CN104494814A - 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)。也可在进气或进水口内设置增压风扇。这样在各种机、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、火箭、鱼雷、潜艇、水面舰船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、与水面舰船,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、舰等的减阻技术。
为了实现这样目标,提出的一种可大幅度减阻的减阻外套,是由进气或进水口、减阻外套外壳层、气液外移缝隙、肋状支撑条、可在进气或进水口内选择性配备的增压风扇为主构成;其特征在于:在与外部空气或水体接触的各种飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇的原始外壳层外表面,以及水面舰船水面线下部部位的原始外壳层外表面内,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);而在这样减阻外套外壳层(3)的外表面,则制作有大量以相对较小间隔密集平行布置的气液外移缝隙(4);在各种飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇外部减阻外套外壳层的外表面或前部部位、以及水面舰船水面线以下部位的减阻外套外壳层(3)的外表面或前部部位,则设置有进气或进水口(1):而在这些飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇原始外壳层外部,设置的减阻外套进气或进水口(1),可以制作为一到多个圆形或方形的进气或进水口(1):也可制作开口为较狭长类狭缝状的进气或进水口(1)。
在各种飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇、与舰船运动过程,从进气或进水口(1)运动进入气液后移通道(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气液外移缝隙(4),不断快速向外溢流或急剧溢流喷射,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,产生内侧不断向前方反卷的大量密密麻麻较强涡流,这样自然就可大幅度减少各种飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇、与舰船的运动阻力了。
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、以及机翼的外表面安装使用;或在导弹或航天火箭前部整流罩与弹、箭体外部表面使用;也可安装在鱼雷或潜艇外表面使用;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。特别是在进气或进水口部位安装增压风扇(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,在减阻外套表面气液外移缝隙(4)部位外流强度,并因此大幅度增大减阻外套外表空气或水液涡流强度,从而极大幅度增加减阻效果。
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是在飞机前部雷达整流罩部位制作的减阻外套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其中一种外表面可视外形结构轮廓示意图。
图3是进气口内安装增压风扇减阻外套纵切剖面结构轮廓示意图。
图4是最前部进气口内安装增压风扇的进气口正视外形结构示意图。
图5-6是在减阻外套进气口最前部安装的网格状进气口外罩其中二种正视外形结构示意图。
图7-11是减阻外套外表面气液外移缝隙分布的几种正视外形结构示意图。
图12-16是外形特点不同的减阻外套外表面其中五种局部纵切剖面外形结构示意图。
图17是在各种机、舰、弹、艇外部所安装减阻外套的局部部位内外气流或水流的流动特征示意图。
图18是在飞机机身与机翼、导弹、火箭、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厚度较小扰流板正侧视剖面结构示意图。
图19是在飞机机身与机翼、导弹、火箭、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另一种厚度较小扰流板立体结构示意图。
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、舰局部外表面侧视剖面与正视外形示意图。
图24-25是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32-33是高速舰船前部安装减阻外套后的其中一种侧视剖面结构示意图。
图34是在最前部安装减阻外套后的高速舰船海平面以下部分水平剖面结构示意图。
图35是安装减阻外套的飞机机翼其中一种纵切外形结构剖面结构示意图。
图36是是安装减阻外套的导弹其中一种纵切外形结构剖面结构示意图。
图37是安装减阻外套的航天火箭其中一种纵切外形结构剖面结构示意图。
图38是安装减阻外套的鱼雷其中一种纵切外形结构剖面结构示意图。
图39-40是安装减阻外套的潜艇其中二种纵切外形结构剖面结构示意图。
图内;1进气或进水口 2进气或进水口前部的外侧边缘 3减阻外套外壳层 4气液外移缝隙 5肋状支撑条 6气液后移空间 7后部安装底板 8控制气流或水流流动的内椎体 9鱼雷与导弹弹体、或潜艇外壳的外表面 10海平面 11内侧机翼主体 12声呐等探测装置 13网格状进气口外罩 14潜艇艇体 15指挥台围壳 16增压风扇 17船体内侧面船板转折线 18船体底板 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类翼刀状凸起或肋状支撑条 25倾斜安装的厚度较小扰流板 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升降气液隔离板 31电动机之类发动机装置或并联在主发动机上部的旋转轴 32电动机安装板 33电动机旋转轴 34船体前部类三角状椎形体面 36推进器 37固定减阻外套铆钉 38不同外壳条带间直接连接体 39进气外罩骨架 40气体进入空间 41中央椎体。
