具体实施方式
如图1所示,运动装置为汽车。当汽车快速行驶时,迎面(正面)撞上最大阻力的流体墙711,瞬间其反作用力又形成流体洞712在周围紧紧包裹着汽车,流体洞流体为保持流体的连续性,上下左右同时到达后部来封闭流体洞口714,在汽车后部和流体洞口之间形成后部小负压区713,小负压区713紧紧在后部拉住汽车,给汽车带来负压阻力,运动速度越快,后部小负压区阻力就越大,其小负压区713面积就越大,经观察发现,实际上要严重得多,一旦流体洞口714封闭,汽车高速行驶中,与周围流体产生巨大的压力差,汽车被困在流体墙711、流体洞712、流体洞口714内形成的流体洞大负压区715内,肩负着沉重的负担,艰难行驶,这就是现有运动装置速度很难提升且能耗很高的主要原因,所以不让流体洞口714封口是提高运动装置速度、减低能耗的关键所在。
如图2所示,在汽车前端设第一导入口7,后端设导出口801,与外壳2和内壳3之间一定距离形成环绕车身一周的环形流体通道4,第一导入口7、流体通道4、导出口801前后贯通。在第一导入口7内设有由电机904带动的离心机9。在车身周围设有至少一个条形窗第二导入口701,外壳2底部设有凹凸相间的扰流板201,扰流板201上设有至少一个平衡导入口702与流体通道4相通,扰流板201具有凹凸形扰流面。
在汽车快速行驶时,迎面撞上正向最大的流体墙711的流体阻力,瞬间外壳2前端与流体墙711直接碰撞部位产生出的阻力大约占流体阻力的80%左右,此时,通过前端离心机9的高速旋转,在离心力作用下把正向最大的流体墙阻力强烈吸入后再抛向四周流体通道4内,使流体通道4内的流速远大于车速,便于通过外壳2上的第二导入口701把流体洞712阻力吸入流体通道4内,同时开出瞬间通道,使汽车在阻力极小的状态中行驶。同时与车同宽度的足够大的第一导入口7顺畅的、无阻碍的把流体墙与壳体碰撞面的流体导入流体通道4内,把流体墙711阻力消于无形。同时也使大负压区715的负压阻力大大降低,紧接着,流体墙711在第一导入口7周围的流体,瞬间形成流体洞712,紧紧包裹着车身周围。此时,外壳2底部为凹凸形扰流板201,它的内外面流体经过的路径至少等于经过外壳顶部的路径,使流体经过扰流板201时,经过扰流板内外表面的流体的速度加快,又因为在同等条件下流体通道内的流体流速快于自然状态,离心机9又加快了流体通道4内的流速。所以流体通道4内的流体快于流体通道外的流体速度,扰流板底部的平衡导入口702把底部的流体导入流体通道4内,使得流体通道内外流体流速大概平衡。车身获得第一动力来源,升力阻力消失;流体包裹车身左右两侧及底部、顶部的流体洞712为侧向阻力,即四周紧裹车身的流体一起向车身中心线施加的力,所以在侧力作用的帮助下很容易把紧贴壳体上的流体洞流体阻力源源不断地从外侧壳体上从四面通过条形窗第二导入口701向内挤压进流体通道4内。由此汽车又获得第二动力来源,把流体墙711和流体洞712的阻力降至最小,从理论上讲,可以把流体墙和流体洞的阻力完全消除,但实际上因为各种条件很难办到。流体洞712的流体为保持流体连续性,从上下左右四周同时到达后部来封闭流体洞口714,如流体洞口714能封闭,汽车就会被困在流体墙、流体洞、流体洞口形成的流体洞大负压区715内,艰难行驶。当第一导入口7把流体墙阻力大量吸入时,大负压区715负压阻力已大大降低,又遇到从导出口801喷出大量的高于汽车运动速度的流体碰到等同于汽车运动速度的流体洞口714的流体阻力,流体洞口714就不能封闭洞口,不得不改变为正向动力来源来围绕在它周围,此时汽车又获得第三动力来源,瞬间填充后部小负压区713,使流体洞大负压区715消失,把后部负压区改变为相对正压区,使汽车处于理想的流体分布状态。前端和周围为相对负压区,后部为相对正压区,只需很少的推动力就能推动汽车快速行驶。
当汽车以100公里/小时行驶时,迎面以28米/秒碰上流体墙,即把相对静止的流体一秒内压缩28米,瞬间以其反作用力形成28米/秒速度的运动的流体洞紧裹汽车周围带来阻力。此时离心机9在马达904带动高速旋转,把28米/秒速度运动的流体加速后以大于28米/秒(即大于车速的流速)吸入后,从可控制角度和流量的喷出口902从外壳导出口901(与外壳夹角小于等于90度)高速喷出,此时把流体墙阻力转化为有一定厚度的、运动速度大于车速的高速旋转的半圆形流体幕716(底部导出口201可开启或封闭),把以28米/秒速度运动的流体墙阻挡瞬间,以大于28米/秒速度运动的流体幕无力阻挡具有巨大压力的流体墙而把流体幕压弯,这一过程的一瞬间哪怕是1/7秒,也足够4米长的左右的汽车刚好经过。流体墙711以28米/秒速度形成的流体洞总是晚了1/7秒才能在汽车后部形成流体洞712,不巧的是碰上从喷出口802喷出大于28米/秒速度的流体,流体幕和流体洞的流体只能围绕在它周围,共同填充后部小负压区,使大负压区不能形成,把后部改变为相对正压区。另外,流体幕716与外壳2之间形成相对真空区,阻挡流体不经过(至少是少经过)外壳表面,把流体墙和流体洞阻力减到最小,使汽车处于理想运动状态,由此汽车获得第四动力来源。当离心机设在运动装置上部,离心机高速旋转产生的流体幕的运动速度大于运动装置速度时,流体幕的速度越快,压力差越大,升力就越大。所以,两者之间由于速度不同而产生的压力差使运动装置获第四升力来源。与现有各类飞机配合,以产生更大升力。
离心机9功率大速度快时就是以上状态,如离心机或旋转头速度慢时流体幕716连1/7秒都无法支撑,流体墙把流体幕在汽车中后部压向外壳上形成流体洞,至少占总汽车阻力80%的纵向流体墙阻力转化为汽车中后部或中前部流线形外壳的摩擦力,流体阻力也大大减少。用离心机很小的能耗,把流体墙阻力转化为更高速度的流体幕阻挡流体洞一瞬间在后部形成把各种流体阻力减到最小,获第四动力来源。
第四动力来源适合在水中、空中、地面快速运动的各类运动装置。
由此可见:真正解决流体阻力的办法是不让流体洞口714封闭。为此第一动力来源彻底消除的升力阻力,第二动力来源从第一导入口7消除绝大部分纵向的占80%左右阻力的流体墙711的阻力,条形窗第二导入口701消除占13%左右阻力的大部分的流体洞712的阻力,并在各第二导入口附近形成相对负压区,从而在前端和车身形成相对负压区,第三动力来源彻底消除了大小负压区阻力,把后部改变为相对正压区(一般流体阻力分为纵向力占80%,侧力和升力共占20%左右。没有计算负压区阻力所占比例。而实际上只有彻底消除大小负压区才谈得上真正减少或消除其他流体阻力)。
由此,汽车的流体状态彻底改变为在汽车前端及周围为相对负压区,后部为相对正压区;当升力阻力消除后,流体状态又彻底改变为上部略大于下部的气压,稳稳的压住上部壳体。此时,汽车处于理想的运动状态,速度越快,越平稳,越安全,越节能。
一直以来,地面运动装置都是以重量来克服升力,实际上根本不可能,大部分车祸都因为车速过快无法克服升力而引起。第一动力来源消除升力后,在同等条件下,大小相同的一个空壳轻质铁皮也比2吨重的高档车在同等条件下高速行驶还要平稳安全。所以,汽车按其所需基本要求为300公斤左右重量,而现有小车为1.3-2吨以上重量,即为现有小车的1/5左右,众所周知,一分重量一分能耗,所以可比现有汽车节能80%以上的能源,而这部分能源为人们天经地义的认为是以重量来克服升力阻力必须要付出的。另外,由于少消耗80%重量的材料,汽车的生产成本至少可节约50%以上。
第二动力来源大大减少流体墙和流体洞的流体阻力,把汽车的前端和周围改变为相对负压区,第三动力来源彻底消除后部小负压区,使流体洞大负压区不能形成,把后部改变为相对正压区。这一过程是从导入口在离心机协助下,把占阻力80%的纵向流体阻力大部分或绝大部分、占阻力13%左右的侧力大部分都统统吸入流体通道内(运动中产生7%升力已消除),然后作为动力来源从喷出口高速喷出,把各种流体阻力降至最低。
以上汽车阻挡流体洞口封闭减少流体阻力的结构和装置,适合于一切在流体中由动力推动的在空中、地面、水中快速运动的运动装置。
实施方式二
如图2至图4所示,运动装置为汽车。汽车1的前端设有第一导入口7,通过介于内壳3和外壳2之间一定距离空间的流体通道4与后部导出口801前后相通。在第一导入口7内装有的离心机9,离心机9由马达904带动转轴907,转轴907上端固定叶轮908,转轴下端有轴套906,轴套906由离合器905控制根据需要与转轴907可靠的结合和迅速彻底的分离。轴套906上固定有转筒901,转筒901内有弧形面903,转筒901外壳上有可控制角度的喷出口902。弧形面903便于流体能顺畅通过。
