CN101277868A

CN101277868A - 减阻，推进及提升生成系统

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Publication number: CN101277868A
Application number: CNA2006800369575A
Authority: CN
Inventors: 萨伯蒂·布鲁克
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2006-10-04
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2026-10-04
Also published as: RU2008109837A; EP1931563A4; CN101277868B; WO2007038831A1; JP2009509862A; EP1931563A1; US20090317249A1; CA2624442A1; US8087606B2

Abstract

一种运动生成系统，其用于利用外爆(explosive)和内爆(implosive)过程推进和/或提升航行器，由此，航行器上的推进力或升力产生于两个来源：流体流的生成，其将推力传给航行器；在航行器前方和上方的压力和密度减小的区域的生成，其允许航行器能够被航行器后方和下方的环境压力向前推动和提升。而且，航行器前方流体密度的减少导致迎面阻力减少，从而允许达到较高速度。所述运动生成系统可以有其他应用；例如，所述运动生成系统可以用于以泵的方式来推进流体流。

Description

减阻，推进及提升生成系统

技术领域

本发明涉及一种运动生成系统(motion generating system)，用于控制物体和邻近的流体之间的相对运动。

本发明已经被特定地，尽管不仅仅，创造作为运动生成系统，用于使用外爆(explosive)和内爆(implosive)过程推进和/或提升航行器，从而航行器上的推进力或是升力产生于两个来源：流体流的生成，其将推力传给航行器；以及在航行器前方和上方的压力和密度减小的区域的生成，其允许航行器能够被航行器后方和下方的环境压力向前推动和提升。而且，航行器前方流体密度的减少导致迎面阻力减少，从而允许达到较高速度。所述运动生成系统可以有其他应用；例如，所述运动生成系统可以被用于以泵的方式推进流体流。

背景技术

众所周知，对于水域和空中航行器，其速度上的主要限制是阻力：当推力与阻力相匹配时达到终速。同样众所周知的是，海平面处的流体的环境压力大约为100000牛顿每平方米。物体上这个压力的部分失衡(fractional imbalance)会导致非常高的推力和加速度。可以想得到的是，在减少的迎面阻力和减少的迎面环境压力的条件下，航行器能够达到非常高的速度和加速度。

众所周知，根据气体动力学理论，由气体分子所施加在固定壁(stationary wall)上的压力p与分子的均方根速度Vrms的平方成比例。压力p由下式给出：

P＝(d Vrms²)/3

其中d是理想气体密度。如果使气体处于相变成液态或固态的热力学状态，那么大多数分子吸引到一起。气体密度减少，并且会有相应的压力下降或内爆。冷凝热阻止相变和压力降低，因此如果相变要继续，冷却剂或散热器(heat sink)必须吸收该热。

如果气体与较冷的表面接触而经历冷凝，那么由冷凝的气体分子所施加的部分压力是在该分子弹性地回弹的情况下将会施加在表面上的压力的一半。由于压力的减小，如果蒸气云保持与冷的表面接触，那么蒸气云将向该冷的表面移动并在冷的表面上凝结。而且，如果冷的表面不受约束，冷的表面也将向蒸气云移动。只要所述表面保持冷却并且补充冷凝的蒸气流，那么这个动态行为就能够被维持。

布朗气体是氢和氧按所需化学计量比组成的混合物，其允许完全燃烧以形成纯蒸汽。其能够通过电解水生成，例如使用交流电通过电极以使氢和氧在每一个电极上轮流生成。由于其高度的爆炸特性，大量储存是危险的。如果提供与爆炸接触的冷散热器，由于蒸汽的冷凝，可能会产生随之而来的快速内爆。

已经熟知用于推动航行器的各种各样的系统，包括马达驱动推进器，及通过排放流体流以产生推力的喷气推进单元。

美国专利No.3,402,555(Piper)公开了一种蒸汽喷射喷嘴系统，用于推动船只。在所述喷嘴系统中，蒸汽在高压下产生和排放以提供推进力。所述喷嘴系统包括喷嘴，该喷嘴具有进入端和出口端。蒸汽通过进入端进入喷嘴。贮水池中的推动船只的原水被引进喷嘴以使其转变为蒸汽来补充喷嘴中已有的蒸汽。该推进力不是由水的喷射流提供，而是由高压下蒸汽的产生和排放提供。

美国专利No.6,662,549(Burns)公开了一种推进系统，用于通过使用驱动流体(driving fluid)而不是单独依靠动量传递来产生流体流。Burns公布了一种推进系统，其包括具有入口及出口的流道，其中入口用于与工作流体源相通。混合区域布置在入口和出口之间的流道内。提供了引进装置，其用于向混合区域引进热的可压缩的驱动流体，由此，在混合区域中，驱动流体和工作流体之间的相互作用产生混合区域中的减压，使得工作流体被从所述源引进混合区域，并被向出口推动。提供了通气装置，其用于在与混合区域中的驱动流体相互作用以前使用通气气体(aerating gas)对工作流体进行通气，由此，在混合区域中，依靠通气气体、工作流体和驱动流体的相互作用而建立了一种三相流体状态。

热的可压缩的驱动流体和工作流体之间的相互作用包括驱动流体和工作流体的接触，导致驱动流体的快速冷却以产生混合室内的减压。快速减压在效果上是混合区域内的一种内爆。驱动流体的可压缩性特点允许在驱动流体快速冷却时发生体积改变。

热的可压缩的驱动流体和工作流体之间的相互作用优选地还包括从驱动流体到工作流体的动量传递。

蒸汽是特别适合的驱动流体，因为其能够被容易和有效地产生。而且，蒸汽能够容易被膨胀，并且能够在冷凝时快速地减少体积以产生必要的内爆效果。

在推进系统的运行中，驱动流体可以被连续地或例如以脉冲方式间断地投射(project)或注射(inject)到工作流体中。

通气气体可以包括空气或任何其他合适的气体或气态混合物。工作流体的通气产生了一种双相混和物，其具有某种程度的可压缩性。人们认为，与工作流体相比，通气具有降低双相混和物密度的效果，因此有助于工作流体沿着流道朝向混合室的转移。双相混和物的较低密度也是有利的，因为该密度与驱动流体的密度接近，因此有助于动量传递。当双相混和物的密度接近驱动流体密度时，动量传递增加。

在现今未公开的美国专利申请及公开的文章中，Robert Daniel Hunt(Hunt Aviation，www.fuellessflight.com)公开了包括用于向上和向下滑行的循环浮力变化的滑行飞船和水下航行器。这项革命性的发明能够从大气或水中提取能再生的热势能和重力势能。在一些飞艇的实施方式中，浮力控制至少部分地依靠与环境大气的热交换。特别的是，相变流体或冷却剂能被加热和冷却通过其沸点以提供浮力控制。出于本发明的目的，这样一个循环的滑行航行器(cyclically gliding craft)将被称作循环的滑行器(cyclider)。

注意到，浮力控制所需要的能量部分地独立于通过这样一个航行器上升或下降而释放的重力势能。事实上，一定条件下，所释放的能量能够远远超过所需要的能量，因此能够进行由大气的可再生的能量供以动力的免燃料飞行。

本发明寻求给出一种运动生成系统，使用来自靠近物体外表面引进的热流体的热传递所产生的减压来生成运动。

发明内容

出于术语的目的，类比于向前面的人喊着‘借过(excuse me)’而从人群中跑过的人，本发明可以被称作穿行器系统(excuser system)。

根据本发明的一个方面，给出了一种运动生成系统，其用于控制物体和邻近的流体的区域的相对运动，包括：

物体，其具有与邻近的流体连续流体连通的主表面；

目标区域，其布置在邻近的流体中且相对于主表面定位；

内爆区域，其布置在邻近的流体中且相对于主表面定位，并且内爆区域内出现的任何流体都与主表面紧密地热接触和压力接触；

引进装置，其用于将热流体从物体引进至目标区域；

转移路径，热流体可沿所述转移路径从目标区域转移至内爆区域，并且当热流体进入内爆区域时，在内爆区域内或其周围，热流体、主表面和邻近的流体之间的热交换产生或是维持内爆区域内的动态减压，以导致邻近的流体的区域、热流体和主表面被相对地向彼此推进。

