CN104210650A - 一种可大幅度减阻的减阻外套 - Google Patents

一种可大幅度减阻的减阻外套 Download PDF

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Abstract

一种可大幅度减阻的减阻外套,其特征是在飞机、导弹、鱼雷、潜艇、水面舰艇水面线下部外表面,通过许多个纵向排布肋状支撑条(5)连接与支撑,整体覆盖性安装减阻外套外壳层(3);而在减阻外套外壳层中,则制作有大量以相互较小间隔密集平行布置的空气或水液外移缝隙(4);在减阻外套外壳层最前部,则设置有进气或进水口(1)。在各种机、弹、艇、舰运动过程,从进气或进水口运动进入储存与后移空间(6)的空气或水液,在通过肋状支撑条之间的空隙不断向后运动过程,沿减阻外套外壳层上部空气或水液外移缝隙(4)向外急剧溢流喷射,就会在减阻外套外表向后流动空气或水体中,产生大量较强涡流而大幅度减阻了。

Description

一种可大幅度减阻的减阻外套
技术领域:
本发明涉及一种可在飞机、导弹、鱼雷、潜艇、水面舰艇等表面使用的运动减阻装置
背景技术:
现在的各种飞机、导弹、(火箭)、鱼雷、潜艇、水面舰艇等,要在运动过程进行减阻、最主要是采用流线体或类流线体外形,但因许多年来对这一技术的不断发展,以及反复的实际应用与改进,这样的技术现在已经基本成熟与定型,继续改进的余地已经不大,所以要想进一步大幅度减少这些机舰的运动阻力,就必须考虑寻求其他的非流线体型减阻机制。
发明内容:
本发明的目标,就是要提出一种效果更好的各种机、弹、舰等减阻技术。
为了实现这样目标,提出的一种可大幅度减阻的减阻外套,是由前部进气或进水口、减阻外套外壳层、外壳层表面空气或水液外移缝隙、肋状支撑条、可在进气或进水口内选择性配备的类螺旋桨加压扇为主构成;其特征在于:在与外部空气或水体接触的飞机、导弹、鱼雷、潜艇正常外表面,以及水面舰艇水面线下部部位外表面内,通过许多个纵向排布肋状支撑条(5)的连接与支撑,整体覆盖性的安装减阻外套外壳层(3);而在减阻外套外壳层(3)中,则制作有大量以相互较小间隔密集平行布置的空气或水液外移缝隙(4);在整体性减阻外套外壳层(3)最前部,则设置有进气或进水口(1);在飞机、导弹、鱼雷、潜艇、与各种舰艇运动过程,从进气或进水口(1)运动进入储存与后移空间(6)的空气或水液,在通过肋状支撑条(5)之间的空隙不断向后运动过程,沿减阻外套外壳层(3)上部的相互平行布置空气或水液外移缝隙(4),不断快速向外急剧溢流喷射,就会在正沿减阻外套外壳层(3)外表面部位,不断向后快速流动的空气或水体中,产生内侧不断向前反卷的大量较强密密麻麻涡流,这样自然就可大幅度减少飞机、导弹、鱼雷与各种舰艇的运动阻力了。
这样可大幅度减阻的减阻外套,即可在飞机机身最前部的整流罩、飞机中后部的机身、以及机翼外表面安装使用。或在导弹或航天火箭前部整流罩与弹体外部使用。也可安装在鱼雷或潜艇表面使用。还可在江河或海洋内航行的各种轮船水线面以下部位使用。特别是在前方进气或进水口部位,安装类螺旋桨增压扇(16),来大幅度增加减阻外套内侧气流或水流运动压力后、必然可极大幅度增加空气或水液,在减阻外套表面空气或水液外移缝隙(4)部位的外流强度,并因此大幅度增大减阻外套外表面部位空气或水液涡流强度,从而极大幅度增加减阻效果。所以在各种不同类型机、弹、艇、舰之上,对这样减阻外套进行安装使用,都可实现大幅度减阻的目标。
附图说明:
下面就让我们结合附图,对本减阻外套的一些特征进行一下补充说明。
图1是在飞机前部制作的具减阻外套的雷达整流罩纵切剖面结构示意图。
图2是将飞机前部雷达整流罩制作为减阻外套结构时的外表面可视外形结构轮廓示意图。
图3是外部安装有减阻外套的其中一种导弹外形纵切剖面结构轮廓示意图。
图4是一种最前部安装减阻外套的导弹最前面部分外形剖面结构示意图。
图5是安装减阻外套的飞机机身、导弹与鱼雷弹体横切剖面的结构示意图。