具体实施方式:
各种飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇的外部表面、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气液外移缝隙(4),所以空气或水液在进入这些机、弹、箭、雷、艇、舰前方进气或进水口(1)后,在沿减阻外套内侧气液后移通道(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,所形成压力大幅度下降造成的负压吸引,或因增压风扇(16)作用造成的减阻外套内侧气液压力增大,致使通过进气或进水口(1)进入气液后移通道(6)的气液,从减阻外套表面存在的极其大量气液外移缝隙(4),不断向外快速进行溢流喷射,并且会如图17内所绘制的那样,在减阻外套的外表面区域,形成最内侧是近水平缓慢后移薄层气流,在其外侧是不断向前反卷着向后移动的涡流性空气或水液层,再外部才是相对于各种机、弹、箭、雷、艇、舰体,进行高速运动的正常空气或水液物质层。
而在各种机、弹、箭、雷、艇、舰体外表面在安装减阻外套时,因具有上述的空气或水液流动特征,所以会极大幅度降低飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇与各种舰船,前半部部分外表面与下部表面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,后表面直径逐渐缩小区域,飞机机翼后表面高度降低部位,因运动所形成的负压吸引性阻力,这样就会使得飞机、导弹、火箭、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气液外移缝隙(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进气或进水口(1),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,因为必须保证在进气或进水口(1)内不安装增压风扇(16)时,从进气或进水口(1)部位,进入气液后移通道(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,低于进气口周围减阻外套外表面正受到的空气压力。
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、箭、雷、艇、舰外表面之间的,被肋状支撑条(5)相互间隔的气液后移通道(6)内,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,在减阻外套内侧气液后移通道(6)内运动时的运动速度。为此最好一方面在进气或进水口(1)的后部,留出一个相对稍大一点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、箭、雷、艇、舰外表面之间的间隔距离。以便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。在减阻外套内侧的各种机、弹、箭、雷、艇、舰外表面,如不制作减阻贴层时,则进入减阻外套内侧不同肋状支撑体之间空间中后段的空气或水液移动速度,如果是外部气液移动速度的几分之一可能更好。
但在不极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,从而大幅度增强从气液外移缝隙(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3内所绘制的那样,加装一个增压风扇(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)内的增压风扇(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电动机之类发动机(19)。但也可在发动机与增压风扇(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。还可引入各种机、弹、箭、雷、艇、船内的一部分主动力,来驱动发动机(19)。
在进气或进水口(1)内加装到内部具有增压风扇(16)时,为了不大幅度加快空气与水液,在气液后移通道(6)内的运动速度,并因此造成减阻外套内部空气或水液气液后移通道(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气液外移缝隙(4)宽度。或者将减阻外套表面的气液外移缝隙(4),制作为具有可移动缝隙大小调节板,并可根据需要对气液外移缝隙(4)进行大小调节的结构。
在飞机、导弹、火箭、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12内所绘制那样,将气液外移缝隙(4)之间的减阻外套外壳层外表面,制作局部具有明显下洼的外壳层表面下凹区(20)结构。
在各种飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇与舰船外表面,所制作的减阻外套外壳层(3),也可以如图13、15内所绘制的那样,将外表面气液外移缝隙(4)之间的外表面部位,制作为完全标准流线体曲面形气液外移缝隙(4)状的结构。
在各种飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇与舰船外部表面,所制作的最外部减阻外套外壳层(3),还可以如图14、16内所绘制的那样,将外表面的气液外移缝隙(4)之间的外表面部位,制作为具有一定幅度前高后低的斜掀性特征的结构。笔者认为这样的类型的减阻外套外壳层的外表面结构,应该是减阻效果最好的减阻外套外壳层的外表面结构。
在飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇与各种舰船的最外部,所制作的减阻外套外壳层(3)内气液外移缝隙(4),其外形可以如图12-14内所绘制的那样,是具有八字式开口状的结构。也可如图15-16内所绘制的那样,是具有完全矩形长方体状开口的结构。但在减阻外套外壳层(3)表面的气液外移缝隙(4),制作为完全矩形长方体状开口结构时,减阻外套外壳层(3)的厚度应适当减薄。
减阻外套外壳层(3)表面的气液外移缝隙(4),可以类似图11内所绘制的那样,制作为在减阻外套外壳层表面气液外移缝隙(4)间隔的不同外壳条带之间,没有不同外壳条带间直接连接体(38)的,完全规则平行布置大长度条带状气液外移缝隙(4)的结构。
减阻外套外壳层(3)表面的气液外移缝隙(4),也可以类似图10内所绘制的那样,在肋状支撑条(5)外侧部位的不同减阻外套外壳条带之间,制作有具不同外壳条带间直接连接体(38)的,完全规则平行布置等长度条带状气液外移缝隙(4)的结构。
减阻外套外壳层(3)表面的气液外移缝隙(4),还可以类似图7-9内内所绘制的那样,在肋状支撑条(5)外侧的不同减阻外套外壳条带之间部位,以及在不同肋状支撑条(5)之间的减阻外套外壳层(3)部位,全都制作有具品字状分布不同外壳条带间直接连接体(38)做横向间隔的气液外移缝隙(4)结构。
在飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇与各种舰船的外部部位,都可安装减阻外套。特别是在高速舰船水面线下部的减阻外套前部,如安装一个或多个具增压风扇(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气液外移缝隙(4),向外进行溢流喷射时的流动速度。这样更有利于实现使各种高速舰船在运动过程大幅度减阻目的。图32-34就是在高速舰船外部的减阻外套最前部部位,制作了具增压风扇(16)进水口(1),并且这样的具增压风扇(16)进水口(1),也可从上到下的制作多个,以便满足减阻外套表面气液外移缝隙(4)向外溢流喷射水液的流动强度。
这样的减阻原理也同样可类似图36、37内绘制的那样,应用于各种导弹与火箭,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较强摩擦作用,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。
减阻外套也可类似图35内绘制的那样,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,并在在玻璃上部也适当制作气液外移缝隙(4)减阻,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,所以发动机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时所需要的气体来源。
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。
另外在战斗机外部,也可仅仅在最前部的整流椎体区安装减阻外套。
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气液后移通道(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。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飞机机翼外部,当安装减阻外套时,因在其前部制作进气口(1),所以从机翼前部边缘到后部边缘的宽度,一定会有幅度不小变宽,这样一来必然会使机翼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气液后移通道(6)了。
这样做之后原有机翼厚度,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增压风扇(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,不大于机翼表面气液外移缝隙(4)总面积,而减阻外套内部的空气气液后移通道(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,制作加装增压风扇(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增压风扇(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气液外移缝隙(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增压风扇(16)的进气口时,则由于增压风扇(16),会极大幅度增强气体从气液外移缝隙(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气液外移缝隙(4)部位,会随飞机的运动速度提高,而使空气向外溢流喷射强度增加。并且飞机的飞行速度越快,从覆盖飞机机身与机翼的减阻外套外表气液外移缝隙(4)部位,向外进行溢流喷射的空气气流强度必然会越大,所以在飞机机身与机翼外部制作减阻外套时,就是其的飞行速度越快时,其减阻效果可能会越好。特别是在飞机越是进行超音速或高超音速飞行时,其可产生的减阻效果可能越是会极大幅度提高。
在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极大幅度减阻,其原因这是因在飞机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,或冲击到机翼最前部类楔形体表面时,会产生极强的冲击阻力。而且这些冲击到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,向完全相反的折射性方向(也就是离开机身与机翼表面的方向),以极快速的速度进行运动。但因飞机本身也在不断进行高速运动,所以这样进行折射性运动的气流,其实际的运动轨迹要更靠近飞机的机身或机翼表面。飞机开始超音速运动时的冲压性激波,就是由进行这样折射性运动的空气分子,会以极高速度不断高速向外运动,不易于在飞机快速向前运动后,让空气气流在飞机的机身与机翼后方很快重新汇合造成。