为了本发明的目的，热流体是可压缩的，而且初始时具有高于相应主表面的温度。

根据本发明的另外一个方面，提供一种运动生成系统，其用于控制物体和邻近的流体的区域的相对运动，包括：

物体，其具有与邻近的流体连续流体连通的主表面；

目标区域，其布置在邻近的流体中且相对于主表面定位；

引进装置，其用于在下述条件下将化学活性材料从物体引进至目标区域，在该条件下，由此，所述化学活性材料在目标区域中经历具有热流体产物的反应；

转移路径，热流体可沿所述转移路径从目标区域传递至内爆区域，并且当热流体进入内爆区域时，在内爆区域内或其周围，热流体、主表面和邻近的流体之间的热交换产生或是维持内爆区域内的动态减压，以导致邻近的流体的区域、热流体和主表面被相对地向彼此推进。

期望的是，被引入目标区域的热流体将动量传递至位于目标区域内的邻近的流体，并将动量传递至进入目标区域的邻近的流体，推动邻近的流体的至少一部分离开目标区域。

邻近的流体的一部分相对于主表面的运动产生自：加速邻近的流体离开目标区域的热流体的初始膨胀、以热流体沿着转移路径朝向内爆区域的运动夹带进入转移路径的任何相邻的流体，以及朝向内爆区域加速邻近的流体的在内爆区域中热流体的内爆。邻近的流体的一部分相对于主表面的运动也可包括物体相对于任何未被加速的邻近的流体的运动，其中，物体的运动由物体的推进力引起，物体的推进力由物体上的压差产生，而压差是由主表面上压力的动态减少产生的，压力的动态减少则归因于热流体在内爆区域中的内爆。

为了改善和保持从热流体至主表面的热传递，还可以提供与主表面热接触的、包括散热器的冷却系统。

热流体可以是蒸汽或其它的气体或气体混合物，其能够在处于或高于邻近的流体的温度或冷却的主表面的温度的状况下冷凝至液态或固态。冷凝相变在目标区域内或其周围产生伴随显著的暂时性减压的内爆。

当与主表面连通的邻近的流体是水或具有低的氧含量的一些其它流体时，可将布朗气体投射或注射到目标区域中并点燃。产生的蒸汽爆炸性地膨胀并冷却，推动一些邻近的流体远离目标区域。如果邻近的流体和主表面能够吸收足够的余热，包括冷凝热，蒸汽将会很快冷凝成水。这个内爆能提供显著的暂时性区域减压。

当与主表面连通的邻近的流体是空气或具有充足的氧含量的某些其它流体时，可将氢气投射或注射到目标区域中并点燃。也可投射或注射布朗气体，由于目标区域内例如氮的其他气体的浓度的减少，从而提供较高的外爆或内爆性能。产生的蒸汽爆炸性地膨胀并冷却，推动一些邻近的流体远离目标区域。如果邻近的流体和主表面能够吸收足够的余热，包括冷凝热，蒸汽将会很快冷凝成水。这个内爆能提供显著的暂时性区域减压以及主表面上阻力的潜在减少(potential reduction)。

在本发明的进一步方面中，提供物体上的与环境流体压力接触的推力面(thrust surface)，其在物体上提供一种力，而当物体具有运动自由度时，所述力有助于物体的推进。

在物体运动方向上，主表面和目标区域之间的受控制的距离可根据物体的运动通过投射或注射率、速度、方向及定时来控制。所述控制可以被优化，以使物体的主表面为了最大化推力而经历最大减压。

产生显著的推力是有可能的。例如，主表面上的大气压力减少5％能够提供每平方米5kN的力(大约1,100lb wt/square m)。同时，减小的大气密度能减小物体上的阻力。

进一步从主表面将氢和/或布朗气体引入至目标区域能够减少氢在物体主表面上外爆的推力。如果主表面和热流体朝着彼此相对运动，目标区域能够被定位得进一步远离物体，而不耗尽主表面上的减压。

物体可以是一种用于水面、水下、陆地和/或空中的航行器。

使用本发明的运动生成系统来控制航行器外表面上的压力分布，能够影响航行器的动力学和姿态。在本发明的一个实施方式中，使用注射探针来将蒸汽、氢和/或布朗气体注射至目标区域中。注射探针是可延长和可收缩的，以及也可以做成能够转动的，且出口喷嘴是定向喷嘴。目标区域的位置和分布能够相对于主表面进行控制。这可影响主表面上的压力分布，并因此影响航行器的动力学和姿态。

本发明包括以下方法：通过收缩注射探针以使喷嘴移动至接近于主表面的起始位置来开始形成热流体的从喷嘴到主表面的羽流；使热流体开始从喷嘴流动；将注射探针的伸展增加至中间程度；等待建立热流体的朝向主表面的羽流流动，以及等待推力产生(arise)；当航行器的速度增加时，增加处于航行器前部的注射探针的伸展，并当航行器的速度降低时，减少所述注射探针的伸展。理想地，伸展量被控制成在接触航行器的主表面时提供热流体的最佳膨胀和冷却。

在本发明的一个实施方式中，热流体的大部分被定向地以主表面的方向注射。这样的安排可提供由邻近的流体产生有用的推力的机会。

在本发明的一个替代实施方式中，航行器具有安装了燃烧室和喷嘴的注射探针。氢和氧和/或过氧化氢在燃烧室中燃烧，并且产生的过热蒸汽由喷嘴按照火箭发动机的方式引导，从而产生推力。废汽，或其部分，被引导向主表面，以提供进一步的推力、减阻和/或升力。根据本发明，推力面可以被加热以停止蒸汽冷凝。

在本发明的另一个实施方式中，定向喷嘴可用来将加压的蒸汽、氢、过氧化氢和/或布朗气体投射至目标区域中。

应该被注意的是，如果在本发明的任一实施方式中使用过氧化氢，那么优选地，还使用氢以确保充分地完全燃烧以形成实质上没有未燃烧污染物的过热蒸汽。

在本发明的另一个实施方式中，氢和/或布朗气体的低温颗粒(cryogenic pellet)可被投射到目标区域中。除了这些颗粒的燃烧之外，蒸发也能增加外爆，并因而从目标区域清除邻近的流体。

能够将热流体和/或化学活性材料引进至目标区域中的任何装置或者装置的组合都可被用在本发明的实施方式中。

除了目标区域的位置以外，目标区域的形状也可以被控制。例如，航行器前面的目标区域可纵向延伸，以便产生具有主要横向传播的冲击波的外爆。这与用于定向通信的定相阵列天线类似。横向冲击波将在横向方向上从航行器路径排出更多的流体，并在航行器的前面产生较少的冲力。因而阻力能够被减小而推力被增加。

在本发明的另一个实施方式中，热流体的大部分定向地以横向于主表面的方向而注射。一些具有这种设置的进一步的实施方式将在以下做出描述。

在本发明的另一个实施方式中，航行器具有带喷嘴的注射系统，其以相对于航行器的运动方向来说实质上垂直的运动方向投射热流体，从而推动环境流体离开航行器的路径，同时用跟在喷嘴后部的热流体的膨胀区域、羽流或锥体取代所述环境流体。由于热流体的所述实质上垂直的运动方向，从冲击航行器前部的热流体传递至航行器的动量在运动方向上减少。而且，从热流体传递至航行器的且在垂直于航行器运动方向的方向上的动量也能够通过提供相对的喷嘴来减少，以便平衡热流体在喷嘴上的垂直于航行器运动方向的推力。

在本发明的进一步实施方式中，航行器具有带喷嘴的注射系统，其在垂直于航行器运动方向的所有方向上将流体投射在实质上平坦的区域内，从而推动环境流体离开航行器的路径，并用跟在喷嘴后部的热流体的膨胀区域、羽流或锥体取代所述环境流体。

在本发明的进一步实施方式中，氢和氧按照实质上2∶1的化学计量比而被分开地提供至燃烧室，和/或在混合在一起后提供至燃烧室，并在燃烧室中点燃，产生由实质上纯的过热蒸汽组成的热流体。