图6是外部安装减阻外套的其中一种飞机机翼横切剖面外形结构示意图。
图7是外部安装减阻外套的后部具发动机尾喷口飞机机身的纵切剖面外形结构轮廓示意图。
图8是外部安装减阻外套的潜水艇艇体的纵切剖面外形结构轮廓示意图。
图9-11是不同外形特点的其中三种减阻外套局部纵切剖面外形结构示意图。
图12是不安装减阻外套的正常外形飞机机翼剖面的上方空气气流实际运动特征示意图。
图13是其中一种飞机机翼局部部位减阻外套内外的气流运动特征示意图。
图14是内侧安装有可被发动机带动运动的类螺旋桨增压扇的飞机机身、导弹、鱼雷、潜艇艇体最前面部分类椎体区的减阻外套侧视剖面结构示意图。
图15是内侧安装有可被电机之类发动机带动运动类螺旋桨增压扇的飞机机身、导弹、鱼雷、潜艇艇体最前面部分进气或进水口的前视结构外形示意图。
图16-17是在飞机机翼尾部减阻外套外壳层的空气或水液外移缝隙部位所安装可移动缝隙大小调节板在前移或后移二种情况下的侧视结构特征示意图。
图18是由许多个类梭状凸起相互首尾相连所形成的肋状支撑条外形示意图。
图19是在飞机机身与机翼、导弹、鱼雷、潜艇外表面类翼刀状凸起或肋状支撑条之间倾斜安装的其中一种宽度与厚度较小扰流板立体结构外形示意图。
图20-21是在减阻外套内侧类翼刀状凸起或肋状支撑条之间安装非对称波浪状减阻凸起的其中一种机、弹、艇、舰局部外表面的侧视剖面与正视外形示意图。
图22-23是在减阻外套内侧类翼刀状凸起或肋状支撑条之间安装对称性波浪状减阻凸起的其中一种机、弹、艇、舰局部外表面的侧视剖面与正视外形示意图。
图24-25是在减阻外套内侧安装位错布置类梭状凸起与非对称波浪状减阻凸起的其中一种机、弹、艇、舰局部外表面侧视剖面结构示意图与正视外形示意图。
图26-27是安装有大量位错布置类梭状凸起的其中二种减阻外套内侧机、弹、艇、舰局部外表面侧视剖面结构示意图与正视外形结构示意图。
图28-29是在减阻外套内侧设置大量规则位错分布圆弧形减阻凸起的其中一种机、弹、艇、舰局部外侧表面侧视外形结构示意图与正视外形结构示意图。
图30-31是在减阻外套内侧设置大量规则位错分布圆弧形减阻凸起与类梭状凸起的一种机、弹、艇、舰局部外表面侧视结构示意图与正视外形结构示意图。
图内;1 进气或进水口 2 进气或进水口边缘 3 减阻外套外壳层4 空气或水液外移缝隙 5 肋状支撑条 6 储存与后移空间 7 后部安装底板 8 控制气流或水流流动的内椎体 9 飞机机身、鱼雷与导弹弹体、或潜艇外壳的外表面 10 飞机机身 11 内侧机翼主体 12 发动机尾喷口 13网格状防撞网罩 14 潜艇艇体 15 指挥台围壳 16 类螺旋桨增压扇 17导弹弹头 18 弹体 19 发动机 20 外壳层表面下凹区 21 规则位错分布的圆弧形减阻凸起 22 类梭状凸起 23 对称式类波浪状减阻凸起 24类翼刀状凸起 25 倾斜安装的宽度与厚度很小扰流板 26 扰流板与类梭状凸起、肋状支撑条或类翼刀状凸起间的相互连接面 27 非对称类波浪状减阻凸起 28 类波浪状减阻凸起的波峰部位 29 类波浪状减阻凸起的波谷部位30 类梭状凸起相互连接形成的肋状支撑条 31 电动机之类发动机装置 32电动机安装板 33 电动机旋转轴 34 可移动缝隙大小调节板 35 固定式减阻外套外壳层 36 推进器。
具体实施方式:
飞机、导弹、鱼雷、潜艇等外部表面、与各种舰船水面线以下部分的外表面,在安装减阻外套后之所以可大幅度减阻,最根本原因就是因为在这样减阻装置外部的减阻外套外壳层部位,密密麻麻的平行布置有极其大量的空气或水液外移缝隙(4),所以空气或水液在进入这些机、弹、艇、舰前方进气或进水口(1)后,在沿减阻外套内侧储存与后移空间(6),与肋状支撑条(5)之间间隙不断继续后移过程,就会由于空气或水液在减阻外套外部高速流动,所形成的压力大幅度下降而造成的负压吸引,致使从进气或进水口(1)进入储存与后移空间(6)的气液,从减阻外套表面存在的极其大量空气或水液外移缝隙(4)内,不断向外快速进行溢流喷射,并且会如图13内所绘制的那样,在减阻外套的外表面区域,形成内侧不断向前方反卷着向后进行移动的空气或水液涡流运动。
