其螺旋导气洞401与涡扇发动机801a从流体喷出口803a排出。
在飞机下部固定有排气通道8b,排气通道8b内固定有涡扇发动机801b,排气通道8b的一端为流体喷出口803b;另一端与外环机翼5内的环形洞503相通,通过外环机翼5的环形洞503与内环形机翼505内的环形洞503和平衡翼506内的流体层507相通。当涡扇发动机801b工作时,通过导气口703和条形窗702把大量流体吸进涡扇发动机801b内,通过流体喷出口803b把流体排出,由于涡扇发动机801b吸力特别大,内部流体通道4、外环机翼5、内环机翼505、平衡翼506内的流体运动速度加快。由于吸力产生的流速远比用吹的方式产生的流速快得多,环形机翼的流体经过的路径又很长,外环机翼5上的条形窗702使外环机翼5上外壳501和流体洞503形成两层相互独立又相互连接的流体层。此时:内、外两层环形机翼面积比任何普通飞机机翼大得多;环形机翼路径也长得多,而且是环形非常利于流体经过时速度变快,使得流体环流量大大增加;流体在通道内流动的速度远比普通飞机在自然状态中流速大得多;用吸气产生的流速远大于用吹气方式产生的流速,所以使得环形翼产生巨大升力,与机身下部产生极大的气压差,再通过流体喷出口803b把流体强烈喷出,产生的反作用力使环翼飞机垂直上升,且升速极快。
在空中可先开启飞机后部涡扇发动机801a,再关闭下部涡扇发动机801b,此时后部涡扇发动机801a产生的强大吸力把大量流体阻力从正向吸入口7、侧向吸入口701、外环形机翼5和内环形机翼505的环形洞503、平衡机翼的流体层507导入后,经过内部流体通道4及其螺旋洞401,再经过内筒8a进入涡扇发动机801a,后从流体喷出口803a强烈喷出,产生的反作用力推动飞机飞行。此时:流体在内部流体通道4的通道内流动要比机身下部路径长,速度快;流体在管道内通过涡扇发动机强烈吸入流体流速就比机身下部快得多,而吸力状态中,一点弯道对流速流量影响不大;环翼飞机巨大的环翼外形就有很大升力,所以飞机上下部产生极大气压差,产生远比普通飞机大得多的升力,更有利于飞机飞行。
环翼飞机具有独特的机翼结构,是未来运输机和大型客机的发展方向,迄今为止,尚未成功,若采用实施例方法,制造环翼飞机就变得容易实施。
实施例六
一种导弹,如图10所示,导弹本体1包括有外壳2和内壳3,外壳2和内壳3之间为内部流体通道4,在导弹前端设有正向吸入口7,后端设有流体喷出口803,内部流体通道4与正向吸入口7、流体喷出口803前后贯通。导弹后部装有发动机套筒8,其内装有发动机801,其前端与内部流体通道4连通,其后端为流体喷出口803。外壳2上还设有侧向吸入口701。
在喷气发动机801的推动下,导弹高速飞行时,喷气发动机801产生极强的吸力,通过正向吸入口7把迎面快速流动的流体吸进内部流体通道4内,并通过侧向吸入口701把紧裹住导弹侧面四周的流体吸进内部流体通道4内。此时,前端正向吸入口7及导弹身上已变成相对负压区,导弹飞行时流体阻力已减少到很小,被吸入的流体在内部流体通道4内高速流动,为高速流动的流体经过喷气发动机801时有足够的氧气供燃料充分燃烧,产生更多的高速流动的灼热流体从流体喷出口803以更高流速喷出,产生更大的推力,使导弹飞行速度更快,把前端及侧面周围的流体阻力改变为后端的推动力,节约燃料。
本实施例也可以应用在火箭上。
实施例七
一种潜艇,如图11所示,其与实施例六不同之处在于,排水通道8内装有吸水马达801。吸水马达801由消音盒805消音,通过吸水管804吸入内部流体通道4内的流体,再通过排水管8后部的流体喷出口803排出。
当吸水马达801工作时,其强大的吸水功能,通过正向吸入口7把潜艇正面的流体从正向吸入口7吸入内部流体通道4内,从而大部分消除了正向流体阻力。通过侧向吸入口701将紧裹着潜艇侧面四周的流体吸入内部流体通道4内,使得潜艇正向、侧向的流体阻力大部分消除,提高潜艇行驶的效率。吸入内部流体通道4内的流体,经过吸水马达801的吸水管804吸入后从排水管8的流体喷出口803强烈的喷出,反作用力推动潜艇在流体阻力很小的理想状态中行驶。活动套802经控制后按一定角度,把流体按需要的角度喷出,潜艇行驶更灵活。工作时,侧向吸入口701设有第一流量调节器,就如鱼儿的鳞片一样开、合以及调节角度,使潜艇在水中更为灵活。当潜艇需要倒退行驶时,吸水马达801可反转,流体喷出口803此时为导入口,正向吸入口7为流体喷出口,流体导入后从正向吸入口7排出,推动潜艇倒退行驶。
同样原理,对各种水面船艇,在水位线以下的内、外壳之间,可以开设环绕船体四周的流体通道,该流体通道与后端的吸水马达相通,吸水马达从前端或两侧吸入口吸进的流体再从后端喷出,推动船艇快速行驶。