在本发明的另一实施方式中，氢被提供，且过氧化氢被催化分解以形成过热蒸汽和氧，其然后被提供，和/或未分解的过氧化氢被提供，且另外的氧也可被提供至燃烧室，并在燃烧室中点燃，且所有所提供的化学制品都按照产生由实质上纯的过热蒸汽组成的热流体所要求的必需的化学计量比来提供，根据：

aH₂+bO₂+(a-2b)H₂O₂→(2a-2b)H₂O

其中a和b是摩尔数。

热流体中未反应的可燃气体的存在减小了内爆的程度，因为它们不在和水蒸汽相同的温度和压力下冷凝。

在本发明的另一实施方式中，受控制的水流和/或低温蒸汽流在从燃烧室到目标区域及进一步地到内爆区域的范围内选择的位置处被引进过热蒸汽中，用于影响运动生成系统的动力学和热力学。

水和/或低温蒸汽可被引进至燃烧室以冷却燃烧、冷却和隔离燃烧室，并增加来自燃烧室的过热蒸汽的流量和速度。水和/或低温蒸汽可以被引进至目标区域以在目标区域内减小温度、增加密度或压力，或改变过热蒸汽的分布。水和/或低温蒸汽可以被引进至内爆区域，以促进过热蒸汽的冷却和/或冷凝。

在本发明的另一实施方式中，低温的氧和/或低温的氢和/或冷的过氧化氢作为冷却剂流体流经与主表面进行热接触的散热器。

在本发明的一种实施方式中，当航行器上表面是主表面而航行器下侧为推力面时，能够产生静态的和动态的升力。目标区域在主表面上广泛地传播。为了向下和向外引导被推动的邻近的流体流，主表面朝着航行器边缘向下倾斜。如果主表面是凸状的，那么动态的或翼型升力也能够由热流体和/或邻近的流体的流动产生。

本发明的进一步实施方式可包括被保持加热在阈温之上的推力面。这样能够避免热流体在推力面上冷凝以及因而在推力面上的任何减压。

特别的是，放热反应可提供在推力面的外侧附近，以便在推力面上提供热和/或施加压力。这个放热反应可包括氢的氧化。

当吸收来自热流体的热时，为了保持冷却，主表面可以是有效的散热器。主表面可由好的导热体组成，例如铝，以及，主表面也可具有凹槽表面以最大化表面积。优选地，凹槽被定向成平行于流体移动过主表面的流动路径。

在较早提到的Robert Hunt的目前未公开的美国专利申请中的一些循环的滑行器航行器的实施方式利用流体例如蒸汽或氨的相变来控制浮力。例如，循环的滑行器可被构造成使用氨作为提升气体。当循环的滑行器到达压力和温度适合氨液化的高度时，那么开始与大气的热交换。液化的氨储存于热绝缘的压力容器中。浮力失去，且循环的滑行器向下滑行，且可在下降过程中由空气涡轮产生显著的能量。这个能量能够通过电解水而作为氢和氧储存。

当循环的滑行器需要通过液态氨汽化以增加浮力时，汽化过程可用来冷却这样一种循环的滑行器的主表面，如本发明所描述的。本发明使得循环的滑行器能够在大气或环境流体中获得高速度和加速度。

根据本发明，在循环的滑行器中通过电解而得到的氢和氧可以被用作引进至目标区域的化学活性材料。这样能够提供由可再生的能量供以动力的高性能飞行。

让人信服的是，由于迎面阻力的减少、压力控制所产生的推力，及相变流体产生的渐增的浮力，这样的循环的滑行器航行器能够在大气中达到高的速度。

其他相变流体或固体能够被用在航行器内以冷却主表面。

可从主表面上收回冷凝水。这对压舱物和产生新蒸汽和/或氢和氧有用。

本发明的提供推力和升力的装置能够与其他提供推力和升力的方式结合使用，例如轮子、轨道、线性马达、电磁力场、浮力、地心引力、帆、机翼、螺旋推进器、喷气机及火箭。

附图说明

通过参考本发明如附图中所显示的几个特定实施方式的以下描述，将能更好地理解本发明：

图1是根据利用引进热流体的第一个实施方式的运动生成系统的示意性侧视图；

图2是根据利用引进化学活性材料的第二个实施方式的运动生成系统的截面侧视图；

图3是显示散热器的运动生成系统的截面侧视图；

图4是导热片的截面视图；

图5是根据第三个实施方式的及在水中运行的运动生成系统的示意性侧视图；

图6是第三个实施方式的运动生成系统的示意性侧视图，以外爆状态显示了化学反应；

图7是第三个实施方式和第一个实施方式的运动生成系统的示意性侧视图，热流体显示为内爆状态；

图8是根据第四个实施方式的及在空中运行的运动生成系统的示意性侧视图；

图9是第四个实施方式的运动生成系统的示意性侧视图，以外爆状态显示了化学反应；

图10是第四个实施方式的运动生成系统的示意性侧视图，以内爆状态显示了化学反应；

图11是根据包括投射热流体或化学活性材料的第五个实施方式的运动生成系统的示意性侧视图；

图12是根据包括投射化学活性材料的低温颗粒的第六个实施方式的运动生成系统的示意性侧视图；

图13是根据包括对于热流体或化学活性材料的投射进行定向控制的第七个实施方式的运动生成系统的示意性侧视图；

图14是根据包括注射探针的第八个实施方式的运动生成系统的探针构成部分(probe forming part)的示意性侧视图；

图15是根据包括纵向目标区域的第九个实施方式的运动生成系统的探针构成部分的示意性侧视图；

图16是根据包括横向注射的第十个实施方式的运动生成系统的探针构成部分的示意性侧视图；

图17是根据包括横向平坦目标区域的第十一个实施方式的运动生成系统的探针构成部分的示意性侧视图；

图18是根据包括燃烧室的第十二个实施方式的运动生成系统的探针构成部分的示意性侧视图；

图19是注射和点火系统未被显示的运动生成系统的一部分的示意性侧视图；

图20是力的矢量图，阐明了图19中显示的物体上的推力矢量和；

图21是根据具有初始位置的目标区域的第十三个实施方式的运动生成系统的物体前端和探针构成的示意性侧视图；

图22是根据具有中间位置的目标区域的第十三个实施方式的运动生成系统的物体前端和探针构成的示意性侧视图；

图23是根据具有延伸位置的目标区域的第十三个实施方式的运动生成系统的物体前端和探针的示意性侧视图；

图24是根据第十四个实施方式的运动生成系统的示意性右侧视图，指示了用于设置运动生成系统以控制特定运动的区域；

图25是根据第十四个实施方式的运动生成系统的示意性平面图，指示了用于设置运动生成系统以控制特定运动的区域；

图26是根据第十四个实施方式的运动生成系统的示意性前视图，指示了用于设置运动生成系统以控制特定运动的区域的布置；

图27是具有根据包括被加热的推力面的第十五个实施方式的运动生成系统的飞行物体的侧视图。

图28是根据利用动态升力的第十六个实施方式的运动生成系统的示意性侧视图；

图29是根据第十七个实施方式的运动生成系统的纵向截面视图，其中物体是穿行器循环的滑行器(excuser cyclider)；

图30是根据图29中所示的第十七个实施方式的运动生成系统的飞行路径的正视图；

图31是具有根据第十八个实施方式的运动生成系统的船只的截面俯视图。

具体实施方式

现在参考附图中的图1，显示了根据利用引进热流体的第一个实施方式的运动生成系统。根据第一个实施方式的运动生成系统包括物体1、物体1的主表面3以及用于引进热流体5的装置，其中物体1至少部分地浸没在邻近的流体2中，，在这个实施方式中，用于引进热流体5的装置是投射系统4，其将热流体5从物体1投射至邻近的流体2中的目标区域6内。所述运动生成系统控制物体1和邻近的流体2的区域之间的相对运动。物体1关于邻近的流体2的区域的相对速度由相对速度矢量9所指示。在这个第一个实施方式中，主表面3与邻近的流体2连续流体连通，可以是面朝内或是面朝外，且在图1中显示为面朝外的表面。目标区域6设置在邻近的流体2中，并相对于主表面3定位。内爆区域7也被设置在邻近的流体2中，并相对于主表面3定位，并且内爆区域7中出现的任何流体都与主表面3紧密地热接触和压力接触。投射系统4为用来将热流体5引进至目标区域6的装置。转移路径26也被设置在邻近的流体2中，沿着该路径，热流体5能够从目标区域6转移至内爆区域7。当热流体5进入内爆区域7时，在内爆区域6内部或其附近，热流体5、主表面3及邻近的流体2之间的热交换产生内爆区域6中的动态减压，从而导致邻近的流体2、热流体5、及主表面3的区域如相对速度矢量9所指示地被相对地向彼此推动。