在外壳2底部至少有一个作为可控制角度和流量的底部平衡导入口702,外壳2的底部设有凹凸流线型扰流板201(如图25所示),平衡导入口702设于该扰流板201,通过该平衡导入口702方便把底部流体导入流体通道4内,使得流体经过扰流板201内外的路径不小于汽车顶部流体经过的路径,从而加快底部流体速度,获得第一动力来源,消除升力阻力。在流体通道4内有不少于一个风力器6,由流体驱动叶轮602来带动转轴603,转轴603两端各带一个发电机601,发电机601产生的电能为不少于一个的燃料电池604充电,来带动电动马达203、减速器202、车毂208,再带动对应车轮205转动;或带动电动马达203、减速器202、差速器206、两半轴207,再带动车毂208和后部左右车轮205转动,为后轮驱动或带动前部车轮为前轮驱动,这样一来,汽车的动力系统和传动系统已简化到极致,只要设计合理,越简单就越可靠。在流体通道4内有两个隔板5把流体通道4分为三个的流线型面流体通道401、402、403,内有车轮弧形板207以便流体在各个流线型流体通道内加速运动。各通道有通气口可彼此相通,共用一个第一导入口7和导出口801,也可各通道为全封闭有各自独立的导入口和导出口(未示出)。导筒8设置在汽车后部,其具有设于导筒8后部的导出口801及安装在导出口801前方的活动板802,通过控制活动板802的角度,可以把流体按不同角度和流量喷出,由此可控制流体通道4的流体流量,从而可控制不同状态的升力阻力,当汽车碰到紧急状况需要减速时,可关闭活动板802,最高速的流体在流体通道4内产生巨大的阻力,使车速自然减慢,再配合刹车使汽车行驶更为安全。
离心机9高速转动,把流体墙和流体洞阻力吸入并把高速流动的流体抛入流体通道4内,使流体通道4内流体很快速度运动,从而形成内外两层紧贴壳体流动的流体层,由此获得第二动力来源,把流体墙和流体洞阻力降到最小,然后把吸入的各种流体阻力统统从导出口801以大于汽车速度喷出,由此获得第三动力来源,迫使流体洞口的流体不能封闭流体洞口,不得不围绕在它周围,共同产生更大力量来消除大小负压区,把后部改变为相对正压区,使汽车处于理想状态中行驶。
当不用离心机9时,离合器905分离轴套906,叶轮908连接转轴907在马达904带动下高速转动,把运动方向的流体墙阻力吸入后从喷出口902吸入流体通道4内;若此时再关闭马达904,当汽车运动时大量流体涌入离心机9内,带动叶轮908高速转动,从而带动电机904转动,产生的电输入不少于一个燃料电池604为汽车提供能源。
实施方式三
对现有汽车改造如图5所示,导入口7和导出口8通过流体通道4前后相通,导入口8内有流量调节板802,将内壳3和外壳2隔开一定距离的流体通道4与前端动力室302通过导入口703相通。动力室302内装有传统汽车的动力系统,弧形隔板301为隔断动力室302、底部外壳2通过底部导入口702与之相通,上面为均布羽毛状的凹凸扰流板113(如图25所示),使流体经过的路径大于上部路径,升力阻力消失,汽车获得第一动力来源,外壳2两侧均为羽毛状的扰流板116(如图28所示),外壳2上部分别前后均布羽毛状的扰流板114、115(如图26、27所示)以减少流体经过时产生的阻力。当汽车快速行驶时,足够大的导入口7把流体导入凹凸状羽毛扰流板形成的流体通道4内,前部上端能控制角度的条形窗导入口701把流体导入动力室302内,内壳3前部导入口703与动力室302相通,大量流体进入动力室302为动力系统散热,然后再经导入口703汇入流体通道4,通过可调角度的平衡导入口702把底部流体导入流体通道4内使通道内外流体流速大致平衡,经导出口8强烈喷出,汽车获得第三动力来源,瞬间填充后部小负压区,使流体洞大负压区消失。
由此可见,对现有汽车改造只需在底部加上扰流板113,使导入口和导出口前后相通,足够大的导入口7、701把占流体阻力80%的正向流体墙大部分或绝大部分导入后部来填充负压区,占7%的升力阻力消失,汽车行驶更为安全可靠。羽毛状扰流板114、115、116可贴在车外壳上,既美观大方又把占13%的流体洞阻力减少部分,后部大小负压区消失,彻底改变了流体的分布状态,前端为相对负压区,后部为相对正压区,把流体阻力降到最低,使汽车处于理想的运动状态。只需很少动力汽车就能快速行驶。
由于改造后的汽车大大的节约了能源,尤其适合采用燃料电池或压缩气体作为动力的汽车。
另一实施方式中,把底部内壳3向下平移一段距离,与原车底部之间形成另一流体层,其前端与第二导入口701相通,后部与导出口8相通,内壳3上面有至少一个导入口703与内壳3和外壳2之间的流体通道4相通;当汽车快速行驶时,流体墙的流体阻力分两部分导入,一部分经第一导入口7进入流体通道4,另一部分从导入口701,经动力室302,为动力系统散热后,从另一流体层经过,两部分流体同时汇集后,从导出口喷出,由于另一流体层的内壳3上的导入口703与流体通道4相通,所以两层流体流速从导出口8喷出时大致相同。
另一实施例为普通汽车,在其后部壳体上下距离不同的流线形状,无阻碍的在流体相对面积的交汇线上交汇,其中车牌放置后与周围边框平,可有效的减少后部小负压区形成的机会;若对后部面积较大的汽车,可在相对的流体交汇点上设有可开启或关闭的圆锥形外壳(即圆锥形外壳可以占据小负压区的位置,圆锥形的锥尖为流体交汇处)内可存放备用轮胎等物品;圆锥形的外壳还可通过控制可伸缩,或可拆下和安装都很容易,具体适用时更为方便。圆锥形内采用可充气或可抗冲击的机构,其独特醒目的外壳可减少车祸发生的机率,如意外车祸发生时,也能起到防护架的作用;当汽车快速行驶时,圆锥形的外壳可占据后部小负压区的体积,避免形成负压区,从而减少流体阻力。
实施方式四
一种飞行平台,如图6所示,飞行平台1的外壳2组成箱体,其内壳3由彼此相通的至少一个隔板形成的流体通道4,流体通道4成延长流体经过路径的弯曲折叠状,设置于飞行平台1内;于外壳2上半部和四周至少一个导入口7与流体通道4相通,在底部设有涡扇发动机801,涡扇发动机的吸气端与流体通道4相通,涡扇发动机的出口端与底端导出口8、四周导出口802、803、804、805(未图示)相通。通过各导出口上设置的转向筒806可控制各导出口的方向及开闭,飞行平台1的流线型底壳201为占据小负压区713面积,同时方便流体通过。
通常飞机飞行时,被困在由前边流体墙711、周围流体洞712、后部小负压区713、流体洞口714封闭后形成的流体洞大负压区715内,为此,飞机克服流体阻力几乎耗能90%左右。升降时,当涡扇发动机801工作时,强大的吸力把外壳2顶部至少一个设置足够大的可控制角度的条形窗导入口7将外界流体墙711全部或大部分流体阻力吸入流体通道4,经上半部周围至少一个可控制角度的条形窗导入口701和导入口702把流体洞712紧贴壳体的流体阻力大部分吸入流体通道4内,由于流体通道路径很长,远远长过外壳下半部表面流体经过的路径若干倍,在通道内巨大的吸力状态中,流体流速极高,远大于自然状态的流体流速,因此虽然路径变长,但并不会对流体通道4中流体的流量产生太大影响,但由此可产生的升力却非常大,在外壳2形成的箱体内的流体通道4与外界相通,所以与外界产生巨大气压差(由于内部流体的快速运动),然后壳体四周和顶部各导入口附近,外壳2上每个导入口在涡扇发动机强大的吸力作用下,在导入口附近的外壳上形成大于导入口面积10倍以上紧贴外壳上快速流动的流体,以至整个上半部表面快速流动一层紧贴壳体表面的流体层,于是通道内、外出现多层快速流动的、其速度远快于运动装置速度上半部,与下半部产生巨大的压力差,上半部彼此又相通的多层高速流动的流体层,在壳体内外形成相对负压区,于是飞行平台1获得很大的第二升力来源,同时获得第二动力来源,把流体墙和流体洞阻力减到最小,飞行平台的内部和外壳上半部共同与下半部流体产生巨大的压力差,由此获得第二升力来源,第二升力来源产生升力的原因是,内部流体通道的路径大于底部若干倍,在涡扇发动机801强大吸力作用下,流体通道内的流速远远大于底部流速,特别是在飞行平台内部快速流动着速度极高的流体,路径长、流速快,气压低,升力自然大,这种升力来源是从飞行平台内部产生,整个内部充盈着巨大的升力,然后扩展到上半部与下半部产生巨大压力后,所以在此状态中运载力很大,需要的推动力很小,速度很快,涡扇发动机巨大的吸力从顶部导入口吸入的流体墙阻力,从四周条形窗导入口701、702吸入的流体洞的流体阻力,统统作为正向的动力来源,从导出口8喷出,喷出流体的运动速度远大于等同于飞行平台速度的流体洞速度,流体洞712的流体为保持的连续性,瞬间同时到达底部来封闭流体洞口714,顺流线形壳体201经过时,遇到导出口喷出的高速流体,不得不围绕在它的周围,共同产生更大推动力,推动飞行平台飞行,此时,后部小负压区713、流体洞大负压区715都不能形成,负压阻力全部消失,最大的流体墙阻力大部分消失,流体洞阻力大大减少,流体洞阻力为流体经过壳体表面的摩擦力和侧力,侧力即围绕运动装置四周向中心线施加的力,所以在侧力作用和帮助下,流体洞的流体阻力很容易通过导入口相互挤入流体通道4内,占飞行平台90%的能耗的流体阻力若能被吸入流体通道4内70%,就可以节约70%的能源。