在这样的空气或水液涡流存在时,因会极大幅度降低飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船,前半部分外表面与下部表面的冲击阻力与摩擦阻力,以及大幅度降低飞机机身、鱼雷弹体与潜艇艇体,后部表面直径逐渐缩小区域,飞机机翼后部表面的高度降低部位,因运动所形成的负压吸引性阻力,这样就会使得飞机、导弹、鱼雷与潜艇在安装减阻外套后,全都运动阻力发生极大幅度减少了。
并且从减阻外套表面的空气或水液外移缝隙(4),在单位时间内向外不断溢流喷射的空气或水液越多,溢流喷射的空气或水液运动速度越快,在减阻外套外部可形成的复杂涡流运动强度就越大,自然减阻外套的减阻效果也就会越好。所以在一定的限度范围内,适当增加从减阻外套前部的进气或进水口(1)内,单位时间内的进气或进水数量是大有好处的。
但减阻外套前方的进气或进水口(1),并不是越大越好,因为必须保证从进气或进水口(1)部位,进入储存与后移空间(6)后的空气或水流运动速度,远远低于减阻外套外部的空气或水流运动速度。以及保证在进气或进水口(1)部位,正进入的空气或水流压力,低于或至少不极显著高于进气口周围减阻外套外表面部位正在受到的空气压力。再加上还可采用后面会介绍的对减阻外套内侧飞机、导弹、鱼雷、潜艇、水面舰艇外表面,进一步制作具减阻作用的外形结构来大幅度减低阻力,这样就完全可保证在飞机、导弹、鱼雷、潜艇、以及水面舰艇运动过程,空气或水流流过减阻外套内侧的机、弹、艇、舰外表面空间时的内阻力相对很小。而不会因此降低在安装减阻外套后各种装置的整体减阻效能。
但在不大幅度增加减阻外套内侧空气或水流,相对减阻外套外部空气或水流流动速度比值的情况下,如能大幅度增加进气或进水口(1)内的水液或气体压力,从而大幅度增强从空气或水液外移缝隙(4)部位,向外运动的空气或水流溢流喷射速度,就可大幅度增加减阻外套外部空气或水流的成涡强度。以及进而增强减阻外套的减阻效能。所以在减阻外套前部的进气或进水口(1)内侧,也可如图14-15内所绘制的那样,加装一个类螺旋桨增压扇(16),来增加从进气或进水口(1)进入的空气或水流流动压力。
安装在减阻外套前部进气或进水口(1)内的类螺旋桨增压扇(16),其运动所需的动力,最好采用旋转速度可根据需要极大幅度调整与变化的发动机(19)。但也可在发动机与类螺旋桨增压扇(16)之间,制作可根据需要大幅度灵活调整运动速度的变速装置。
在加装到内部具有类螺旋桨增压扇(16)时,为了不大幅度加快空气与水液,在储存与后移空间(6)内的运动速度,并因此造成减阻外套内部空气或水液储存与后移空间(6)内的空气或水液,流动阻力大幅度增大,可适当减小减阻外套表面的空气或水液外移缝隙(4)宽度。或者将减阻外套表面的空气或水液外移缝隙(4),如图16-17内所绘制的那样,制作为具有可移动缝隙大小调节板(34),并可根据需要对空气或水液外移缝隙(4)进行大小调节的结构。
至于控制减阻外套外表缝隙大小的可移动缝隙大小调节板(34),可以类似图16-17内所绘制的那样制作为类7字状外形。但也可以将控制减阻外套外表缝隙大小的可移动缝隙大小调节板(34),制作为其中一侧具有开口的半口字状外形。还可将控制减阻外套外表缝隙大小的可移动缝隙大小调节板(34),制作为具有类似结构或类似功能的其他外形。
除减阻外套外表的空气或水液外移缝隙(4)大小,可制作为完全能进行大小调节的具可移动缝隙大小调节板(34)结构外。在飞机机翼前方的进气口,如制作为具长条状开口的类缝隙结构外形时,在进气口部位也可制作结构类似可移动缝隙大小调节板(34)的调节装置,来对进气口的宽度进行调节控制。