注意到，目标区域6、内爆区域7和转移路径26仅仅是空间区域，其中存在各种各样的物态和流体，不一定具有清楚明显的边界(sharpboundary)。

如果物体1具有自由度，并且还具有与邻近的流体2或别的压力源压力接触的推力面8，那么物体1可以被加速。

热流体5是可压缩的，且初始具有比相应的主表面3高的温度。例如，热流体5可以是蒸汽。热流体5在目标区域6中的初始膨胀实质上可能是全方向的，然而当热流体5与主表面3接触时，热流体5在内爆区域7中的收缩可能会变成朝向主表面3的单向性的。

现在参考附图中的图2，显示了根据利用引进化学活性材料的第二个实施方式的运动生成系统的截面侧视图。根据第二个实施方式的运动生成系统包括物体1、物体1的主表面3及用于引进化学活性材料10的装置，其中物体1至少部分地浸没在流体2中，，在这个实施方式中，用于引进化学活性材料10的装置是投射系统4，其将化学活性材料10从物体1投射至目标区域6内。所述运动生成系统控制物体1和邻近的流体2的区域之间的相对运动。物体1关于邻近的流体2的区域的相对速度由相对速度矢量9所指示。在这个第二个实施方式中，主表面3与邻近的流体2连续流体连通，可以是面朝内或是面朝外，且在图2中显示为输送管11的面朝内的表面。目标区域6设置在邻近的流体2中，并相对于主表面3定位。内爆区域7也设置在邻近的流体2中，且内爆区域7中出现的任何流体都与主表面3紧密地热接触和压力接触。投射系统4为用来将化学活性材料10引进至目标区域6的装置，由此，所述化学活性材料10在目标区域中经历具有热流体5产物的反应。转移路径26也设置在邻近的流体2中，沿着该路径，热流体5可从目标区域6转移至内爆区域7，且当热流体5进入内爆区域7时，在内爆区域6内部或其附近，热流体5、主表面3及邻近的流体2之间的热交换产生内爆区域6中的动态减压，从而导致邻近的流体2、热流体5、及主表面3的区域如相对速度矢量9所指示地被相对地向彼此推动。

期望的是，引进至目标区域6中的热流体5将动量传递到位于目标区域6中的邻近的流体2，并且将动量传递到进入目标区域6的邻近的流体2，推动邻近的流体2的至少一部分离开目标区域6。

部分邻近的流体2相对于主表面3的运动产生自：加速邻近的流体2离开目标区域6的热流体5的初始膨胀、以热流体5沿着转移路径26朝向内爆区域7的运动来夹带(entrain)进入转移路径26的任何邻近的流体2，以及使邻近的流体2朝向内爆区域7加速的热流体5在内爆区域7中的内爆。邻近的流体2相对于主表面3的运动也可以包括物体1相对于任何未被加速的邻近的流体2的运动，其中，物体1的运动由物体1的推进力引起，物体1的推进力由物体1上的压差产生，而该压差是由主表面3上压力的动态减少产生的，压力的动态减少则归因于热流体5在内爆区域7中的内爆。

通常，热流体5和/或化学活性材料10可以以连续流或脉冲流的方式注射或投射。类似地，化学活性材料10的点火可以是连续的或是脉冲的。

所有实施方式中的主表面3都优选地与有效的散热器12热接触，用于从主表面3移除过量的热，如图3所示的。要求是当吸收来自热流体5的热的时候，主表面3保持是冷的。主表面3可以是例如铝制的导热片21的外侧，也可以是凹槽表面(fluted surface)20，以使与经历动态压减或内爆13的内爆区域6接触的表面积最大化，如图4所示的。优选地，凹槽表面20的凹槽被定向成平行于流体移动过主表面3流动路径。图4显示了部分的散热器12，包括凹槽表面20，其处于导热片21的内侧上，所述导热片21与冷却剂22热接触，所述冷却剂22可以是能够吸收大量热的相变物质。

热流体5可以是蒸汽或别的气体或气体混合物，其能够在冷凝过程的开始和期间所出现的动态压力下，以及在处于或高于邻近的流体2的温度状况下，或在处于或高于冷却的主表面3的温度的状况下冷凝至液体或固体。冷凝相变在目标区域6内或其周围产生伴随显著的动态减压的内爆13，如图7所示。

化学活性材料10可以在其自身的化学成分之间反应，如图5至7所示，或是与邻近的流体2反应，如图8至10所示。

现在参考附图中的图5至7，显示了根据第三个实施方式的运动生成系统。除主表面3是面朝外的，及更具体的，例如，化学活性材料为布朗气体14，及邻近的流体2是水以外，第三个实施方式与第二个实施方式类似。

图5显示了，布朗气体14的一个脉冲由点火和投射系统16投射至目标区域6中，并被点燃。与主表面3连通的邻近的流体2优选为水或其它的具有低分子氧含量的流体。

图6中，在布朗气体14被点燃后，产生的蒸汽外爆15，即包含蒸汽27的热流体5，膨胀和冷却，导致一些邻近的流体2远离目标区域6而喷出23。在这个阶段，由于主表面3比推力面8上的压力高而在物体1上产生一些反推力17。蒸汽27和物体1之间的分离由于相对速度9而减少，同时蒸汽27通过转移路径26(或者换句话说，转移路径26通过蒸汽27)。

图7中，邻近的流体2和主表面3吸收足够的余热，包括冷凝热，并且包括蒸汽的热流体5快速冷凝成水。这个内爆13提供了显著的暂时性区域动态减压。在这个阶段，由于主表面3和推力面8上的压差而在物体1上产生前推力18。假设物体1有适当的自由度，物体1的时间平均加速度或减速度取决于反推力17和前推力18的净效应。

现在参考附图中的图8到10，显示了根据第四个实施方式的运动生成系统。除化学活性材料10是氢气19和邻近的流体2是空气以外，第四个实施方式与第三个实施方式类似。

图8中，与主表面3连通的邻近的流体2为空气或一些其它的具有充足氧含量的流体。氢气19被投射和点火系统16投射至目标区域6中，并且被点燃。布朗气体也可被投射，由于在目标区域6中其它气体例如氮气的浓度的减少，从而提供较高的外爆和内爆性能。布朗气体不需要与空气混合来爆炸，因此与由氢外爆形成的蒸汽区域相比，能够形成氮浓度减少的蒸汽区域。

图9中，产生的蒸汽外爆15膨胀和冷却，推动一些邻近的流体2远离目标区域6。

图10中，邻近的流体2和主表面3吸收足够的余热，包括冷凝热，以快速地将蒸汽冷凝至水。这个内爆13能在主表面2上提供显著的暂时性区域减压，以及当物体1处于主表面2移动通过内爆13的轨迹上时，在主表面2上提供减阻。