也可关闭导出口8,开启导出口802、803、804、805,通过转向头806把喷口方向朝下推动飞行平台1垂直升降,更为方便,在空中可关闭其他导出口,只开启导出口802,喷口朝后就可推动飞行平台向前飞行。同理,可向前、后、左、右各方向飞行。如隔板3只有1条的流体通道与上部通过导入口相通,就使飞行平台获得第一升力来源,如飞行平台周围,包括底部都有导入口与流体通道相通,使得壳体内部充盈巨大升力,然后扩展到四周与围绕飞行平台周围的环境气压产生很大的气压差,特别是与导出口产生巨大的气压差,飞行平台获得第三升力源。
此处,飞行平台1的平台采用了长方形箱体结构,不设置机翼和螺旋桨,因此可见,制造各类新型飞行器的结构其实很简单,只要在壳体上或周围形成相对负压区,在动力推力下,任何几何形状的物体在此状态中都能飞行。因为流体墙和流体洞的流体阻力都被吸入或大部分吸入流体通道内。当然流线型的外壳更容易减少流体阻力。在可为各种形状的飞行平台1上面,放上具有流体通道的球形、半球形、椭圆形、三角形等不同形状的壳体与飞行平台流体通道相通就产生不同形状的飞机,或从飞行平台的箱体中间上下拉开成圆形,椭圆形,飞碟形、人体服装形、金字塔形等各种几何形状。只要其壳体内有流体通道与之相通,再加上发动机与流体通道相通,就是各种造型新颖,升力很大的各类新一代飞机,按此基本结构产生的飞机更简单、适用,速度更快更节能。
把涡扇发动机801换为吸水马达,就是一种崭新的潜水器,三个升力来源可使潜水器在水中升降和前后左右运动都很方便,特别是可控角度开启和封闭都方便的条形窗导入口,可使流体通道4成为蓄水仓,如配置有涡扇发动机和吸水马达,就是一种在水中和空中运动的运动装置。
实施方式五
运动装置为一种飞碟,如图7所示,飞碟壳体1的整体形状为上下两个盘面相扣的形状,即壳体1由盘状的上壳体5和下壳体6相扣形成。壳体1包括外壳2和内壳3,在外壳2和内壳3之间一定距离的空间形成内部流体通道4,外壳2上均布有纵横彼此覆压的羽毛面203(如图24所示)以减少流体阻力,外壳2有至少一个可控制角度且与流体通道4相通的条形窗第二导入口701,第二导入口701内有至少一个可调角度的扰流条703,扰流条703的一面为平面,一面为抛物面,且两面均布有羽毛面以加快流体经过时的流速,内壳3为密闭结构。流体通道4分为设置在上壳体5内的上部流体通道401和设置在下壳体6内的下部流体通道402,上、下部流体通道401、402通过连通口704连接相通。上部流体通道401在飞碟的顶面上设有流体第一导入口7。在流体第一导入口7处的内壳3安装有由电机703带动的离心机705,离心机705上有转筒706,转筒706上设有排气口708。离心机705的吸气一端与流体第一导入口7相通,工作时在飞碟顶部形成负压区,便于飞碟上升和飞行,离心机705的吹气一端与上部流体通道401相通,离心机705从排气口抛出大量高速流动的流体均匀分布在上部流体通道401内和外壳2上高速流动。在流体通道4内设有不少于一个风力器503,由流体通道4内流动的流体驱动叶轮501带动发电机502工作,从而为飞碟提供辅助能源。
条形窗第二导入口701和扰流条703类似百叶窗,其可任意调节控制进气口角度和进气量,在飞碟飞行时把飞碟周身的流体导入内部流体通道4,可减少大部分流体阻力。另外还通过角度调节,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外表面一层、内部流通通道内一层,两层相互分开,通过流体第一导入口7、条形窗第二导入口701和扰流条703相互相通,就如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,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,飞碟低速或仰角为60°~70°时不会失速。
当飞碟工作时,离心机705的转筒706高速转动,在第一导入口7产生极强的吸力把正向最大阻力的流体墙吸入,使运动方向成为相对真空区,便于飞碟飞行,同时又把吸入的流体阻力高速抛入流体通道4内及外壳2表面,使其流体快速运动。此时,后部喷气发动机801高速的转动,产生巨大的吸力,从上壳体5上的条形窗第二导入口701、扰流条703和离心机705抛出的流体都强烈吸入上部流体通道401,经连接口704进入下部流体通道402。流体极高速的经过内部的路径长,面积大,流速高,气压低。由此在飞碟内部产生升力。这种升力来源是从内部通道流体经过的路径大于下壳体6表面若干倍,通过涡扇发动机801在流体通道里产生强大吸力的情况下产生的。在此状态中,长一点的路径对流体流量影响不大,但对流速影响很大,远远大于自然状态的流体速度。这种从内部产生的极大升力充盈飞碟内部,再扩展到上壳体5的表面,共同与下壳体6的表面形成巨大的气压差,就获得第二升力来源。这种升力来源远远比普通飞机通过机翼和螺旋桨产生的升力大得多。使新一代的各类飞行器获得更快的速度,更大的运载量,同时又是最低的能耗。
与此同时,在各条形窗第二导入口701,扰流条703附近壳体上,从而整个上壳体5表面与流体通道4内形成快过飞碟速度的至少两层流体层与周围流体形成的巨大的气压差的相对负压区,由此获得第二动力来源,把流体墙、流体洞的各种阻力减到最小。此时,喷气发动机801把从各导入口吸入的各种流体阻力统统作为动力来源,从喷出口805高速喷出,由此又获得第三动力来源,迫使等同于飞碟速度的流体洞瞬间同时到达下部来封闭流体洞口的流体阻力,碰到更高速度从喷出口805喷出的流体,就没能力封闭流体洞口,只能围绕在它周围,共同产生更大的推动力,消除大小负压区,把后部改变为正向动力区,使飞碟在前端为相对负压区,后部为正向动力的理想状态中行驶。
若飞碟上壳体5和下壳体6的条形窗第二导入口701、扰流条703都开启与流体通道4相通,整个飞碟内外形成相对负压区,与周围流体形成巨大的压力差,由此在发动机推动下获得第三升力来源。第二、第三升力来源通过第二导入口701在不同部位的开闭,互为转化,飞碟飞行就更为灵活。开启上壳体5的第二导入口701,飞碟迅速上升,开启下壳体6的第二导出口701,飞碟迅速下降,若开启左侧或右侧第二导入口701,飞碟迅速向左或右转弯,若按需要方向开启一部分第二导入口701,并控制进气角度,使飞碟产生在不同状态的各种方向的变化,飞碟就像鸟儿般在空中任意飞行,就会更为方便,灵活和快捷。
在空中可关闭其他喷出口803、804、805、807(未画),只开启喷出口802,飞碟向前飞行。同理,开启不同的喷出口,飞碟可以向不同的方向飞行。飞碟升降时,转向头806使各喷出口朝下,喷气发动机801巨大的吸力使流体通道4和上壳体5形成相对负压区,与下壳体6形成巨大的压力差,使飞碟很容易升降。
使用时,也可去掉上部离心机705,涡扇发动机也能推动飞碟飞行。
在另一种结构中,由内壳2、外壳3环绕飞碟一周形成流体通道4(没有中间隔板及连通口704),离心机705把高速流动的流体高速抛向上部外壳2的外表面上。经第二导入口701更高速的吸入流体通道4内,喷气发动机从下部流体喷出口强烈喷出,推动飞碟运动。