另外来自进气或进水口(1)的空气或水液,在减阻外套外壳层(3)与内侧机、弹、艇、舰外表面之间的,被肋状支撑条(5)相互间隔的储存与后移空间(6),不断进行向后运动过程,同样也是会产生摩擦阻力的,所以还应尽可能降低空气或水液,在从进气或进水口(1)进入减阻外套内侧空间时的进入阻力,以及降低空气或水液在减阻外套内侧储存与后移空间(6)的运动速度。为此最好如图3、6-8等内所绘制的那样,一方面在进气或进水口(1)的后部,留出一个相对稍大一些的气流或水流运动缓冲空间。另一方面还应适当增加减阻外套外壳层(3)与更内侧机、弹、艇、舰外表面之间的间隔距离,以便使减阻外套内部的空气或水液储存与后移空间(6)体积,除以单位时间通过空气或水液外移缝隙(4)向外溢流的空气或水液数量,会具有相对比较大比较数值。同时也会极大幅度减小减阻外套内侧气体或水液,相对减阻外套外侧气体或水液的运动速度。
为了大幅度降低空气或水液,在减阻外套内侧移动时的运动阻力,还可考虑类似图19内所绘制的那样,在安装减阻外套的飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船外表面,类翼刀状凸起或肋状支撑条之间,制作大量倾斜安装的宽度与厚度很小扰流板(25)来进行减阻。并且这样安装的宽度与厚度很小扰流板,如果其前部距离机、弹、艇、舰体的外表面略远,而后部距离机、弹、艇、舰体的外表面相对较近,并且在宽度与厚度很小扰流板前部的机、弹、艇、舰表面很近距离,制作有一个类三角状流线体凸起,则因气流或水流在宽度与厚度很小扰流板(25)外部,不断流动过程会产生负压,这样就会从宽度与厚度很小扰流板(25)后部边缘,与类三角状流线型凸起之间,不断会有大量气体向外溢流喷射而出,并因此使宽度与厚度很小扰流板(25)外部产生强烈涡流减阻。
为了进行极大幅度减阻,也可如图20-21内所绘制的那样,在减阻外套内侧的飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船外表面的,类翼刀状凸起或肋状支撑条之间,布置大量非对称波浪状减阻凸起,来形成外表面层具减阻结构进行减阻。
为了进行极大幅度减阻,也可如图22-23内所绘制的那样,在减阻外套内侧的飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船外表面的,类翼刀状凸起或肋状支撑条之间,布置大量对称性波浪状减阻凸起,来形成外表面层具减阻结构进行减阻。
为了极大幅度进行减阻,也可如图24-25内所绘制的那样,在减阻外套内侧的飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船外表面的,类翼刀状凸起或肋状支撑条之间,制作非对称波浪状减阻凸起与位错布置类梭状凸起表面层,来形成减阻结构进行减阻。
为了极大幅度进行减阻,也可采用在减阻外套内侧的飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船外表面,类翼刀状凸起或肋状支撑条之间,安装对称性波浪状减阻凸起与位错布置类梭状凸起表面层,形成具减阻结构来进行减阻。
为了极大幅度进行减阻,也可如图26-27内所绘制的那样,考虑在减阻外套内侧的飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船表面,类翼刀状凸起或肋状支撑条之间,安装大量位错布置的较宽或较窄类梭状凸起表面层,形成减阻结构进行减阻。
为了极大幅度进行减阻,也可考虑如图28-29内所绘制的那样,在减阻外套内侧的飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船表面,制作具有大量规则位错分布圆弧形减阻凸起的表面层,来进行减阻的减阻结构。
为了极大幅度进行减阻,也可考虑如图30-31内所绘制的那样,将减阻外套内侧的飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船表面层,制作同时具大量规则位错分布圆弧形减阻凸起与类梭状凸起的复合分布结构,来形成减阻结构进行减阻。
在飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船外部表面,所制作的最外部减阻外套外壳层(3),可以如图9内所绘制的那样,在外表面的空气或水液外移缝隙(4)前部部位。制作局部具有明显下洼的外壳层表面下凹区(20)结构。
在飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船外部表面,所制作的最外部减阻外套外壳层(3),也可以如图10内所绘制的那样,将外表面的空气或水液外移缝隙(4)前后二侧部位,制作为完全标准流线体曲面形状的结构。
在飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船外部表面,所制作的最外部减阻外套外壳层(3),还可以如图11内所绘制的那样,将外表面的空气或水液外移缝隙(4)之间的部位,制作为具有一定幅度前高后低特征的斜掀性结构。
在飞机、导弹、鱼雷、潜艇与各种舰船的外部部位,都可安装减阻外套。特别是在鱼雷与潜艇的前部,以及舰船下部水面线下部的减阻外套前部,如安装一个或多个具类螺旋桨增压扇(16)的进水口(1),大幅度增加来自前方的水流,从进水口进入减阻外套后的继续流动压力,与大幅度增加它们通过减阻外套表面空气或水液外移缝隙(4),向外进行溢流喷射时的流动速度。这样更是会有利于实现鱼雷与潜艇在运动过程大幅度减阻目的。
这样的减阻原理也同样可应用于导弹与火箭,但由于导弹与火箭的特殊外形结构,所以在其外部安装减阻外套后,当它们不断高速飞行时,因在它们前部整流罩的减阻外套外部,会有极其大量的气体分子,不断沿减阻外套表面的空气外移缝隙(4)向外溢流喷射,就会致使整个前部椎体区,都被涡流性气体完全包裹,这样必然会极大幅度减低来自前方空气气流,对整流罩的冲压性阻力。而在导弹与火箭椎体区的后部,则因一般全都为圆柱体状,所以在这样的圆柱体外部安装减阻外套后,只要有大量气体分子不断大量向外高速溢流,从而形成很强的贴面性向前反卷涡流,那么在其更外侧运动的不论是亚音速运动气流,还是超音速或高超音速运动的气流,就很难与导弹或火箭的圆柱体外表面直接产生摩擦作用,所以在导弹与火箭外部使用减阻外套时,其减阻的效果必然会更好。
减阻外套也可安装在不论什么样类型的飞机机身与机翼外部。并且越是飞行速度快的飞机,在其机身外部安装减阻外套后,其可起到的减阻效果越显著。
在客用飞机的机身外部安装减阻外套时,减阻外套进气口当然要设置在机身最前部,至于驾驶舱与客舱的玻璃窗户外部,可在相应位置的减阻外套部位再安装一层玻璃。这样就可让空气穿过二层玻璃间的空隙继续向后流动。而飞机的舱门与其周围的安装框,则可制作为可内外移动式。并在正常舱门的外表面,间隔一定距离也设置一个减阻外套层。这样在飞机飞行时舱门部分进行内移,使舱门外表与周围的飞机机身外表平齐,而舱门外部安装的减阻外套外壳层边缘,也与周围的减阻外套外壳层边缘进行相接,从而可通过舱门与外侧减阻外套外壳层之间向后输气。而在飞机落地后要打开舱门时,则将飞机舱门与其周围的安装框,外移到与外侧减阻外套外表平齐,这样就可无限制的打开舱门了。而运输机因除机尾外的在整个机身部位没有机门与玻璃窗户,所以在这样的飞机机身外部,要制作或安装减阻外套就更容易了。同时对于客机与运输机来说,发动机一般是安装在飞机的机翼上下方的,所以其的安装对飞机机身与机翼外部,如何安装减阻外套就更不会有什么影响了。
并且在运输机或客运机机身外部加装减阻外套时,虽然飞机机身也会因此增加直径,但因这样飞机的本身机身直径,就比战斗机直径会极大幅度增大,所以在机身外部安装减阻外套后,所增加的机身直径与体积,相对原来飞机机身的直径与体积来说,就数值实在是相对较小了,所以在这样飞机机身外部加装减阻外套后,因此而减小的机身飞行阻力数值就更加巨大了。