现在参考附图中的图11，显示了根据第五个实施方式的运动生成系统。除了投射和点火系统16具有精细定向的喷嘴24以外，第五个实施方式与以前的实施方式类似，所述喷嘴24用于将热流体或化学活性材料的喷流25投射至目标区域6中，热流体例如加压的蒸汽，而化学活性材料例如氢和/或布朗气体。当目标区域6需要距喷嘴24更远时，喷流25相对于喷嘴24的初始速度被设置的较高。在喷流25包括化学活性材料10的情况下，反应可以由点火和投出系统16点燃，或者通过与发生在目标区域6中或其附近的反应相接触而点燃。当物体1相对于邻近的流体2的由相对速度矢量9所指示的速度增加时，目标区域6能够被重新定位在更远于物体1的前方，以便于允许当来自重新定位的目标区域6的热流体到达主表面3和邻近的内爆区域7时开始最终的内爆。图11中，每一个内爆区域7中的流体都来自相似划界的目标区域6。与较高的目标区域6相比，较低的目标区域6被适当地定位以用于物体1相对于邻近的流体2的增加的相对速度。通常，在任何相对速度9下，内爆区域7都必须保持成邻近于主表面3以在该相对速度9下获得推进力。

在图12显示的本发明的第六个实施方式中，氢和/或布朗气体的低温颗粒28可以被投射至目标区域6中。除燃烧以外，低温颗粒28的蒸发增加至蒸汽外爆15，并且因而从目标区域6清除邻近的流体2。

在图13中显示的本发明第七个实施方式中，化学活性材料或热流体的喷流25可以被沿着物体轨迹，或与物体轨迹成任何角度地被向前引导。对于目标区域6的方向的控制能控制主表面3上的随后的内爆的分布。这能控制主表面3上的压力分布，并从而控制物体1上的线性的和有角度的推力的方向和大小。

现在参考附图中的图14，显示了根据第八个实施方式的运动生成系统。除了使用注射探针29来将化学活性材料和/或热流体的喷流或羽流31注射进目标区域6中以外，第八个实施方式与以前的实施方式类似。注射探针29和定向喷嘴30可设置成具有自由度。例如图14中显示的注射探针29是可延长和可收缩的、能够转动的，并且定向喷嘴30也能够转动。通过控制这样的自由度，目标区域6相对于主表面3的位置和分布能够被控制。这影响了主表面3上的压力分布，并从而影响物体1的动力学和平衡度(trim)。

在图15显示的本发明第九个实施方式中，目标区域6的形状通过控制一系列精细定向的喷嘴24而得到控制，喷嘴24沿着注射探针29长度的一部分定位，从而提供以喷流25的方式分布热流体和/或化学活性材料的装置。在该实施方式中，物体1前面的目标区域6是纵向延伸的，以便产生具有冲击波的膨胀和/或外爆，该冲击波相对于轨迹实质上横向地传播。这类似于用于定向通信的定相的阵列天线。横向冲击波能在横向上产生邻近的流体2离开物体1路径的更多的喷出23，并在航行器的前面产生较少的冲力。因而阻力能够减小而推力增加。

现在参考附图中的图16，显示了根据第十个实施方式的运动生成系统。除了物体1具有带定向喷嘴30的注射探针29以外，第十个实施方式与以前的实施方式类似，该探针以实质上横向于物体1的由相对速度矢量9指示的运动方向而将热流体和/或化学活性材料投射至目标区域6中。在这种情况下，每一个目标区域6具有锥形形状。在横向方向上的投射推动邻近的流体2离开物体1的路径，并且用跟在每一个目标区域6之后的热流体的膨胀区域或羽流31取代所述邻近的流体2。

由于热流体和/或化学活性材料的所述实质上横向的运动方向，来自冲击航行器前部的热流体的、从热流体和/或化学活性材料传递至物体1的动量在运动方向上减少。而且，横向于物体1的运动方向的、从热流体和/或化学活性材料传递至物体1的能量也能够通过提供相对的定向喷嘴30来减少，以便平衡热流体和/或化学活性材料在定向喷嘴30上的横向于物体1运动方向的推力。

在图17显示的本发明第十一个实施方式中，物体1具有带平的喷嘴32的注射探针29，该注射探针29将热流体和/或化学活性材料投射至目标区域6中，其具有相对于物体1的运动方向横向定向的实质上平的形状。在这种情况下，目标区域6具有图17中截面所示的环形的平的形状。邻近的流体2因此被推离物体1的路径，并且被跟在目标区域6之后的热流体的膨胀区域、羽流31，或锥体所取代。

现在参考附图中的图18，显示了根据第十二个实施方式的运动生成系统。除了物体1具有安装了燃烧室33和定向喷嘴30的注射探针29外，第十二个实施方式与以前的实施方式类似。氢和氧和/或过氧化氢在燃烧室33中燃烧，并且过热废蒸汽被传输到喷嘴30，同时由喷嘴30按照火箭发动机的方式引导，从而产生推力。废蒸汽27或其部分被引导通过目标区域6、转移路径26到达邻近主表面3的内爆区域7，以提供物体1上的进一步减阻，并促进物体1上的推力和/或升力。燃烧室33可以定位成邻近定向喷嘴30，如图18中所示，或者可以位于物体1上别的位置。传输管34将热流体从燃烧室33传输至定向喷嘴30。

应该被注意的是，图16中的定向喷嘴30和图17中的平的喷嘴也能够被供以来自燃烧室的热流体5，如参照图18所描述的。在图17所示的第十一个实施方式的结构中，考虑给平的喷嘴32额外地加设燃烧室，以构成用于实现本发明的最好实现方式之一。

在本发明的利用燃烧室来提供由过热蒸汽组成的热流体的实施方式中，燃烧室优选地被供给氢和按照产生由实质上纯的过热蒸汽组成的热流体所要求的必需的化学计量比的氧、过氧化氢和水的组合物。燃烧室还可以包括催化剂，用于将过氧化氢分解为氧和水。另外，可以增加水/蒸汽注射系统(图中没有显示)，以在从燃烧室到目标区域及进一步地到内爆区域的范围内选择的位置处将受控制的水流和/或低温蒸汽流引进过热蒸汽中。而且，在将这些化学制品供应到燃烧室以前，可以使低温氧和/或低温氢和/或冷的过氧化氢作为冷却剂流体流经与主表面热接触的散热器12，参照图3。

将氢和/或布朗气体引进至更加远离主表面的目标区域能够减少物体主表面上的氢外爆的推力。如果主表面和热流体朝着彼此进行相对运动，那么目标区域能够被定位成更加远离物体而不耗尽主表面上的减压。在物体运动方向上，主表面和目标区域6之间的受控制的距离可根据物体的运动通过注射率、速度、方向和定时来控制。控制可以被优化，以为了最大化推力而使物体的主表面经历最大的减压。

图19阐明了在物体1的轨迹中目标区域6被定位于物体1的前面的情况。物体1在由相对速度矢量9所指示的方向上运动。物体1经受来自更远侧的化学活性材料的外爆35和/或热流体的膨胀的小的反推力。这之后是较大的前推力，而该前推力由热流体在主表面3上的近侧的内爆13和物体1的推力面8上的环境压力所产生。

图20是矢量图，描述图19情况下的推力。右外爆推力矢量36是在右手侧主表面3上的外爆推力，左外爆推力矢量37是在左手侧主表面3上的外爆推力，合成的外爆推力矢量38是这些外爆推力矢量的矢量和。内爆推力矢量39是由主表面3上的内爆减压和推力面8上的环境压力所产生的净推力。净推力矢量40是合成的外爆推力矢量8和内爆推力矢量39的矢量和。这样的分析假设合成的外爆推力矢量8和内爆推力矢量39以相等的时间间隔作用，或者作为替代的，他们代表在外爆和内爆循环中作用于物体1上的总冲量。

通常，物体向静态热流体移动的情况和热流体向静态物体移动的情况是限制性的情况。如果物体具有自由度，通常存在物体和热流体两者都向彼此移动的组合。被确认为正在悬浮的飞行物体是其中热流体向静态物体移动以便提供升力的情况的一个例子。