如把喷气发动机换为吸水马达,三种升力来源再配合各喷出口使飞碟在水中升降及前后左右运动都更为方便和灵活;如加上车轮及喷气发动机后,就是可以在水中、空中、地面运动的飞碟。
实施方式六
一种飞机,如图8、图9、图10所示,机身上部有由抛物面形成壳体,左右两侧略低中间略高,流体经过上部壳体的路径远大于下部壳体,由此产生更大的升力,把整个机身上部和下部视为一个整体的大机翼来取代传统机翼以获得更大的升力和速度。前面有第一导入口7,第一导入口7通过将内壳3和外壳2隔开一定距离的流体通道4与后部导出口8、802前后相通,导出口8、802前面有喷气发动机801和涡扇803与之相通。在外壳2上如鸟的羽毛一样,均布有纵横都彼此覆盖一部分的羽毛面203(如图24所示)以减少流体阻力,上部壳体设有至少一个第二导入口701与流体通道4相通,第一导入口7内至少有一条可控制角度的双面为羽毛状抛物面的扰流板703以加快其流速。在下部壳体有彼此相通的至少一个隔板形成的流体通道401与上部壳体的流体通道4相通,再与后面涡扇803和喷气发动机801的喷气一端相通。涡扇803设于喷气发动机801的前方。
当飞机工作时,前端产生最大阻力为流体墙,瞬间又形成流体洞紧裹机身,流体洞阻力为流体经过壳体表面的摩擦力和侧力,侧力即围绕运动装置四周向中心线施加的力,所以在侧力作用和帮助下,流体洞的流体阻力很容易通过导入口相互挤入流体通道4内,后部喷气发动机801和涡扇803工作,极强的吸力从导入口7、701把流体强烈的吸入,从而整个上部壳体表面和流体通道4快速流动的两层其运动速度远大于流体洞速度的流体层,等同于飞机速度的流体碰上后自然避开,使飞机获得第二动力来源,把流体墙和流体洞的流体阻力降至最小,然后从底部流体通道401高速经过,由于底部流体通道401流体经过的路径大于底部壳体若干倍,再与外壳2内外两层流体层共同形成的大机翼更远大于底部壳体,所以流体经过大机翼的路径特别长,流速特别快,气压特别低,升力自然就特别大。这种由内部产生的巨大升力,充盈飞机内部、围绕飞机周围,再扩展到飞机上半部壳体内外两层共同与底部壳体产生巨大的气压差,使飞机获得第二升力来源。然后涡扇803以极强的吸力把从各导入口吸入的流体墙、流体洞阻力统统作为正向动力,经压缩后一部分供喷气发动机801从导出口8喷出灼热的流体,另一部分从导出口802强烈喷出围绕在导出口8喷出的灼热高速流体周围,共同产生更大的反作用力,再迫使流体洞同时到达后部来封口的负面流体,不得不改变为正向动力,围绕在导出口802、8喷出高速流体周围,由此飞机获得第三动力来源,瞬间填充后部小负压区,使流体洞大负压区不能形成,三道不同流速的流体相互围绕在一起,共同产生更大的推动力。此时,飞机前端和周围为相对负压区,后部为正向动力区,由此彻底改变了流体的分布状态,使飞机在阻力很小的理想状态中,只需要很少的推动力就能使飞机快速飞行。
此时,喷气发动机801前面设涡扇803,把喷气发动机改变成加强型的涡扇发动机或是加强型的喷气发动机,既有喷气发动机速度快的特点,又有涡扇发动机长途飞行节能的特点。涡扇和喷气发动机相互配合使用,可大大提高飞机飞行速度,又可达到节能的目的,同时使飞机的飞行半径大大提高。
在飞机底部再设一个喷气发动机与流体通道401相通,如图7所示,垂直升降时后部和底部喷气发动机导出口同时向下喷出流体,此时极强的吸力使各导入口从而整个飞机上半部形成相对负压区,与底部壳体形成巨大的压力差而产生极强的升力,所以,飞机垂直升降就事半功倍,在强大升力帮助下,不需要很大的推动力飞机就可以垂直升降,而传统垂直升降式飞机需要耗费极大的能源才能垂直升降,由此比传统垂直升降飞机升降时可节约更多能源,从而为垂直升降的飞机开辟了崭新的方向。
把该实施方式机身上的弧线按其形状全换为直线,就形成大面积的平面状结合而成的飞机机壳表面,再涂上隐性涂料,就是性能很好的隐性飞机。飞机底部设有发动机和至少一个导出口,使之与流体通道相同,通过3个升力来源和3个动力来源产生的全新动力结构的大型垂直升降飞机。
实施方式七
一种飞机。如图11、图12所示,在飞机前端有第一导入口7,机身上部211至少有一个环形窗第二导入口701,后部有导出口8。通过外壳2和内壳3形成环绕一周的环形的流体通道4与第一导入口7和导出口8前后相通。在前端第一导入口7内有旋转头704通过电机705带动高速转动,把正向最大的流体墙的流体阻力抛进周围流体通道4内,又避免正向流体直接撞上内壳3带来阻力。在第一导入口7内四条翼面402方便飞机更快的转向,后端有涡扇803、喷气发动机801与前端第一导入口7与流体通道4相通。在飞机上部中间设有涡扇,涡扇上端固定升盘601并可带动其旋转,转筒603中间有导筒602,一端与机身的流体通道4相通,另一端与升盘601内至少一个彼此相通的隔板形成的流体通道401相通,升盘601上表面及周围至少有一个可调角度的第二导入口701与流体通道401相通,在喷气发动机前面设有涡扇803把流体强烈吸入并压缩后一部分供喷气发动机,另一部分从导出口802喷出,围绕喷气发动机喷出口8周围以产生更大推动,在机翼,水平翼,尾翼的后部为很薄的边缘,如A-A所示避免高速流动的流体在其后部形成负压区。机壳上与流体接触面用纵横都相互覆盖一部分的羽毛面(如图24所示),第二导入口701内至少有一个可调角度的双面均为抛物面的羽毛装扰流板703以加快流速并减少阻力。
机翼上表面为两层结构,包括上层203和下层201。下层的上表面为抛物面,下表面为平面,便于产生升力,上层203位于下层201的上方,其覆盖下层的面积可根据需要放大或缩小。上层203和下层201之间形成流体层204,流体层是介于上层203和下层201之间前后相通的间隔层,流体层204具有进气口和出气口。进气口位于机翼的前端,出气口位于机翼的后端。上层203上设有至少一个条形窗导入口702与流体层204相通,各条形窗导入口702大致类似于空调双层百叶窗。通过控制可调进气口角度的羽毛状扰流板703,从而流体经过上层扰流板再经过下层扰流板时,流体路径变长使上层203和下层201通过流体层204相通和隔断。流体层204与机身上的环形流体通道4相通,因为环形流体通道4环绕机身并与外壳2上至少一个条形窗第二导入口701相通,条形窗第二导入口701、702上装有至少一个可调进气口角度的羽毛状扰流板703,机翼上层203至少有一个条形窗导入口与流体层204相通,流体层204与流体通道4相通,加快了机翼上下层的流体流速,从而形成多层流体层的大机翼。犹如飞鸟翅膀和背部羽毛组成的大翅膀,由一层羽毛覆盖下一层羽毛,飞行时羽毛开合的角度变化,每层羽毛之间都有流体经过相互渗透,形成涡流,在空中飞翔时非常方便和灵活,所以机翼上表面的双层机翼和上部机身211形成两层流体通道,共同形成大机翼与机翼下部机身212和周围流体形成巨大压力差,由此飞机获得第一升力来源,特别是升盘内流体通道401其路径远远大于其下部,在动力作用下产生极高的流速,由此在其内部产生极大的升力,充盈整个升盘601内部,然后与上部共同与下部产生极大的压力差获得第二升力来源,通过条形窗第二导入口701,702内的角度可控的羽毛状扰流板703开合形成上下两层流体层彼此可隔断又彼此相通多层流体相互渗透形成涡流,当飞机慢速飞行或机翼迎角在60-90度时,机翼不会像传统光滑流畅表面那样出现流体脱离机翼的现象而产生危险,使飞机飞行更安全、更稳定。此时上层机翼、下层机翼和机身共同形成的大机翼比传统的机翼面积大若干倍,流体经过的路径变长,速度变快,升力自然大大增加。