但战斗机因将发动机安装在飞机机身二侧或下部,所以在这样的飞机外部安装减阻外套时,则减阻外套进气口的位置布置,就需考虑飞机发动机的布置方式。其中在发动机进气口安装飞机机身二侧时,则其机身前部与下部的减阻外套进气口,可设在飞机机头的整流罩部位。而驾驶舱后部的机身后上方,与飞机发动机进气口后部机身二侧减阻外套的进气口,则可由在飞机发动机进气口周围边缘部位,所制作的具长条状开口类缝隙式进气口提供。或从发动机进气口内分出部分气体,来作为后部减阻外套工作所需要气体的来源。
而飞机发动机进气口制作在机身下部时,则整个机身前部、机身二侧以及后上方减阻外套工作时所需要的空气,由设置在整流罩前部尖端部位的较大进气口提供。而发动机进气口周围的机身下部减阻外套工作所需空气,则由飞机发动机进气口二侧与下方边缘部位制作的具长条状开口类缝隙式进气口提供,或从发动机进气口内分出部分气体,来作为下部减阻外套工作所需要的气体来源。
而在这样的前部安装减阻外套的战斗机机身外部,发动机进气口可紧贴前部减阻外套的后部边缘安装。同时因从前部减阻外套外表面,所流过的空气大多都为涡流态,而不再是具贴面层特征气体,所以在飞机发动机进气口与机身外表面之间,就不再需象歼10那样制作用于后泄贴面层空气的间隔空间了。
当然在战斗机机身的外部安装减阻外套,肯定也会使飞机机身直径数值发生一定幅度增加,但因为在机身的前部会增加进气口,而进气口的直径,可能是大于机身周围所增加的机身直径增加数值的,所以空气从进气口外侧的边缘(2)部位,垂直向外流动到相当于机身周围减阻外套最大直径处的垂直距离,也同样并不会比从原来机身前部的原整流罩中心部位,垂直向外流动到原来机身周围最大直径处的垂直距离存在明显增加。
而且由于在战斗机高速飞行的过程,从机身减阻外套外表面正快速流过的空气,会因运动速度快所以造成内压力大幅度下降,从而会如图13内所绘制的那样,致使机身外部形成很强涡流而减阻。而减阻外套外部空气高流速,造成的减阻外套内侧所存在空气,不断受吸引从减阻外套外表空气外移缝隙(4)急剧向外溢流喷射,还会造成减阻外套内侧的气体储存与后移空间(6)内,气体的压力大幅度减小,这样来自前方的空气冲压进入机身前方进气口时,对整个机身部位所产生压力也会较小。所以必然造成加装减阻外套的飞机机身,尽管直径会因此增大一些,但飞机机身的飞行阻力并不会因此增加,而是仍然会大幅度下降。
至于减阻外套在飞机机翼上部进行应用时,如飞机是需要进行高机动性的战斗机,则这样飞机因为了机动性往往在机翼的前后缘部位,安装前后缘襟翼、副翼,所以应根据机翼的实际结构,而决定机翼部位减阻外套的安装方法。其中在机翼前缘所设置的前缘襟翼,可将其整体制作为一个在最前部襟翼翼尖部位,设置有具长条状类缝隙式进气口的,类机头整流罩式的减阻外套结构。而在这样前缘襟翼后部的主翼部分,则可在正常机翼表面层外部,再进一步加装新的减阻外套。并将这一主翼外部的减阻外套进气口,制作在靠近前缘机翼尾部的机翼主体前部部位。至于机翼后部的后缘机翼与副翼部位,则只能保留原有的正常结构了。
但如战斗机只是在机翼后缘安装襟翼、副翼,或飞机是机翼前部不使用前缘襟翼的运输机或客用机,这样机翼的没有襟翼与副翼的前部与中部主体部分外部,就可制作具前部进气口的减阻外套了。
但在正常大小的没有正常前缘机翼的飞机机翼外部,当安装减阻外套时,因在其前部进气口(1)内必须制作气流缓冲空间,所以从机翼前部边缘到后部边缘的宽度,一定会有幅度不小的变宽,这样一来必然会使机翼的升力发生较大幅度增长,所以在这样的飞机机翼外部要安装减阻外套时,应先将原来的机翼前部边缘适当进行后移,以便在其外部安装了减阻外套后,使包括减阻外套的飞机机翼整体宽度不发生明显增大。
另外对于飞机机翼外部安装的减阻外套来说,为了增加机翼外部减阻外套外壳层(3),与更内侧飞机机翼外表面之间的间隔距离,还可采用的技术措施之一,就是取消现有飞机机翼的翼面外壳层。而可以采用的另一种技术措施,则是将原有机翼翼面外壳层,适当向内进行移动。这样就可将肋状支撑体(5)与机翼内部的前后向龙骨合并,从而大幅度增大减阻外套内侧空气储存与后移空间(6)了。