实施例八
一种高速火车,如图12、图13所示,火车本体1包括内壳3和外壳2,外壳2和内壳3之间为内部流体通道4。内部流体通道4的前端有正向吸入口7,后端有流体喷出口803,内部流体通道4与正向吸入口7、流体喷出口803前后相通。外壳2的侧面和车顶设有至少一个侧向吸入口701;外壳2的底部有至少一个条形窗704与环形洞4相通。内部流体通道4的后部与发动机套筒8的一端相通,发动机套筒8内有涡扇发动机801,发动机套筒8另一端为流体喷出口803。在内部流体通道4内装设有至少一个风力器9,风力器9具有转轴901,转轴外有叶轮902。当内部流体通道4内高速流体经过时,带动叶轮902及转轴901转动,转轴两头各带动一个发电机903工作,产生的电能为燃料电池904充电。
在内部流体通道4前端正向吸入口7处装有由电机703驱动的旋转头,当涡扇发动机801工作时,流体从正向吸入口7吸进,通过正向吸入口7中间电机703带动的旋转头702高速旋转,便于把火车前方正向的流体从正向吸入口7导入内部流体通道4内。此时强大的吸力瞬间从正向吸入口7、侧向吸入口701处把高速流体通过内部流体通道4吸进入涡扇发动机801,从流体喷出口803强烈喷出,产生的反作用力推动火车行驶。同时风力器9被高速流体带动叶轮902和转轴901转动,再带动发电机901工作,产生的电能为燃料电池904充电,可为涡扇发动机提供辅助电力。
火车高速行驶时,前方正向流体及侧面流体被正向吸入口7、侧向吸入口701吸入内部流体通道4内,由于管道内吸力极强,流速极快,围绕火车四周的侧向吸入口701把流体分成外壳2外的和内部流体通道4内的两层流体,速度相对平衡后,在外壳内外形成极高速度的流体,火车自然会以极高速度行驶。内部流体通道4又供给涡扇发动机801充足的大量的高速流动的流体,从流体喷出口803猛然喷出,以其反作用力推动火车1行驶。车尾后负压力通过流体喷出口803把大量高速流体喷出,瞬间填充负压区阻力,产生极大反作用力推动火车行驶。
由于车底流体速度慢于车上面流速,流速慢气压高,流速快气压低,由此产生升力阻力给火车行驶带来不安全性,以及多耗费能源,通过开启外壳2车底部的条形窗704把大量的车底部流体导入内部流体通道4后,由于内部流体通道4内的流体在涡扇发动机801强大吸力下,流体速度极快,使车底部流体速度也大大加快,形成与车身上下面流体的一样速度,此时升力阻力消除,铁轮与地面附着力增加,安全性增加,能耗降低。
由于内部流体通道4内装有风力器9带动发电机903工作,为燃料电池904充电,可以为涡扇发动机801供电,提高效率。本具体实施方式是把流体阻力改变为动力的装置和方法,耗能不太多,所以高速铁路不需要花巨资修建沿线供电装置,可大大节约成本。其可用于地下铁路,但要增加发动机消音措施。
实施例九
一种飞行车,如图14、15所示,飞行车本体1包括内壳3和外壳2,外壳2和内壳3之间为内部流体通道4。
排气通道8设在飞行车中部,其上、下端与内部流体通道4相通,中间固定有涡扇发动机801。涡扇发动机801的吸气方向与飞行车上面流体洞4相通,吹气方向与下端第一流体喷出口803相通,与内部流体通道4隔断并同时通过圆筒导管808与前后左右四个第二流体喷出口804、流体喷出口805、流体喷出口806、流体喷出口807相通,每个流体喷出口通过控制后都可以开启或封闭。同实施例八在内部流体通道4内装有由高速流体带动的风力器9,可为飞行车提供辅助电源。在车底部设有至少一个条形窗702与内部流体通道4相通。
当涡扇发动机801工作时,产生非常强大的吸力通过内部流体通道4和外层2上的正向吸入口7、侧向吸入口701将外界大量流体吸入内部流体通道4内快速流动。外壳2上和内部流体通道4内的两层流体围绕飞行车1快速运动,瞬间整个车体上部形成负压区,远比普通飞机机翼上产生更大的环流量,更长的路径,更快的流速,此时飞行车上部和下部形成极大的气压力差,自然产生很大的升力。流体喷出口803把强大的流体喷出,在反作用力推动下飞行车垂直上升,且升力很大。在空中可关闭流体喷出口803及其他方向的流体喷出口,开启流体喷出口806,飞行车1向前飞行,同样道理,通过控制不同的流体喷出口,飞行车可前、后、左、右四个方向飞行。当然左、右飞行时,车体左、右侧壳体形状要适合飞行。
当飞行车在地面行驶时,涡扇发动机801转速通过控制可变慢,再开启底部条形窗702,通过吸力把车底部流体吸入流体洞4内,飞行车上、下部流体流速相等,不会产生升力,车轮的附地能力提高,飞行车可平稳行驶。