当飞机高速飞行时,机身和机翼迎面撞上正面最大流体墙的阻力,流体墙被高速碰撞后,以其同等的能量和速度,其反作用力瞬间形成流体洞紧紧包裹机身给飞机带来阻力,为保持流体的连续性又瞬间同时到达后部形成更大流体洞口封口,流体洞口封口后在飞机后部和流体洞口之间形成后部小负压区紧紧拉飞机,同时飞机又在流体墙、流体洞、流体洞口封闭后形成的流体洞大负压区内艰难飞行。为此飞机为克服流体阻力几乎耗能90%以上来克服。该方式中,由于旋转头704在电机705带动下高速转动,把流体墙流体阻力抛进流体通道4内避免碰撞内壳带来阻力。足够大的导入口7无阻碍的顺畅的把流体墙最大的流体阻力吸入流体通道4内,由于在同等条件下通道内的流体流速大于自然状态下的流体流速,又因为后部涡扇发动机强烈的吸气,大大加快流体通道4内的流体流速。所以流体通道4内的流体流速远大于飞机速度,此时通过飞机上部壳体211上至少一个条形导入口701把紧贴壳体上部流动的流体洞阻力以及粘性流体以快于飞机速度吸入通道内,获得第二动力来源。在各导入口附近形成相对负压区,从而在整个机身上部211内外形成相对负压区。由此形成壳体上部211的流体层内高速流动的两层运动速度快过流体洞速度的流体层,在上部壳体211内外形成相对负压区。当等同于飞机速度的流体墙、流体洞流体碰到壳体表面流体层时自然避开而不能产生太大影响;涡扇803、喷气发动机发动机801再把吸入的流体墙和流体洞的流体阻力,统统作为正向动力从喷出口8、802强烈喷出瞬间填充后部小负压区空间并消除其负压阻力,使围绕机身的流体洞大负压区不能形成,使飞机获得第三动力来源,迫使负面阻力的流体洞来封口的流体改变为正向动力,围绕在喷出口8、802喷出的强烈的流体周围,共同产生巨大的推动力推动飞机快速飞行。此时,流体墙阻力减少大半,流体洞阻力减少大半,大、小负压区完全消失,前端及机身形成相对负压区,后部为正向动力区使飞机处于飞行的理想状态,只用很少推动力就使飞机快速飞行。
在机身上、下部壳体211、212都设有至少一个导入口701与流体通道4相通,使整个飞机壳体和流体通道内外形成相对负压区与机翼上表面共同形成大机翼,与周围环境流体及机翼下表面产生巨大的压力差,在后部动力作用下,飞机获得第三升力来源,由于整个机身的表面积比机翼的下表面积大得多,整个机身内外两层快速流动的流体与机翼上表面共同形成大机翼,比机翼下表面的面积大若干倍,会产生出更大的升力和动力来源,使飞机载重量及飞机速度大大提升,同时也节约更多的能源。通过控制条形窗导入口的开合,使第一升力和第三升力互为转换,在不同状态中飞行更为方便。在空中开启机身上半部导入口701,飞机迅速上升,若开启底部导入口701,飞机迅速下降。开启机身和机翼左或右侧导入口,飞机向左或右转向;若按需要开启所需部分导入口701,再通过控制导入口角度及进气量,从而控制飞机在空中不同状态的各种变化。就如鸟儿通过身体或翅膀上羽毛的调节,在空中的灵活程度是目前任何飞行器都无法比拟的。
尾部中间也可不设发动机,机翼下左右两个发动机802推动飞机行驶。各导入口吸入的流体从喷出口喷出,也能阻挡流体洞口封闭,还可大大节约能源和提高速度。现有预警机上部的雷达天线罩,严重影响飞机的正常的性能和速度;该例中,升盘内很长的流体通道,在发动机极强的吸力状态中,第二升力来源使升盘内部充盈极强的升力,再扩展到上半部共同与底部形成极大压力差而产生升力,就如直升机上的螺旋桨,上面和下面流体流速不同产生压力差而出现升力,升盘产生的压力差不低于螺旋桨,所以产生的升力也就不低于螺旋桨,升盘的面积越大,产生的升力就越大。升盘作为雷达天线罩,成为飞机升力来源和动力来源的一部分,由此解决目前预警机所遇到的最大困难,从而产生全新结构的预警机,同时还产生全新结构的直升飞机。
实施方式八
一种导弹如图13、14所示:在前端导入口7与外壳2和内壳3之间形成的流体通道4与后端导出口802、8前后相通,前端导出口7内设上下左右设有四片翼片401,后端导出口前设有涡扇803,把从导入口7、701吸入的流体压缩后一部分供喷气发动机801从导出口8喷出,另一部分从导出口802喷出,在外壳2上至少有一个与流体通道4相通的导出口701,外壳2具有均布的羽毛状凹凸扰流面113(如图25所示)以减少流体阻力,导入口701内至少有一片可调节角度的、两面为抛物面的羽毛状扰流板703(如图24所示)以加快流体流速。
当导弹飞行时,涡扇803、喷气发动机801产生巨大吸力,从导入口7把正向最大流体墙阻力吸入流体通道4内,瞬间又形成流体洞紧紧包裹导弹周围。流体洞的阻力为侧力,即紧裹四周同时向中心线施加的力,通过导弹上半部211导入口701在侧力作用下很容易把流体导入流体通道4内,在涡扇803、喷气发动机801产生巨大吸力,流体通道4内流速极快,在导入口701附近,从而在整个上半部形成内外两层快速流动的其运动速度快于运动装置速度的流体层,在上半部211及前端形成相对负压区,获得第二动力来源。把流体墙和流体洞阻力降到最小。此时上半部211内外两层极高速度流动的流体层与下半部212形成极大的压力差,获得第一升力来源,导弹可快速上升,同时载重量也大大提高;若此时只开启下半部212的导入口701,下半部壳体内外形成相对负压区,由此上下部之间形成巨大压力差,导弹迅速下降,同理,分别开启左右两侧导入口701导弹就向左或右迅速转向,此时若开启上、下半部211、212的导入口701,整个壳体内外形成相对负压区与周围环境流体形成巨大的压力差,导弹获得第三升力来源;第一、第三升力来源相互转化,通过控制上、下半部211、212的导入口701及扰流板703角度变化,配合不同状态,任意改变导弹的运行轨道,按需要分别间歇开或关涡扇及喷气发动机使导弹在不同状态中飞行更为方便,尤其在导弹的攻击和防御中其优点更为突出。
前端导入口7内上下左右设有翼片401,通过控制角度,与后部翼面和舵面213相配合,导弹的精确制导更为方便和精确,传统导弹通过后部控制翼面和舵面来实现精确制导,比如翼面和舵面以1/5秒极快的速度完成机械动作,导弹1/5秒内飞行百米之外,所以导弹的精确制导难度很大,而前端导入口内控制翼面的方向来导航就很容易解决目前精确制导的最大的困难;还可在后部导出口设上下左右的翼面401,可去掉后部翼面舵面213,同时也可大大减少流体阻力。流体通道4内的流体在涡扇803、、喷气发动机801强大动力作用下,流体通道4内的流速远远大于周围流体洞的流速,在此状态中,流体通道4内高速流动的流体在导入口和导出口前后翼面401的相互配合下,比在流体速度慢的外壳上翼面和舵面213更容易控制导弹的方向。
传统导弹和战机其后部动力为喷气发动机,以其强大的推动力来硬碰流体墙流体洞的流体阻力,所以能耗很大,速度很难提高。该实施例中把前端和周围改变为相对负压区,阻力自然减少,速度大大提高。特别是涡扇803把从各导入口高速吸入的流体压缩后供给喷气发动机801,另一部分从导出口802喷出,围绕在导出口8喷气发动机喷出的灼热流体周围,共同产生更大的推力。实际上就是把喷气发动机改造为加强后的涡扇发动机结构,这样既有喷气发动机速度快的特点,又有涡扇发动机长途飞行能耗少的特点,相互配合可使导弹和战机的速度提高,飞行距离大大增加,同时能耗也降低。
导弹在导入口和导出口设置固定环和活动环,前后配合,活动环不动时流体正常经过,需要转向时,通过控制活动环转动,在所需一侧方向形成流体压力差而使导弹转弯,特别对精确制导导弹,在前端导入口设活动环,更容易控制导弹的方向,使导弹准确度大大提高。
本实施方式中,导弹外壳可不用凹凸状扰流面113,而改用均布的羽毛面,或用传统的光滑平面。
实施方式九
将实施方式八加上机翼即为一种新型垂直升降战机,如图15所示,在底部中间设喷气发动机801b,喷气发动机801b吸气一端与流体通道4相通,喷气一端通过十字形通道809与导出口8、804、805、806、807相通,每个导出口都可以通过控制关闭或开启。当喷气发动机801a、801b工作时,后部和底部转向头808通过控制转向为导出口向下,此时通过上半部211第二导入口701把流体高速吸入,在上半部211形成相对负压区,与下半部212之间产生巨大压力差,获得第一升力来源。同时,底部从导出口804、805、806、807,后部从导出口8同时喷出灼热流体,使飞机很容易上升或下降(也可根据情况底部只开启导出口8),在空中可关闭喷气发动机801b,需要加速时也可开启喷气发动机801b。只开启导出口808,配合从后部导出口8、802喷出的流体飞机产生更快的速度。
传统垂直起降战机,需要在底部多个喷出口产生很大推动力以巨大的能耗为代价,飞机才能起飞,而该实施方式中把飞机上半部与下半部形成巨大压力差而产生升力,需要的推动力远远小于传统飞机,再配合各导出口产生的推动力,很容易垂直升降且升降速度比传统飞机更快,更节约能耗,如实施方式七,机身上部有升盘,双层机翼内的流体通道与机身流体通道相通,机身、升盘,机翼形成的大机翼与下部产生更大的压力差,产生更大的升力来源,垂直升降更容易。第一、第三升力来源和导入口701可控角度的变化,以配合不同飞行状态:如后部为两个喷气发动机的战斗机,可设一个涡扇共用或分别各设一个涡扇,可使战机飞行距离大大提高,能耗降低;整个外壳为羽毛状的凹凸抛物面使流体墙、流体洞的流体阻力大大减少,当流体洞为保持其连续性,同时到达后部封闭流体洞口时,不得不由负面的阻力改变为正向动力。围绕在导出口802喷出流体周围,导出口802又围绕在导出口8喷出的灼热流体周围,飞机获得第三动力来源,三道不同速度的流体相互围绕共同形成更大的推动力。
