CN114715413A - 一种流体曲率引擎及流体曲率引擎装备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流体曲率引擎及流体曲率引擎装备及其控制方法。流体曲率引擎主要由飞盘壳、多凸环盘翼、高速流体发生器组成,飞盘壳为环状或盘状的开口半腔体,多凸环盘翼为环形或盘形,多凸环盘翼的上表面沿周向流体流动方向有多个带曲率弧度的凸起。流体曲率引擎充分发挥流体粘性和高速流体惯性共同作用阻隔大气压在上凸面的降曲率区域产生低压区而产生升力的原理,控制高速流体在飞盘壳内循环流动,反复流经多凸环盘翼的弧形曲率上凸曲面,从而在多凸环盘翼的上凸面降曲率区域产生对应的多个低压区而产生升力,其升阻比可上百,可解决现有的引擎推重比小,升力不足的问题。采用流体曲率引擎提供驱动力的装备为流体曲率引擎装备。
Description
技术领域
本发明涉及引擎、发动机装备及交通工具领域,尤其涉及一种流体曲率引擎及流体曲率引擎装备及其控制方法。
背景技术
常见的引擎有内燃机、蒸汽机、燃气轮机、涡轮发动机等,但其效率较低、功重比也较小。导致采用传统引擎来产生驱动力的交通工具及装备效率低,常出现动力不足的情况。
现有的旋翼或螺旋桨都靠给流体施加一个作用力后,获得流体对其反作用力来产生驱动力,但推重比小,升力不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流体曲率引擎、一种流体曲率引擎装备及其控制方法,其充分发挥流体粘性和高速流体惯性共同作用阻隔大气压在上凸面的降曲率区域产生低压区而产生升力的原理,旨在解决现有的引擎推重比小,升力不足的问题。
为实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种流体曲率引擎,包括飞盘壳、多凸环盘翼和高速流体发生器,所述多凸环盘翼设置于所述飞盘壳内腔面上,或在飞盘壳内腔面上直接设置多个带曲率弧度的凸起,将所述多凸环盘翼与飞盘壳融合为一体,实现翼盘融合;
所述飞盘壳为环状或盘状的开口半腔体,所述多凸环盘翼为环形或盘形,所述多凸环盘翼的上表面沿周向流体流动方向有多个带曲率弧度的凸起,所述高速流体发生器为可输出高速流体的装置;
每个所述带曲率弧度的凸起类似一个单凸翼机翼,所述多凸环盘翼相当于沿周向流体流动方向将多段机翼按前缘接后缘的方式顺序联接起来的组合;
高速流体发生器产生的高速流体以一定的角度喷向飞盘壳内的多凸环盘翼,所述喷向飞盘壳内的高速流体可在飞盘壳内循环流动,反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,使多凸环盘翼处在相对高速流体中,使多凸环盘翼的气动环境与固定翼飞机的机翼在空中高速飞行时类似,流体粘性和高速流体惯性共同作用阻隔大气压而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区,上下表面的压力差在多凸环盘翼上产生对应的多个升力区,使其最大升阻比可比现有单凸翼飞行器升阻比高数倍;所述降曲率区域为从机翼前缘驻点开始,沿凸起弧线向后延伸至弧线曲率不再降低的区域。
其中,所述高速流体发生器为可输出高速流体的装置,所述高速流体发生器为燃气轮机、涡轮发动机、桨扇、风扇、气泵、水泵、高压气瓶、内燃机、蒸汽机、集气结构中任一种或几种的组合;
所述高速流体发生器的布局形式为集中式、分布式、内置式、外置式中任一种或几种的组合,将所述高速流体发生器设置于所述飞盘壳内称为内置式布局形式,将所述高速流体发生器设置于所述飞盘壳外称为外置式布局形式。
其中,所述高速流体发生器的喷口为固定式或活动式中任意一种或几种的组合;所述活动式高速流体发生器喷口为可调结构,可调整喷口的大小以及与多凸环盘翼的相对角度、位置;