这样做之后原有的机翼厚度,可能不会很明显提高,或提高幅度很少。即使采用将原有机翼翼面外壳层,适当进行向内移动安装的方式。但如能够将减阻外套内侧原有机翼的外壳层,制作为具图19-27内所绘制外形的具减阻功能表面层结构,并在可能的限度内最大幅度进行内移性安装,这样在其外部安装减阻外套后,减阻外套上方最高点位置高度,也可能只是略有提高,但应该不会提高太多。
在飞机机翼前部要制作进气口(1),可考虑制作为具长条状开口类缝隙式结构。也可制作为内侧安装有类螺旋桨增压扇(16)圆形进气口。当在正常飞机机翼外部减阻外套前部,制作不加装具类螺旋桨增压加扇(16)进气口(1)时,可将整个机翼外部的减阻外套最前部,都制作为具长条状开口类缝隙式进气口。并且在这样情况下只要进气口部位的进气区总面积,不大于机翼表面的空气或水液外移缝隙(4)总面积,而减阻外套内部的空气储存与后移空间(6)又相对体积较大,则安装这样进气口的飞机机翼外部减阻外套,其减阻效能就应该是较好的。
但如要在机翼外部的减阻外套最前部,制作加装类螺旋桨增压扇(16)的进气口时,则在这样的机翼前部减阻外套最前部部位,就需制作一到多个内侧加装类螺旋桨增压扇(16)的独立进气口。至于这几个进气口之间的减阻外套其他前部翼尖部位,则可制作为不具有任何进气口,而只是在外表具有大量空气或水液外移缝隙(4)的普通机翼翼尖结构。这样的机翼前部进气口部位,在制作为具一到数个内部安装类螺旋桨增压扇(16)的进气口时,则由于类螺旋桨增压扇(16),会极大幅度增强气体从空气或水液外移缝隙(4)之内,向外溢流喷射的强度,所以其减阻效率很可能会更大幅度提高。
在飞机机身与机翼外部制作减阻外套时,不但可在飞机以亚音速进行飞行时可以减阻,而且就是在飞机进行超音速或高超音速飞行运动过程,也因为从覆盖飞机机身与机翼的减阻外套外表空气或水液外移缝隙(4)部位,会有极其大量的空气不断高强度的向外溢流喷射。并且飞机的飞行速度越快,必然是从覆盖飞机机身与机翼的减阻外套外表空气或水液外移缝隙(4)部位,向外进行溢流喷射的空气气流强度越大,所以在飞机机身与机翼外部制作减阻外套时,就越是进行进行超音速或高超音速飞行时,其减阻效果可能越是会极大幅度提高了。
在飞机机身与机翼外部安装减阻外套后,之所以会在进行超音速或高超音速飞行时大幅度减阻,原因这是因飞机在进行超音速或高超音速运动过程,当气流冲击到采用正常结构飞机机身前部类锥形体表面,或机翼最前部的类楔形体表面时,会产生极强的冲击阻力。且这些冲击机身与机翼前部的空气分子,在发生冲击过程,绝大部分还必然都会受反作用力影响,以极快速的运动速度,指向完全相反方向的进行离开机身与机翼表面的运动。飞机超音速运动时的激波,就是由进行这样运动的空气分子以极高速度向外运动,与周围空间的相对静止空气分子发生相互碰撞形成的。而因为有这样的激波存在,所以会因此形成强度很大的冲压性激波阻力。
这样因高速气流冲击飞机机身与机翼表面,所形成的激波内高速向外运动空气分子,在越过飞机机身的最大直径与机翼的最大厚度部位之后,也难以很快就改变为回过头来,重新开始向机身与机翼的表面运动。这样就会在机身与机翼后部的直径或厚度不断减小区域,形成空气密度极低极低的高负压区域,因此再形成数值极大的与激波存在有关的负压吸引阻力。飞机在超音速或高超音速飞行时阻力(现在一般叫激波阻力)急剧增加,就是因为机身与机翼前部会形成极强大冲击阻力,以及在机身与机翼后部直径与厚度减小区,会形成极强大负压吸引阻力,这样二方面的原因造成的。