此时,在上半部和下半部通过导入口的控制使飞机在空中升降非常容易,前后翼片使飞机在空中转向非常方便,上下部机身产生的压力差使飞机获得升力来源,垂直升降更为容易,通过涡扇对喷气发动机的改造使战机运动速度和飞行半径大大提高,能耗大幅下降,战斗力得到显著提高。还可通过磁控,电控,机械控制等方法使运动装置改变角度。如在导入口或导出口上设有配合环,二环不动时,流体正常经过;当一环转动位置时,与另一环之间形成一侧出现不均衡的流速,使导入口或导出口上产生压力差,使运动装置按需要方向转向,压力差越大,转向角度越大,从而为精确制导开辟一个新的方向。
由此可见,导弹和战机由于彻底的改变了流体分布状态,即第二动力来源使前面和周围为相对负压区,第三动力来源使后部为正向动力区。这种理想运动状态,犹如在无流体阻力的太空中行驶,相对只需要很少推动力就能使运动装置快速行驶。
实施方式十
如图16所示的另一种炮弹,它包括弹头1和弹壳202,弹头1的外壳2和内壳3之间一定距离的流体通道4和前端环形导入口7和后端导出口8前后相通。在弹头1的外壳2上至少有一条环形窗导入口701与流体通道4相通,在后端尾部有圆锥形壳体201,圆锥顶点为流体交汇处202。
当炮弹发射后高速运行时,前端导入口7将流体墙最大的流体阻力导入环形流体通道4内,由于在同等条件下通道内流体流速大于自然状态,所以流体通道4内的流体流速快于通道外的流速,自然快于弹头的速度,通过环形窗导入口701把流体洞紧裹住弹头周围的流体导入流体通道4内,从而在通道内和通道外的壳体上形成两层彼此相通、其运动速度快于弹头速度的流体层,由此获得第二动力来源,在前端和四周及整个弹头也形成相对负压区,自然流体墙和流体洞的流体阻力也大大减少,为保持流体的连续性,流体瞬间同时到达后部流体洞口封口时,遇到从导出口8以快于弹头1速度的流体高速喷出,由此获得第三动力来源,流体顺着圆锥形壳体201瞬间填充后部小负压区,汇集到流体交汇处202再高速流过,此时流体洞口来封口的流体,只能围绕在它的周围,共同形成相对正向区,以利用弹头快速飞行。
第二动力来源使流体墙的流体阻力大部分从导入口导入流体通道内,四周紧裹弹头的流体洞流体阻力也大部分导入流体通道内,然后把导入的流体墙和流体洞的各种流体阻力统统作为正向动力从导出口以大于弹头速度高速喷出,获得第三动力来源的流体,瞬间填充负压区,使大小负压区不能形成(圆锥形外壳201已占据后部小负压区空间),迫使到达后部封口的流体洞口的流体阻力不能封口,只能改变为正向动力围绕在它周围,共同形成正向的推动力。在弹头前端及周围因各导入口使壳体表面形成相对负压区,后部为相对正压区,改变了流体的分布状态,把流体墙和流体洞的流体阻力减到最小,炮弹的运动速度自然大大提高,射程也更远,尤其是外壳2和内壳3双层壳体在弹头爆炸时产生的碎片杀伤力更大。
在弹头1的外壳2和内壳3的后部或上、或下、或左、或右还可设置流线形凹或凸扰流面703,使流体通道4内高速流动的流体经过此处时流速发生变化,即可使得弹头在高速飞行时由于其一侧的流体经过路径与周围路径不同,由此产生压力差作用下使炮弹(导弹或子弹)能够按需要方向和角度转弯,尤其是使用此种弹药的武器在巷战及反恐中的战斗力大大提高。通过控制开启上半部导入口701,炮弹上升;开启下半部导入口701,炮弹下降;开启左侧或右侧导入口701,炮弹向左或者右转向;另外,锥尖203可以为活动的,可控制方向的设置。通过控制锥尖203的方向偏离中心线,而实现炮弹的不同方向的控制,由此产生一种新型的廉价有效的智能炮弹。该圆锥形外壳起到了导流体的作用,该导流体占据了后部小负压区的位置,并且可以将弹头周围的流体汇集到流体交汇处(如锥尖),该流体交汇处可以是固定的,也可以是活动的(可以使流体交汇处偏离导流体的中心线)。
还可形成可控制的按需要方向转弯的炮弹和子弹。在前端导入口或后部导出口上下左右可各设有弹簧,弹簧外面为可活动的活动片,当炮弹飞行时流体正常通过,需要转弯时,通过控制或机械定时,所需要转向的设置的弹簧弹起,使活动片突出或内凹,使流体流经该处流速与周围不同而产生压力差而转弯,也可通过控制在该处出现突出或内凹形,也可使炮弹转弯。
实施方式十一
运动装置为一种子弹,如图17,该子弹包括弹头1和弹壳202,在弹头1的后部设有流线圆锥形壳体201,锥尖为流体交汇处203,由于流线圆锥形壳体201占据了后部小负压区的空间,流体洞口的流体只能顺流线圆锥形外壳201流到锥尖的流体交汇处203,所以后部小负压区不能形成,流体洞大负压区仍存在,总的流体阻力已减少,子弹速度会提高,射程更远一些,该结构也可用于炮弹。
任何快速运动装置后部外壳201除用圆锥形外,还可为半圆形、碟面型、流线型、抛物面形等,方便流体顺畅通过,特别是在后部中间流体交汇处203交会时避免不再又形成负压区,就可大大提高运动速度。
实施方式十二
如图18至图20所示,运动装置为高速节能的船体。船体位于水位线5下面的壳体1包括外壳2和密闭的内壳3。与流体接触的外壳2和内壳3均布鱼鳞板面201(如图23所示)以减少流体阻力,外壳2的前端有导入口7,导入口7内设有高速转动的电机705带动的抛物面旋转头704,通过该旋转头704把流体抛开以减少流体对内壳3直接碰撞产生的阻力影响。外壳2后部具有鱼鳞面凹凸抛物面114(如图26所示),内壳3和外壳2被流体通道4隔开一定的距离,导入口7设于外壳2前端,外壳2的后端开有导出口8,流体通道4连通导入口7和导出口8。微波吸水马达801a设于后部中间,吸水一端与两侧介于外壳2和内壳3之间并不很宽的流体通道401相通,流体通道401与导入口7相通,微波吸水马达801a的吸水一端与流体通道401相通,喷水一端与导出口802、803相通。轮船位于水位线上的部分设有气体导入口702、气体导出口804,该气体导入口702和气体导出口804通过流体通道402相通,涡扇发动机801b的吸气一端与流体通道402相通,出气一端与气体导出口804相通。微波吸水马达801a由金属材料做成,置于四周贴有消音材料的多层消音盒801内,微波吸水马达有吸水口811及两个喷出口802,803,在喷出口802中间有内外均为流线形以便于提高流体速度的具有金属壳体的加速管816,加速管816的一端与吸入口811相通,加速管816的一端与喷出口803相通。在加速管816内,前边有扇叶819后边有涡轮机817,通过转轴818带动扇叶819把吸入口811内的流体强烈吸入再经涡轮机817提速后,从喷出口803以很高的速度强烈喷出。磁控管812通过电能产生微波再通过与之相连的天线813的末端发射到真空波导管814内,再传到中空金属导管815,扇叶819的上端与金属导管815相通,扇叶819把微波均匀分散到金属外壳的加速管816内,金属导管815远离了加速管816的水流,加上扇叶819强烈吸水,水就不会通过金属导管815进入真空管。不用微波时可控制封闭金属导管815,不让水进入。整个微波马达由金属壳体封闭。由于微波遇到金属就会反射,每秒上百亿次的电磁场使水分子接受微波能量后高频的剧烈振荡,从而产生内热,使温度瞬间提高后再从喷出口803强烈喷出(温度低于100度)。由于热水的运动速度远远大于冷水,所以会产生巨大的推动力,马达从喷出口802喷出的流体围绕在喷出口803喷出的流体周围,共同推动船舶高速行驶。不用微波加热,吸水马达和加速管产生的推动力也大于螺旋桨。微波马达产生的推动力,可使各类船舶运动速度大大提高并且节约能源。微波马达(也可不用微波)用于抽水设备,排水量和排水速度大大提高。外壳2具有凹凸形均布鱼鳞板的扰流面114。外壳2的左右两侧可以设有至少一个扰流条111,112。在流体通道4内至少有一个叶轮9受流体驱动,叶轮9带动发电机901工作通过该发电机901为轮船提供辅助能源,当流体经过凹凸状的鱼鳞流线形扰流面114、扰流条111、112时,速度自然加快,利于轮船行驶。