而在飞机进行这样的跨超音速飞行时,所形成的冲击激波性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。飞机在跨超音速飞行时阻力(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急剧减小区,会形成空气密度极低极低的高负压区域,形成极强大的负压吸引阻力,这样二方面的原因造成的。
至于随飞机超音速的飞行速度进一步增大,因空气分子还没有高速向外运动到可产生激波的,离飞机机身与机翼较远的区域,飞机的机身与机翼就已经飞了过去,从而致使还没有形成激波的空气气流,必须向飞机飞过后形成的机后真空区回返,这样很明显的激波就无法形成了。飞机在进行高超音速飞行时反而会没有了激波,就是因为这样的原因造成。
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设置增压风扇(16)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,然后再从整个飞机机身与机翼外部的减阻外套表面空气外移缝隙(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,以向前反卷的涡流性运动方式不断向后移动。这样就会使飞行中的飞机机身与机翼外部,在跨超音速飞行时反而不易于形成强度较大激波了。
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表面,进行向下与向心回缩性回流。但更重要的是在机身与机翼后部减阻外套外表气液外移缝隙(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靠近减阻外套外部表面部位,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。
总之虽然各种飞机、导弹与火箭、鱼雷、潜艇、与舰船外部,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(1)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气液外移缝隙(4)又数量很多,宽度适当,致使从前部进气或进水口(1)进入减阻外套内部空间的大量空气或水液,可从气液外移缝隙(4)快速向外不断溢流喷射,形成不断向前反卷的空气或水液涡流,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、后上部机身与机翼等表面的负压吸引阻力等,全都发生较大幅度降低。
在减阻外套内侧的各种飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇、水面舰船外表面,还可进一步再制作具减阻作用的各种可减阻性外形贴层来进行减低阻力。这样就完全可保证在各种机、弹、箭、雷、艇、以及舰船的运动过程,空气或水流在流过减阻外套内侧的各种机、弹、艇外表面空间时,其内阻力仍然会相对很小,而不会因此降低在安装减阻外套后,各种机、弹、箭、雷、艇、船整体减阻效能。
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,可考虑类似图18、19内所绘制的那样,在安装减阻外套的各种机、弹、箭、雷、艇、舰外部的类翼刀状凸起或肋状支撑条之间,制作大量倾斜安装的厚度较小扰流板(25)来进行减阻。
为了极大幅度减阻,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、火箭、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、火箭、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、火箭、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、火箭、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内所绘制那样,考虑在减阻外套内侧飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇与各种舰船表面,类翼刀状凸起或肋状支撑条间,安装大量位错布置的类梭状凸起表面层,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、火箭、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,将减阻外套内侧飞机、导弹、火箭、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,来形成减阻结构减阻。

Claims (1)

1.一种可大幅度减阻的减阻外套,是由进气或进水口、减阻外套外壳层、气液外移缝隙、肋状支撑条、可在进气或进水口内选择性配备的增压风扇为主构成;其特征在于:在与外部空气或水体接触的各种飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇的原始外壳层外表面,以及水面舰船水面线下部部位的原始外壳层外表面内,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);而在这样减阻外套外壳层(3)的外表面,则制作有大量以相对较小间隔密集平行布置的气液外移缝隙(4);在各种飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇外部减阻外套外壳层的外表面或前部部位、以及水面舰船水面线以下部位的减阻外套外壳层(3)的外表面或前部部位,则设置有进气或进水口(1):而在这些飞机、导弹、火箭、鱼雷、潜艇原始外壳层外部,设置的减阻外套进气或进水口(1),可以制作为一到多个圆形或方形的进气或进水口(1):也可制作开口为较狭长类狭缝状的进气或进水口(1)。
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