但是在飞机的机身与机翼外部设置减阻外套,特别是同时还在机身与机翼的前部时,则由于在飞机进行飞行时,会有极其大量来自减阻外套内侧的气体分子,不断的从飞机机身前部椎体与机翼前部楔形体区,所安装减阻外套表面制作的空气外移缝隙(4)内,不断向外快速溢流喷射而出,这样就必然会使冲击到机身与机翼表面的气流(甚至超音速或高超音速气流),会有相当多一大部分,通过冲压性运动进入进气口后,然后再从空气外移缝隙(4)内不断高速向外溢流喷射,并且飞机的运动速度越高,可从机身与机翼前部进气口,冲压性进入的空气数量越多,所进入气体的压力越大,而从减阻外套表面空气外移缝隙(4)内向外溢流喷发的气流速度与数量也就越大。这样就会在靠近机身与机翼表面的区域,以向前反卷涡流性运动方式不断向后移动。这样一方面会使飞行中的飞机机身与机翼前部,不易于形成强度较大激波。
同时也会因有相当多一部分空气分子是不断反卷着,贴着机身与机翼表面向后移动,所以必然有利于在它们因向后运动,当越过机身直径最大处与机翼表面最高点后,可较快速的转变为向机身与机翼后部的向下与向心回缩表面进行回流,以减弱机身与机翼后部表面的负压状态。但更重要的是在机身与机翼的后部减阻外套外部表面,所存在的空气或水液外移缝隙(4)内,因会有极其大量气体分子不断向外快速溢流喷射,这样就会在飞机的机身与机翼后部减阻外套外部靠近表面部位,不再形成物质密度极低极低的高负压区域,而是会形成一个具少量气体的低密度层,从而就可大幅度降低负压吸引阻力,这样一来自然就即使飞机进行超音速或高超音速飞行时,也会飞行阻力极大幅度降低了。
但在机翼外部安装减阻外套后,将使在机翼内制作油箱变得不容易,至少是无法制作较大油箱,所以在机翼外部制作减阻外套后,可适当增加机身的直径,或增加战斗机二发动机之间的间距,以便在机身内部制作更大的油箱。不过由于飞机在安装减阻外套后,可能会大幅度减低飞行阻力,所以即使因机翼外部制作减阻外套,而造成整个飞机的载油率稍有下降,但因飞机在使用同样数量的机内载油时,会因飞行阻力的大幅度下降,而使飞机的飞行速度大幅度加快,这样就会使同样耗油的飞机飞行距离大幅度变远,所以飞机在安装减阻外套后,即使发生载油量很少量减少,应该也不会致使飞机的内油飞行总航程发生下降。甚至还可能仍然在一定范围内增加飞行距离
总之虽然飞机、导弹与火箭、鱼雷、潜艇、各种舰船外部,安装减阻外套后可能直径会稍有增加,前部迎风(或水压)面也会略有增大,但只要在它们前部设置的进气或进水口大小适当,而其后部减阻外套内侧肋状支撑条(5)之间空气或水液后移通道大小够用,减阻外套外壳层上制作的空气或水液外移缝隙(4)又数量很多,宽度适当,致使从前部进气或进水口进入减阻外套内部空间的大量空气或水液,可从空气或水液外移缝隙(4)快速向外不断溢流喷射,形成不断向前反卷空气或水液涡流,这样就会使减阻外套外表面部位,受到的冲压阻力、摩擦阻力、后上部机翼等表面的负压吸引阻力等,全都发生较大幅度降低与减小了。

Claims (1)

1.一种可大幅度减阻的减阻外套,是由前部进气或进水口、减阻外套外壳层、外壳层表面空气或水液外移缝隙、肋状支撑条、可在进气或进水口内选择性配备的类螺旋桨加压扇为主构成;其特征在于:在与外部空气或水体接触的飞机、导弹、鱼雷、潜艇正常外表面,以及水面舰艇水面线下部部位外表面内,通过许多个纵向排布肋状支撑条(5)的连接与支撑,整体覆盖性的安装减阻外套外壳层(3);而在减阻外套外壳层(3)中,则制作有大量以相互较小间隔密集平行布置的空气或水液外移缝隙(4);在整体性减阻外套外壳层(3)最前部,则设置有进气或进水口(1);在飞机、导弹、鱼雷、潜艇、与各种舰艇运动过程,从进气或进水口(1)运动进入储存与后移空间(6)的空气或水液,在通过肋状支撑条(5)之间的空隙不断向后运动过程,沿减阻外套外壳层(3)上部的相互平行布置空气或水液外移缝隙(4),不断快速向外急剧溢流喷射,就会在正沿减阻外套外壳层(3)外表面部位,不断向后快速流动的空气或水体中,产生内侧不断向前反卷的大量较强密密麻麻涡流,这样自然就可大幅度减少飞机、导弹、鱼雷与各种舰艇的运动阻力了。
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