现在参考附图中的图21，22和23，显示了根据第十三个实施方式的运动生成系统，除了注射探针29是可伸长的外，第十三个实施方式与第九个实施方式类似。

本发明包括一种控制物体1和邻近的流体2的区域的相对运动的方法，参考图21、22和23来说明，包括以下步骤：

给出具有主表面3的物体1以及将热流体5和/或化学活性材料10引进至邻近的流体2中的目标区域6中的装置；

将目标区域6移动至接近于主表面3的初始位置，如图21所示；

使热流体5和/或化学活性材料10开始从引进热流体5和/或化学活性材料10的装置流动到目标区域6，在该实施方式中，所述装置为注射探针29；

如果在目标区域6中出现化学活性材料10，那么就点燃该化学活性材料10；

以保持热流体5的羽流31的连续性的方式，将目标区域6移动至距主表面3更远的中间位置，如图22所示；

等待建立热流体5的从目标区域6、通过转移路径26，并进入与主表面3接触的内爆区域7的由羽流流动矢量41所指示的羽流31的流动；

当物体1和热流体5之间的相对速度9增加时，以保持由羽流流动矢量41所指示的羽流31的流动的方式，增加目标区域6距主表面3的距离，如图23所示；且

进一步包括步骤：当物体1和热流体5之间的相对速度9减小时，以保持羽流31的流动的方式，减少目标区域6距主表面3的距离，如图22所示。

理想地，目标区域6距主表面3的距离被控制成当热流体5接触到物体1的主表面3时提供热流体5的膨胀和冷却的最佳组合。

在图22和23中，羽流流动矢量41和净推力矢量40由箭头表示。在图21中，在热流体5和/或化学活性材料10开始流动时，还没有产生羽流和推力，并且事实上，物体1和热流体5之间的净相对速度为零。

现在参考附图中的图24、25及26，显示了根据第十四个实施方式的运动生成系统的主表面位置。在这个实施方式中，可以通过使用本发明的运动生成系统控制物体1主表面上的压力分布来影响邻近的流体2中的物体1的三维动力学和姿态。

在图24中，显示了物体1的右侧视图。根据本发明，主表面上可产生动态减压，并且，当主表面是位于物体1前部的加速和减阻区域42时，那么物体1将受到加速力和减阻力；当主表面是位于物体1后部的减速区域43时，那么物体1将受到减速力；当主表面是位于物体1的上前部和/或下后部的正向俯仰区域(positive pitch zone)44时，那么物体1将受到正向俯仰力；当主表面是位于物体1的下前部和/或上后部的反向俯仰区域(negative pitch zone)45时，那么物体1将受到反向俯仰力；当主表面是位于物体1的顶部的升力区域46时，那么物体1将受到升力；当主表面是位于物体1的底部的下沉区域47时，那么物体1将受到下沉力。

在图25中显示了物体1的平面图。当主表面是位于物体1的左舷侧的左舷区域48时，那么物体1将受到向左舷的侧滑力；当主表面是位于物体1的右舷侧的右舷区域49时，那么物体1将受到向右舷的侧滑力；当主表面是位于物体1的前左舷侧和/或后右舷侧的左舷偏航区域50时，那么物体1将受到左舷偏航力(port yaw force)；当主表面是位于物体1的前右舷侧和/或后左舷侧的右舷偏航区域51时，那么物体1将受到右舷偏航力。加速和减阻区域42及减速区域43参考图24说明，也在图25中示出。

在图26中显示了物体1的前视图。当主表面是位于物体1的上右舷侧和/或下左舷侧的左舷滚转区域(port-roll zone)52时，那么物体1将受到左舷滚转力；当主表面是位于物体1的下右舷侧和/或上左舷侧的右舷滚转区域(starboard-roll zone)53时，那么物体1将受到右舷偏航力。升力区域46和下沉区域47参考图24说明，也在图26中示出。

根据本发明的运动生成系统可包括保持加热在阈温以上的推力面。这样能够避免热流体在推力面上冷凝以及因此而在推力面上发生的任何减压。

特别的是，可以在推力面外侧附近提供放热反应，以便在推力面上提供热和/或施加压力。这个放热反应可包括氢的氧化。

在图27中，给出了具有加热的推力面的第十五个实施方式。显示了飞行物体1的侧视图，包括向前凸出的注射/点火探针54，并且给出了连续的前部外爆55，跟在其后面的是在处于前端的前部冷表面61周围的连续的前部内爆56，允许飞行物体1连续飞入局部真空。在顶部冷却表面61之上的连续的顶部外爆57和相关联的连续的顶部内爆59在飞行物体1的上表面上连续地提供较低压力升力区域。在底部热表面63之下的连续的底部外爆59在下方连续地提供额外的比围压在飞行物体1上以其他方式提供的推力大的向上推力。处于尾部的后部热表面64周围的连续的后部外爆60连续地提供额外的比围压在飞行物体1上以其他方式提供的推力大的前向推力。当所有的外爆都是由氢的氧化造成时，飞行物体1拖着蒸汽羽流65。

现在参考附图中的图28，显示了根据第十六个实施方式的运动生成系统。在这个实施方式中，当物体1的上表面为主表面3且物体1的下表面为推力面3时，能够生成静态和动态升力。目标区域6被定位于主表面3之上，并且在这个实施方式中，布朗气体14从注射/点火探针54中注射。在这个实施方式中，目标区域6内的外爆35产生蒸汽27，该蒸汽27流经目标区域6、转移路径26到达邻近主表面3的内爆区域7，以便于促进物体1上的升力。在某种意义上说，这是静态升力，其取决于主表面3和推力面8之间压力的不同。主表面3朝着物体1的边缘向下倾斜，以便于将混有任何剩余蒸汽27的邻近的流体2向下或向外引导，如羽流流动矢量41所指示的。如果主表面3是凸起的，也可以由热流体5和/或邻近的流体2的流动生成动态的或翼型升力，在主表面3是凸起的情况下，这个动态升力可按照一种类似于由翼的曲线上侧生成动态升力的方式生成。

图29显示了本发明的一种实施方式，其中本发明的装置被安装在一个较早提及的Robert Hunt的现在未公开的US专利所描述的循环的滑行器航行器中。图29显示的实施方式以纵截面显示了一个穿行器循环的滑行器72，其包括：

可膨胀的飞艇气囊(gas envelope)66，能具有可变体积，其装入氨73，该氨作为升力气体和相变流体以控制穿行器循环的滑行器72的浮力；

方向舵67及尾平面68，其用于穿行器循环的滑行器72的定向控制和稳定性；

水容器74；

空气驱动的涡轮发电机和电解系统69，其用于电解来自水容器74中的水以提供布朗气体14；

管70，其传送布朗气体14；

注射/点火探针54，其在穿行器循环的滑行器72前面接收和注射布朗气体14，并点燃布朗气体14以便引起产生蒸汽羽流65的蒸汽外爆15；

主表面3，其位于穿行器循环的滑行器72的前端上；

邻近的氨容器71，其接收从主表面3传导来的热；及

阀门79，其用于控制可膨胀飞艇气囊66和氨容器71之间的氨气流动。

当穿行器循环的滑行器72需要通过液氨73的蒸发而增加浮力时，蒸发过程可用来冷却这样一个循环的滑行器的主表面3。本发明能够使循环的滑行器在大气或围流中达到高的速度和加速度。

循环的滑行器可以被设计成在除了空气之外的邻近的流体内运行，可以使用除了氨之外的升力材料，且可以使用除了氨之外的相变物质。例如，循环的滑行器可使用热蒸汽作为升力流体及酒精作为相变物质。作为自然的循环的滑行器的例子，抹香鲸使用水作为邻近的流体，用肉体作为升力材料，并用鲸油作为取决于温度的密度流体来控制浮力。应该被注意的是，虽然在大气中温度通常会随着高度而降低，但在海洋中温度通常却随着高度而升高。因此，对于在大气中运行相变的循环的滑行器来说，免燃料的循环滑行更简单。