在外壳2的左右两侧和底部至少有一个百叶窗式的可调节角度的平衡导入口701,平衡导入口701与流体通道4相通,使得壳体外的流体经平衡导入口701、导入口701导入流体通道4内,再从导出口8排出,由于流体在流体通道4内的流速比自然状态的流速快,再通过壳体两侧和底部至少一个平衡导入口701把周围流体导入流体通道4内,使平衡导入口701周围的流体速度与流体通道4内的流体速度大致相等,使船体获得第二动力来源,从而使得紧贴壳体外两侧和底部的流体也加快速度,该流体运动速度已快过船运动速度,此时,轮船运动时产生的流体阻力已大大降低,前端导入口7通过流体通道401与后端导出口802、803相通,导出口802的口径大于加速管816的导出口803的口径,导出口8的流速大于船行驶速度,导出口802的流速大于导出口8的流速,导出口803的流速又大于导出口802的流速,导出口8导出的流体围绕在802喷出的流体周围,喷出口802喷出的流体又围绕在803喷出的流体周围,三道不同流速的流体同时相互围绕在一起高速喷出,使船体获得第三动力来源,大小负压区消失,后部改变为正负动力区,产生巨大的反作用力,推动船舶快速行驶。其中,加速管816内的水流可以被加热后从喷出口803喷出;此时,涡扇发动机801b工作,从水位线5上的气体导入口702前端气体被强烈吸入,通过流体通道402,再从气体导出口804强烈喷出,产生的反作用力推动船舶快速行驶。水下有导出口8,802,803,通过水流推动,水位线5上通过导出口804用气流推动,使船舶快速行驶。
实施方式十三
如图21所示:与实施方式十二不同是水位线5以下两侧均匀分布鱼鳞扰流面117(如图29所示)以加快流体流速,减少流体阻力,水位线5上、下外壳2均设导入口701,分别与流体通道401、402、与导出口802、803和804相通。在吸水马达801a和涡扇发动机801b强力吸力作用下使得导入口7、702和两侧壳体水位线5上下导入口附近,从而整个外壳2上面形成相对负压区,后部在水下为水力推动,水上为气流推动为正向动力区,使船体在阻力很小的理想状态中行驶。吸水马达801a内的加速管816内设电加热管812(加热管812可用电热,燃气,燃油等方式加热),吸水马达801a和涡扇发动机801b可交替使用,需要加速时也可同时使用。吸水马达801a内也可不设加热管812,再去掉涡扇发动机801b,适合于速度要求不太高的船体即使这样,吸水马达801a和加速管产生的推动力也比用传统螺旋桨大。
实施方式十四
如图22所示,与实施方式十二不同是,没有涡扇发动机和吸水马达801a,也没有各导入口和导出口及流体通道。在后部水下外壳为圆形201(后部形状可为圆锥形,圆形,流线形等方便流体顺利经过又占据后部小负压区面积),流体洞流体顺圆形外壳201顺畅流到流体交汇处202封口时,在流体交汇处202设螺旋桨801。由于螺旋桨801推动水流的速度快过流体洞的速度所以流体洞口不能封口,大小负压区不能形成,船舶运动时产生的阻力也减小,只是为正常克服流体墙和流体洞的阻力,所以速度提高,同时也节约能源。
传统船体后部虽有一点流线形壳体,但不足以占据后部小负压区面积。在其中间设螺旋桨801,流体洞来封闭流体洞口的流体在螺旋桨推动的流体两侧形成左右两个小负压区,从而形成围绕船体周围的大负压区。这就是现在船舶运动速度慢和能耗比大的原因。
综上所述,船舶在行驶中,最大的阻力就是水产生的流体墙和流体洞,后部小负压区和围绕四周的大负压区,前端旋转头快速转动,把流体抛向四周流体通道内,又避免流体撞上内壳带来的阻力,足够大的导入口8把与流体墙碰撞面的流体顺畅的无阻碍的导入流体通道4内,消除大部分流体墙阻力,再通过导入口701把流体洞阻力,即向船体中心线施加的力,所以在侧力作用下很容易把流体导入流体通道4,401内,从而获得第二动力来源,特别在吸水马达801a强烈吸引下,流体通道401和与之相通的壳体上出现两层快速的、其运动速度快过流体洞速度的流体层,使之在前端和周围变为相对负压区,一切流体阻力碰上后自然避开,把流体墙和流体洞的阻力降至最小。然后流体通道4、401内把吸入的各种流体阻力统统作为动力从导出口802、803、8以大于流体洞速度强烈喷出,瞬间填充后部小负压区,使大负压区不能形成,迫使流体洞口来封闭的负面流体不得不改变为正向动力,围绕在导出口802、803、8喷出的流体周围,一起产生更大的推动力,此时可开启水面上的涡扇发动机,水面下、水面上水流和气流共同产生强大的推动力使船舶高速行驶。
由此可见,由于彻底改变了流体在船体周围的运动分布,前端和周围为相对负压区,后部为正向动力区,使船体处在理想的状态中行驶,只需要很少推动力,船体就能快速行驶。
综上所述,运动装置表面和与之相通的流体通道与前端的导入口及后端的导出口前后贯通,在运动过程中会产生三种动力来源和三种升力来源。其中第一动力来源消除升力阻力,使在地面上运动的运动装置不再依靠重量来克服升力,仅此一项就可使地面上运动的运动装置减少自重1/5-1/7左右。如果普通小汽车重量在1.3-2吨以上,而消除升力后的同样大小的汽车,基本功能所需重量为300公斤左右,为普通汽车重量的1/5。众所周知,一份重量一份能耗,换句话说可比现有汽车节能80%能源,而生产一辆同样大小的汽车所耗各种材料的重量仅为现有汽车的20%,也就节约80%重量的材料,至少还可节约生产成本50%以上;第二动力来源在运动装置前端及周围形成相对负压区,把流体墙和流体洞的占运动装置能耗的75-90%流体阻力减到最少;第三动力来源阻挡流体洞口封闭消除大小负压区,把后部改变为相对正负压,由此彻底改变了快速运动装置出现200年来流体的分布状态,前端和周围为相对负压区,后部为相对正压区,使运动装置在理想的状态中行驶。(犹如运动装置在相对无阻力状态的太空中行驶)
在动力作用下,流体通道内与之相通的上壳与下壳产生巨大压力差产生第一升力。
在动力作用下,流体通道内路径很长,从内产生的升力,和与之相通的上壳共同与下壳产生巨大压力差产生第二升力。
在动力作用下,流体通道内与之相通的外壳表面,与周围环境流体产生巨大压力差,产生第三升力。
由离心机产生的流体幕来阻挡流体洞,瞬间在后部形成流体洞,获得第四动力,与以上三个动力来源配合可产生更大动力。
在流体中运动的运动装置都被困在流体墙、流体洞和流体洞口封口后形成的大小负压区内,要提高运动装置的运动速度和减少流体阻力的影响,就必须使流体洞口不能封口,也不能形成大小负压区,由此彻底改变运动装置在快速运动中的流体分布为前端和周围为相对负压区,后部为相对正压区,同时还产生一种全新的动力来源和升力来源。
在流体中快速运动的运动装置(如:火车、汽车、飞机、导弹、轮船、潜艇等)都需要消耗大量的能源来克服阻力。运动装置在流体中快速运动时,都需要消耗极大的能量来撞开挡在前面的厚厚的流体墙(如空气和水),瞬间撞开流体墙后,运动速度越快,流体墙就越厚,阻力就越大。以其反作用力以同样的能量和速度又瞬间形成流体洞,紧紧包裹着运动装置四周,运动速度越快流体洞就相应变厚,阻力就越大。为保持流体的连续性,流体洞的流体包裹着运动装置在后部同时到达,然后封闭流体洞口,在运动装置后部与流体洞口之间距离形成后部小负压区,运动速度越快,后部负压区面积就越大,负压阻力就越大,实际上更为严重,后部小负压区不但吸住运动装置后部,经研究观察还发现,运动装置高速行驶时,紧裹运动装置的流体洞与周围流体形成巨大的压力差,把整个流体洞变为一个流体洞大负压区,即运动装置在流体墙、流体洞和流体洞口封口后共同形成的流体洞大负压区内,把整个运动装置装在里面,要付出极大能耗才能前进。运动装置带动大的流体洞负压区一起运动,瞬间撞击流体墙,产生流体洞,封闭流体洞口,这一过程瞬间产生、瞬间又消失、周而复始,运动装置始终在能耗非常大的环境中运行,这就是今天所有运动装置运动速度很难提高,同时又是高耗能的原因所在。
流体墙为纵向力,流体洞为侧向力和升力,流体洞口为后部小负压区。为减少这些阻力,多年来人们想尽各种办法,效果不大,至今以上阻力还是所有运动装置高能耗的主要原因。为此,通过流体墙的概念来准确和形象的叙述运动装置在运动过程中的流体分布状态,并提出运动装置被运动时困在流体墙、流体洞、流体洞口封闭后形成的流体洞大负压区内,只要能阻挡流体洞口封口,一切阻力问题就迎刃而解,由此产生出新的升力和动力来源。
本发明中:
1、所述的羽毛和鱼鳞面,是鸟类和鱼类经数亿年的进化,羽毛和鱼鳞是最好的克服流体阻力的方式。迄今为止,还没有一种运动装置能像它们一样在流体中自由自在的运动而能耗很小。所以在运动装置与流体接触面上用羽毛状的面或鱼鳞状的面,若干羽毛(或鱼鳞)均匀排列,每个羽毛或鱼鳞中间略为凸起,两侧略为下滑形成一点抛物面,纵横排列中每个都被另一个覆盖一部分。从而形成羽毛(鱼鳞)面,其表面为一平面,但细看每个羽毛(鱼鳞)中间略为凸出一点,两侧略为下滑一点,形成一点抛物面。当流体顺着每个羽毛略为抛物形的再下滑到两侧的若干支干,从而经过整个面时路径变长,速度变快,流体阻力减少,在两侧导入口内至少有一条可控制角度的羽毛(或鱼鳞板),扰流板其两侧至少有一侧为抛物形,以便于流体经过时加快速度,导入口内类似空调中可调角度的内外两层百叶板,当流体从导入口外层抛物面羽毛(鱼鳞)扰流板,再进入内层抛物面羽毛(鱼鳞)状扰流板后进入流体通道时,路经变长,速度变快,从而使导入口附近流体流速变快,通过壳体周围均匀配置导入口,从而使整个紧贴壳体四周的流体流速变快,把等同于运动装置速度的流体洞阻力减少。羽毛面,鱼鳞面及其扰流板可用金属、塑料、玻璃钢、碳纤维等材料压制而成。
2、所述的流体通道后端设有可调节角度的作为流量调节器的调节板,通过调节板角度变化使流体按照需要的角度喷出,同时还可控制喷出口的流量,从而控制流体通道内的流量及控制升力和车轮附地力的不同状态,特别是需要减速时,可关闭调节板,使大量高速流动的流体在通道内形成巨大压力而使车速减慢。配合刹车使用可使汽车行驶更为安全可靠。
3、所述的运动装置内流体通道的后端设有喷气发动机,在其前方设有涡扇,通过涡扇极强的吸力把流体从各导入口强烈吸入并压缩成一部分供给喷气发动机,另一部份围绕喷气发动机喷出口喷出灼热气体周围同时喷出,以产生更大的推力。这样既有喷气发动机速度快的特点,又有涡扇发动机长途飞行时节约能源的特点,两者配合不同状态的使用可使运动装置飞行速度和飞行半径大大提高,同时又节约能源。
4、所述的水面运动装置和水下运动装置在吸水马达喷出口的后部中间设有加速管,加速管内设有涡扇,涡扇把吸水马达喷出的水流强烈吸入并高速喷出,形成喷出口喷出的水流围绕在加速管喷出的高速流体周围,产生更大的推动力。
5、所述的加速管内可以设有加热器,把水流加热后喷出。因为热分子在水中的运动速度比冷分子快得多,产生出的推力也大得多。加热器可用电加热器,燃油加热器、燃气加热器和微波加热等。
6、所述的运动装置后部设有形状为圆锥形、半圆形、流线形等形状以占据后部负压区位置的导流体,使流体顺其导流体汇集到中间即为点或线的流体交汇处,以避免在后部形成后部小负压区面积(大负压区还存在);流体在后部外壳上下左右都交汇于一点上,为流体交汇点。流体在左右和上下交汇于一条线上为流体交汇线。所述的运动装置后部流体交汇点上或线上可以设有至少一个动力装置,产生的流体以阻挡流体洞口封闭,使大、小负压区不能形成;所述的运动装置后部导出口通过流体通道与前面及周围的导入口相通,把接收的前面和周围的流体阻力统统作为正向动力从导出口喷出,以阻挡流体洞封闭,使大小负压区不能形成。
由此得出结论:
①后部外壳的各种流线形状的面积要占据小负压面积,可在中间流体交汇点或线上设动力装置,使流体在相对面积的交汇点或交汇线上交汇;如汽车后部壳体上下距离不同的流线型,能无阻碍的在流体交汇线上交汇,但现有汽车后部均为各种凹凸壳体形成了阻碍,尤其是放置车牌的安装槽均为很夸张的内凹形,若改为放置车牌后与安装槽的边框平齐,可有效的减少负压区形成的机会;
②可在流体相对面积的交汇点或交汇线上设动力装置;如在船后部的流体交汇处上设螺旋桨等;
③后部至少一个导出口的位置合理布置;如导出口与后部壳体同宽度,或导出口四周边框为流线形,方便使流体洞口的流体顺流线形边框与导出口喷出的流体交汇。
7、所述的运动装置的前端导入口或后端导出口内壁四周,至少一侧设有凹或凸的障碍体,在流体高速流经此障碍体时速度不同而产生压力差作用下,产生按需要方向和角度变化的转弯炮弹和导弹,尤其是转弯子弹在巷战和反恐战斗中战斗力会大大提高;通过磁控、电控、弹簧控制,转动环的转动角度控制(二环不动时流体正常通过,一环转动位置时产生压力差使运动装置转弯变向,如前述的固定环和活动环)使运动装置转弯时凹或凸面所控制方向出现形成转弯;特别对精确制导导弹,现有导弹后部的翼面和舵面,就算在1/3秒能执行机械动作的变化,导弹速度很快,1/3秒已运动百米之外,所以精确制导导弹非常困难。如把翼面和舵面设在导入口内在导弹前端控制方向,精确制导的速度和准确度大大提高,从而精确制导就变得很容易了,还可在后端导出口同时设有翼面和舵面,互为补充,也可去掉外壳后部上的翼面和舵面,避免产生不必要的阻力。由此产生一种新型的廉价的有效的智能导弹、炮弹和子弹。
8、所述的高速船体,在水位线下有前后贯通的导入口和导出口;在内壳和外壳之间的流体通道导入口和导出口前后贯通,在其导出口设能加热的吸水马达。在水位线上有前后相通的导入口和导出口,导出口设有涡扇发动机,水下用水流推动,水面上用气流推动。
9、所述的飞机上部设有升盘,升盘内流体通道与机身上的流体通道相通,升盘内流体通道流体经过的路径远远大于其底部流体经过的路径,流体通道与上半部至少一个导入口相通,在动力作用下,其内部流体通道与上半部共同与底部产生巨大压力差。由此产生升力成为飞机升力和动力来源的一部份,升盘也可作为预警飞机的雷达天线罩。飞机底部设有发动机和至少一个导出口,使之与流体通道相同,通过三个升力来源和三个动力来源产生的全新动力结构的大型垂直升降飞机。飞机壳体的前部、后部可分别开有导入口、导出口,导入口和导出口通过流体通道相通,飞行前进时可以减小流体阻力;飞机壳体壳身的底部也可以设有导出口,在导出口设置发动机,可以实现飞机的节能升降。
10、所述的机身上部由抛物面形成壳体,流体经过上部壳体的路径远大于下部壳体,由此产生更大的升力,把整个机身上部和下部视为一个整体的大机翼来取代传统机翼以获得更大的升力和速度。
11、所述的飞机上半部通过导入口与流体通道相通,在动力作用下,上半部壳体内外流动两层高速流体层,从而形成相对负压区,与下半部形成巨大压力差,在动力推动下,很容易垂直升降。
本发明的有益效果是,1、运动装置的壳体与之前后贯通的内部流体通道可阻挡流体洞封口,由此产生出三个升力来源,由此改变百年来飞行器只能通过机翼和螺旋桨产生升力来源,出现不用机翼和螺旋桨的各类新一代飞行器,任何形状的物体都能飞上天。对现有各类飞机改造可使升力大大提高,运载量提高,飞行速度提高,同时能耗也大大减少,同时还产生各类同时在水中、空中、地面上运动的运动装置。
2、运动装置壳体及与之前后贯通的内部流体通道可阻挡流体洞封口,由此产生三个动力来源。第一动力来源改变百年来地面运动装置只能通过增加自重来克服升力阻力;第二动力来源,在壳体前端和周围形成相对负压区,把流体墙和流体洞的流体阻力减到最低;第三动力来源阻挡流体洞口封闭,由此消除后部小负压区,避免大负压区形成,迫使流体洞口的流体阻力只能围绕在后部导出口喷出流体周围,共同改变负压区为相对正压区甚至还形成正向动力区,由动力推动的运动装置出现100-200年来的流体分布为前面和周围是正向流体压力区,后部是负压阻力区,于是彻底改变为前端及周围为相对负压区,后部为相对正压区(犹如运动装置在无流体阻力的太空行驶),只需很少推动力,运动装置就可快速行驶。
3、尤其是消除升力阻力后,就对地面运动装置来说哪怕是一个很轻的薄壳小汽车,与现有2吨左右的小汽车相比,在同样大小和速度下,速度越快,上部略大于下部气压稳稳的压住上部壳体,越平稳、越安全和节油。现有小汽车为1.3吨-2吨以上重量,按汽车所需基本功能和结构,实际上300公斤左右就可以。众所周知,一分重量一分能耗,为现有1.5吨汽车的1/5重量就可节约能耗80%,由此可省掉80%的重量的材料,减少50%以上的生产成本。除此之外,第二、第三动力来源把流体阻力降至最低,同时运动速度还会大大提高。以上三个动力来源适用于任何地面、空中、水中的运动装置。
4、离心机设在运动装置上产生的流体幕可获得第四升力来源,运载力和升力都大大提高。另外,流体幕还能阻挡流体洞一瞬间,由此获得第四动力来源。流体阻力只能在后部形成,使运动装置在阻力很小的理想状态中行驶。
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。