如果只开设一个流体喷出口803,安装在飞行车尾部中间,飞行车在尾部涡扇发动机801或喷气发动机的推动下,通过跑道后就会起飞。
本实施例中,如果发动机为吸气和吸水两用,或在飞行车上增加一个吸水发动机就可以成为一种可在空中、陆上、水面及水中使用的运动装置。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (21)
1.一种运动装置,包括壳体,其特征在于:还包括内部流体通道和负压发生器,在所述壳体的第一侧面上开设有至少一个流体吸入口,在所述壳体的第二侧面上开设有至少一个流体喷出口,壳体内设置所述内部流体通道,所述内部流体通道与所述流体吸入口和流体喷出口相通,所述内部流体通道内设置所述负压发生器,使得当负压发生器工作时,从流体吸入口吸入外界流体并经内部流体通道然后从流体喷出口喷出流体。
2.如权利要求1所述的运动装置,其特征在于:有复数个流体吸入口密布在所述第一侧面上,所述复数个流体吸入口与所述内部流体通道相通。
3.如权利要求2所述的运动装置,其特征在于:至少一个流体吸入口上装设有流体的吸入角度可调节的第一流量调节器。
4.如权利要求3所述的运动装置,其特征在于:有复数个流体喷出口密布在所述第二侧面上,所述复数个流体喷出口与所述内部流体通道相通。
5.如权利要求4所述的运动装置,其特征在于:至少一个流体喷出口上装设有流体的喷出角度可调节的第二流量调节器。
6.如权利要求5所述的运动装置,其特征在于:所述壳体包括内壳和外壳,至少部分内部流体通道由内壳和外壳间的间隔形成。
7.如权利要求6所述的运动装置,其特征在于:所述流体吸入口包括正向吸入口和侧向吸入口,所述侧向吸入口上装设的第一流量调节器是环形窗。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的运动装置,其特征在于:所述负压发生器至少有两个,且使得其中至少一个负压发生器工作时,从至少一个所述的流体喷出口吸入外界流体并经内部流体通道然后从至少一个所述的流体吸入口喷出流体。
9.如权利要求1至7中任意一项所述的运动装置,其特征在于:所述内部流体通道的至少一段通道为螺旋形流体通道。
10.如权利要求1至7中任意一项所述的运动装置,其特征在于:所述壳体在流体吸入口处还装有旋转头和旋转头的驱动装置,所述旋转头可在驱动装置的驱动下旋转。
11.如权利要求5至7中任意一项所述的运动装置,其特征在于:所述 第二流量调节器是活动套,所述活动套可360°旋转从而改变流体喷出口的喷气方向。
12.如权利要求10所述的运动装置,其特征在于:所述内部流体通道内装有风力器和由风力器驱动的发电机。
13.如权利要求10所述的运动装置,其特征在于:所述运动装置为飞碟,所述内壳内部空间分为相互隔开的正向压层空间和负向压层空间,所述内部流体通道环绕正向压层空间和负向压层空间,所述负压发生器为喷气发动机或风扇发动机,所述流体喷出口包括位于外壳底部的第一流体喷出口和位于外壳中部的第二流体喷出口。
14.如权利要求10所述的运动装置,其特征在于:所述运动装置为飞机,所述飞机机翼至少为两层结构,每两层结构之间为机翼流体层,所述机翼流体层具有进气口和出气口,所述进气口位于机翼前端,外界气流可通过进气口进入流体层。
15.如权利要求14所述的运动装置,其特征在于:所述机翼流体层与内部流体通道相通。
16.如权利要求15所述的运动装置,其特征在于:所述最上层机翼流体层与外界之间以及每层机翼流体层之间通过机翼条形窗连通。
17.如权利要求16所述的运动装置,其特征在于:所述机翼条形窗是吸气角度可调节的条形窗。
18.如权利要求10所述的运动装置,其特征在于:所述运动装置为飞行服,飞行服的背部装设有套筒,所述负压发生器装设在套筒内,所述气流喷出口包括设在套筒底部的第一喷出口和设在腰部四周的第二喷出口。
19.如权利要求10所述的运动装置,其特征在于:所述运动装置为潜艇,所述负压发生器为吸水马达。
20.如权利要求10所述的运动装置,其特征在于:所述运动装置为飞行车,所述飞行车的底部设有底部条形窗,外界流体可通过底部条形窗进入内部流体通道内。
21.如权利要求1至7中任意一项所述的运动装置,其特征在于:所述内部流体通道内装有风力器和由风力器驱动的发电机。
22.如权利要求9所述的运动装置,其特征在于:所述壳体在流体吸入 口处还装有旋转头和旋转头的驱动装置,所述旋转头可在驱动装置的驱动下旋转。
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