本发明包括一种控制物体在邻近的流体2中的相对运动的方法，参照图30中所显示的飞行路径的正视图来说明，包括以下步骤：

提供包括参照图29来描述的根据第十七个实施方式浸没在邻近的流体2中的穿行器循环的滑行器72的物体；

控制穿行器循环的滑行器72以倾斜滑行地或垂直地上升75；

同时控制穿行器循环的滑行器72的总密度，以在上升75中保持低于周围邻近的流体2的密度；

任选地，同时通过释放来自氨容器71中的气态氨73来增加浮力；

同时操作由邻近的流体2驱动的涡轮发电机和电解系统69以将来自水容器74中的水转换为布朗气体14；

同时在邻近的流体2中的目标区域6内投射或注射并点燃布朗气体14；

同时控制从主表面3至氨容器74的热传导以保持蒸汽羽流65的冷凝和氨73的蒸发；

任选地，同时收回来自主表面3的冷凝水并将其回返到水容器74中；

控制穿行器循环的滑行器72以保持较高的高度76，在这个高度下，压力和温度适合氨73气液化；

同时控制从氨容器71至邻近的流体2的热传递；

同时控制气态氨73进入氨容器71并且液化；

控制穿行器循环的滑行器72倾斜滑行地或垂直地下将77；

同时控制穿行器循环的滑行器72的总密度以在下降中保持高于周围邻近的流体2的密度；

同时保留氨容器71中的液化氨73；

任选地，同时使氨容器71热隔绝；

同时操作由邻近的流体2驱动的涡轮发电机和电解系统69以将来自水容器74中的水转换为布朗气体14并储存布朗气体14；

控制穿行器循环的滑行器72以保持较低的高度78，在这个高度下，压力和温度适合液态氨73沸腾；

任选地，为了悬浮穿行器循环的滑行器72，同时控制穿行器循环的滑行器72的总密度以保持等于周围邻近的流体2的密度；

任选地，同时控制从邻近的流体2至氨容器71的热传递；及

循环重复这些步骤，以便进一步用来自邻近的流体2的净推力和低阻力水平地平移穿行器循环的滑行器72，或者进一步转变重力能和热力学能以用于其它目的。

根据本发明，在循环的滑行器中电解产生的氢和氧可用作引进到目标区域中的化学活性材料。这可提供由可再生能量供以动力的高性能飞行。

可以想得到的是，由于迎面阻力的减小、压力控制产生的推力及相变流体产生的渐增的浮力，这样的循滑的滑行器航行器能够在大气中达到高速度。

可以在航行器内使用其他相变流体或固体来冷却主表面。

可以从主表面上收回冷凝水。这对压舱物和产生新蒸汽和/或氢和氧有用。

本发明的第十八个实施方式参照图31描述，其中船只的俯视图包括：

船体80；

布朗气体发生器81，其位于船体内；

注射/点火探针54，其在水下位于指向前方的船首上；

气体传输管82，其用于将布朗气体14从布朗气体发生器81传输至注射/点火探针54；

主表面3，其在水下位于船首的每一侧；及

冷却系统83，其位于船体内邻近每一个主表面3。

爆炸的布朗气体14产生目标区域6内的蒸汽泡沫84，及跟随蒸汽泡沫84从目标区域6至内爆区域7的羽流31，在内爆区域7内，蒸汽泡沫84由于蒸汽在冷却的主表面3和周围的水85上的冷凝而内爆。船体80向着内爆区域7向前推进，并且由于船上减少的水的质量而受到对这个前向运动的减少的阻力。

任何能够将热流体和/或化学活性材料引进至目标区域的装置或装置的组合都可以被用在本发明的实施方式中。

本发明的提供推力和升力的装置能够与其他提供推力和升力的装置结合使用，例如轮子、轨道、线性电动机、电磁力场、浮力、地心引力、帆、机翼、螺旋推进器、喷气机及火箭。

图中显示的物体1、目标区域6及本发明的其他部分的形状仅仅是说明性的，任何在所附权利要求范围内的其他形状都可以被使用。

尽管已参照具体实施方式描述了本发明，但应该了解的是，所述实施方式仅仅是说明性的，因为本领域的技术人员可进行许多变化和修改。因此，本发明应被解释成仅受限于所附权利要求的精神和范围。

Claims

1.一种运动生成系统，其控制物体和邻近的流体的区域的相对运动，所述运动生成系统包括：

所述物体，其具有与所述邻近的流体连续流体连通的主表面；

目标区域，其布置在所述邻近的流体中且相对于所述主表面定位；

内爆区域，其布置在所述邻近的流体中且相对于所述主表面定位，并且所述内爆区域内出现的任何流体都与所述主表面紧密地热和压力接触；

引进装置，其用于将热流体从所述物体引进至所述目标区域中；

转移路径，所述热流体可沿所述转移路径从所述目标区域转移至所述内爆区域，并且当所述热流体进入所述内爆区域时，在所述内爆区域内或其周围，所述热流体、所述主表面和所述邻近的流体之间的热交换产生或是维持所述内爆区域内的动态减压，以导致所述主表面、所述热流体及所述邻近的流体的区域被相对地朝向彼此推动。

2.一种运动生成系统，其控制物体和邻近的流体的区域的相对运动，包括：

内爆区域，其布置在所述邻近的流体中且相对于所述主表面定位，并且所述内爆区域内出现的任何流体都与所述主表面进行紧密的热和压力接触；

引进装置，其用于将化学活性材料从所述物体引进至所述目标区域中，由此，所述化学活性材料在所述目标区域中经历具有热流体产物的反应；

3.如权利要求1或2所述的运动生成系统，其中引进至所述目标区域的所述热流体将动量传递至位于所述目标区域中的邻近的流体，并且将动量传递至进入所述目标区域的邻近的流体，推动所述邻近的流体的至少一部分离开所述目标区域。

4.如权利要求1、2或3所述的运动生成系统，还包与所述主表面热接触的括散热器，由此，热被从所述主表面移除。

5.如权利要求1、2、3或4所述的运动生成系统，其中所述热流体是气体或气体混合物，其能够在冷凝过程的开始和期间所出现的动态压力下，以及在处于或高于所述邻近的流体的温度的状况下，或在处于或高于所述主表面的温度的状况下，冷凝至液体或固体，由此，冷凝相变在所述内爆区域内产生伴随动态减压的内爆。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的运动生成系统，还包括所述物体上的推力面，其与所述邻近的流体的区域或所述物体外部的另外的压力或作用力的源压力接触，由此，所述主表面和所述推力面上的作用力的组合产生净推力，在给定适当的自由度的情况下，所述净推力产生所述物体的运动。

7.如权利要求2所述的运动生成系统，其中所述化学活性材料对于所述邻近的流体是反应性的。

8.如权利要求2所述的运动生成系统，其中所述化学活性材料在其自身的化学成分之间是反应性的。

9.如权利要求2所述的运动生成系统，其中所述化学活性材料是氢和氧的混合物。

10.如权利要求2所述的运动生成系统，其中所述化学活性材料是氢。

11.如权利要求2所述的运动生成系统，其中所述化学活性材料包括过氧化氢。

12.如权利要求2所述的运动生成系统，其还包括点火装置，所述点火装置用于点燃所述化学活性材料。

13.如权利要求1或2所述的运动生成系统，其中用于引进热流体和/或化学活性材料的所述引进装置包括：

投射装置，其用于将热流体和/或化学活性材料投射一段距离而进入目标区域中；及

控制装置，其用于控制所述距离。

14.如权利要求2所述的运动生成系统，其中所述化学活性材料由包含氢的低温颗粒组成。

15.如权利要求1或2所述的运动生成系统，其中用于引进热流体和/或化学活性材料的所述引用装置包括注射装置，所述注射装置用于将所述热流体和/或化学活性材料注射至所述目标区域中。

16.如权利要求15所述的运动生成系统，其中所述热流体和/或化学活性材料横向于所述物体的运动方向而被注射。

17.如权利要求1或2所述的运动生成系统，其还包括分配装置，所述分配装置用于将所述热流体和/或化学活性材料分配至所述目标区域中，以使所述目标区域的形状得到控制。

18.如权利要求17所述的运动生成系统，其中所述目标区域的形状被控制以形成实质上细长的形状。

19.如权利要求17所述的运动生成系统，其中所述目标区域的形状被控制以形成实质上平的形状。

20.如权利要求1所述的运动生成系统，其中用于将热流体从所述物体引进至所述目标区域中的所述引进装置包括：

燃烧室，其中所述热流体在所述燃烧室中产生；及

定向喷嘴，其被定位和调整成定向地将所述热流体注射入所述目标区域中；及

传输管，其用于将所述热流体从所述燃烧室传输至所述定向喷嘴。

21.如权利要求20所述的运动生成系统，其中所述热流体的大部分被定向地以所述主表面的方向注射。

22.如权利要求20所述的运动生成系统，其中所述热流体的大部分被定向地以横向于所述主表面的方向的方向注射。

23.如权利要求20所述的运动生成系统，其中氢和氧按实质上2∶1的化学计量比而被分开地提供至所述燃烧室和/或混合在一起后提供至所述燃烧室，并在所述燃烧室中点燃，产生由实质上纯的过热蒸汽组成的所述热流体。

24.如权利要求20所述的运动生成系统，其中氢被提供，且过氧化氢被催化分解以形成过热蒸汽和氧，其然后被提供，和/或未分解的过氧化氢被提供，且另外的氧也可被提供至所述燃烧室，并在所述燃烧室中点燃，且所有所提供的化学制品都按照产生由实质上纯的过热蒸汽组成的所述热流体所要求的必需的化学计量比来提供，根据：

aH₂+bO₂+(a-2b)H₂O₂→(2a-2b)H₂O

其中a和b是摩尔数。

25.如权利要求23或24所述的运动生成系统，其中受控制的水流和/或低温蒸汽流在从所述燃烧室到所述目标区域及进一步地到所述内爆区域的范围内选择的位置处被引进至所述过热蒸汽中，用于影响所述运动生成系统的动力学和热力学。

26.如权利要求4所述的运动生成系统，其中低温氧和/或低温氢和/或冷的过氧化氢作为冷却剂流体流经所述散热器。

27.一种控制物体和邻近的流体的区域的相对运动的方法，包括步骤：

提供物体及引进装置，所述物体具有主表面，所述引进装置用于将热流体和/或化学活性材料引进至所述邻近的流体中的目标区域中；

将所述目标区域移动至接近于所述主表面的初始位置；

使所述热流体和/或化学活性材料开始从用于引进热流体和/或化学活性材料的所述引进装置流动至所述目标区域；

如果在所述目标区域中出现所述化学活性材料，那么就点燃所述化学活性材料；

以保持所述热流体的羽流的连续性的方式，将所述目标区域移动至距所述主表面更远的中间位置；

等待建立所述热流体的从所述目标区域、通过转移路径，并进入与所述主表面接触的内爆区域的羽流流动；

当所述物体和所述热流体之间的相对速度增加时，以保持所述羽流流动的方式增加所述目标区域距所述主表面的距离；且

还包括步骤：当所述物体和所述热流体之间的相对速度减少时，以保持所述羽流流动的方式减少所述目标区域距所述主表面的距离。

28.如权利要求27所述的控制物体和邻近的流体的区域的相对运动的方法，其中所述主表面保持冷却在阈温以下。

29.如权利要求6所述的运动生成系统，其中所述主表面位于所述物体的前部区域，由此，所述邻近的流体的一部分被移出所述物体的轨迹，潜在地导致所述物体上的阻力的减小。

30.如权利要求6所述的运动生成系统，其中多于一个主表面位于所述物体上，使得能够控制所述物体的平移和/或旋转运动。

31.如权利要求6所述的运动生成系统，其中所述主表面位于所述物体的实质上面向上的表面上和/或实质上面向下的表面上，使得能够控制所述物体的上升和/或下沉和/或滚转和/或俯仰。

32.如权利要求6所述的运动生成系统，其中所述主表面位于所述物体的实质上面向前的表面上和/或实质上面向后的表面上，使得能够控制所述物体的加速和/或减速和/或偏航和/或俯仰。

33.如权利要求6所述的运动生成系统，其中所述主表面位于所述物体的实质上面向右舷的表面上和/或实质上面向左舷的表面上，使得能够控制所述物体的侧滑移和/或偏航和/或滚转。

34.如权利要求6所述的运动生成系统，其中所述推力面保持加热到阈温以上。

35.如权利要求34所述的运动生成系统，其中放热反应在所述物体的外部被提供，接近所述推力面的外侧，以便在所述推力面上提供热和/或施加压力。

36.如权利要求35所述的运动生成系统，其中放热反应包括氧化氢。

37.如权利要求1或2所述的运动生成系统，其中主表面按流过所述主表面的所述热流体的流动方向而凸状地弯曲。

38.如权利要求7所述的运动生成系统，其中所述散热器包括相变物质，所述相变物质能够进行吸热相变。

39.如权利要求38所述的运动生成系统，其中所述相变物质吸热地变化至较低密度的相。

40.如权利要求39所述的运动生成系统，其中所述较低密度的相在环境温度和压力下具有比所述邻近的流体低的密度。

41.如权利要求39所述的运动生成系统，其中所述较低密度的相在环境温度和压力下具有比所述邻近的流体高的密度。

42.如权利要求38所述的运动生成系统，其中所述物体具有总密度，所述总密度既能可变地控制成低于所述邻近的流体密度的较低密度，又能可变地控制成高于所述邻近的流体密度的较高密度。

43.如权利要求42所述的运动生成系统，其中所述物体形成为能够在所述邻近的流体中滑行的形状。

44.如权利要求9或10所述的运动生成系统，其中所述氢至少部分地通过使用源自所述邻近的流体相对于所述物体的流动的能量而在所述物体内由水产生。

45.一种控制物体在邻近的流体中的运动的方法，所述方法包括步骤：

为浸没在所述邻近的流体中的所述物体提供可膨胀的囊、容器、阀门、布朗气体和/或氢和/或过氧化氢的源及主表面，所述可膨胀的囊装有较低密度流体相的相变物质，所述容器连接到所述可膨胀的囊，并且装有较高密度相的所述相变物质，其中所述较高密度相转变至所述较低密度相是放热的，所述阀门控制在所述可膨胀的囊和所述容器之间的所述较低密度流体相流动；

控制所述物体倾斜滑行地或垂直地上升；

同时控制所述物体的总密度，以在所述上升的过程中保持低于周围所述邻近的流体的密度；

任选地，同时通过操作所述阀门将所述较低密度流体相的所述相变物质从所述容器释放至所述可膨胀的囊来增加浮力；

同时操作布朗气体和/或氢和/或过氧化氢的所述源，以提供布朗气体和/或氢和/或过氧化氢；

同时投射或注射并点燃所述布朗气体和/或氢和/或过氧化氢，和/或将他们燃烧的产物注射入所述邻近的流体内的距所述主表面足够近的目标区域中，以提供与所述主表面接触的蒸汽羽流；

同时控制从所述主表面至所述容器中的所述相变物质的热传导，以保持所述蒸汽羽流的冷凝和所述相变物质向所述较低密度流体相的转变；

任选地，同时收回和储存来自所述主表面的冷凝水；

控制所述物体以保持较高高度，同时将所述相变物质的较低密度流体相转变至较高密度；

同时控制从所述相变物质至所述邻近的流体的热传递；

同时控制所述较低密度流体相的所述相变物质进入所述容器，并转变至所述较高密度相的所述相变物质；

控制所述物体倾斜滑行地或垂直地下降；

同时控制所述物体的总密度，以在所述下降的过程中保持高于周围所述邻近的流体的密度；

如果需要，同时继续将所述较低密度流体相的所述相变物质转变至所述较高密度相的所述相变物质；

同时在所述容器中保持所述较高密度相的所述相变物质；

任选地，同时使所述容器热绝缘；

同时操作布朗气体和/或氢和/或过氧化氢的所述源，以提供和储存所述布朗气体和/或氢和/或过氧化氢；

控制所述物体以保持较低高度，同时将所述高密度相的所述相变物质转变至所述低密度流体相的所述相变物质；

任选地，为了悬浮所述物体，同时控制所述物体的总密度以保持等于周围所述邻近的流体的密度；

任选地，同时控制从所述邻近的流体至所述容器中的所述高密度相的所述相变物质的热传递，或如果周围所述邻近的流体的温度太低，就提供来自其他源的热；及

循环重复所述步骤，以便进一步用来自所述邻近的流体的净推力和低阻力水平地平移所述物体，或者进一步转变重力和热力学能量以用于其它目的。