所述多凸环盘翼为固定式和活动式中任意一种或几种的组合,所述活动式多凸环盘翼的带曲率弧度凸起的大小和数量可根据流体流速进行调整;所述流体为气体、液体中任意一种或几种的组合。
其中,所述流体曲率引擎为环形或盘形;
所述环形为圆环形、椭圆环形、多边环形、弧环形中任意一种或几种的组合;
所述盘形为圆盘形、椭圆盘形、多边盘形、弧盘形中任意一种或几种的组合;
所述环形的流体曲率引擎为单环形流体曲率引擎或多环形流体曲率引擎中任意一种,所述多环形流体曲率引擎为多个所述单环形流体曲率引擎套叠设置的组合。
第二方面,本发明提供了一种流体曲率引擎装备,采用如第一方面所述的流体曲率引擎提供驱动力,所述流体曲率引擎装备为流体曲率引擎交通工具、流体曲率引擎发动机、流体曲率引擎发电机、流体曲率引擎空降装备、流体曲率引擎航天飞机、流体曲率引擎宇宙飞船、流体曲率引擎火箭、流体曲率引擎巡航导弹、流体曲率引擎巡飞弹中任意一种或几种的组合;
所述流体曲率引擎交通工具、流体曲率引擎航天飞机、流体曲率引擎宇宙飞船、流体曲率引擎火箭、流体曲率引擎巡航导弹、流体曲率引擎巡飞弹的流体曲率引擎除配置有动力的高速流体发生器外,还可配置无动力被动高速流体发生器。
所述流体曲率引擎可独立安装在装备上,也可以和装备融合为一体;
所述流体曲率引擎装备为流体曲率引擎交通工具、流体曲率引擎发动机、流体曲率引擎发电机、流体曲率引擎空降装备、流体曲率引擎航天飞机、流体曲率引擎宇宙飞船、流体曲率引擎火箭、流体曲率引擎巡航导弹、流体曲率引擎巡飞弹中任意一种或几种的组合。
所述流体曲率引擎发电机为风力曲率引擎发电机、燃气曲率引擎发电机、蒸汽曲率引擎发电机中任意一种或几种的组合。
其中,所述流体曲率引擎交通工具为流体曲率引擎车、流体曲率引擎船、流体曲率引擎潜航器、流体曲率引擎飞行器、流体曲率引擎飞航器、流体曲率引擎飞碟中任意一种或几种的组合;
所述流体曲率引擎飞行器为流体曲率引擎飞机、流体曲率引擎飞行汽车、流体曲率引擎飞行轮船、流体曲率引擎飞行列车、流体曲率引擎空中客车、流体曲率引擎空天飞机中任一种或几种的组合。
其中,所述流体曲率引擎空降装备的高速流体发生器为集气结构,所述集气结构为前大后小的喇叭状;所述集气结构利用流体曲率引擎装备与流体的相对高速运动将流体从前端大口压入,利用自身喇叭口收敛结构或拉瓦尔管结构加速流体后,从集气结构后方小口以一定角度将高速流体喷向所述飞盘壳内的多凸环盘翼,所述喷向飞盘壳内的高速流体可在飞盘内循环流动反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,使多凸环盘翼处在相对高速流体中,使多凸环盘翼的气动环境与固定翼飞机的机翼在空中高速飞行时类似,从而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区,进而在多凸环盘翼上产生对应的多个升力区,进而使流体曲率引擎空降装备产生可控的升力,保证流体曲率引擎空降装备及其所携带装备低速平稳可控地降落;
所述流体曲率引擎发动机和流体曲率引擎发电机的高速流体发生器可采用所述集气结构来加速风力、蒸汽、燃气等流体。
其中,所述流体曲率引擎交通工具、流体曲率引擎航天飞机、流体曲率引擎宇宙飞船、流体曲率引擎火箭、流体曲率引擎巡航导弹、流体曲率引擎巡飞弹的流体曲率引擎除配置有动力的高速流体发生器外,还可配置集气结构无动力被动式高速流体发生器。
其中,所述流体曲率引擎飞碟由流体曲率引擎、飞碟体、操纵系统、起落装置等组成,所述流体曲率引擎飞碟整体成飞碟状。
第三方面,本发明提供了一种流体曲率引擎装备控制方法,应用于第一方面所述的流体曲率引擎和第二方面所述的流体曲率引擎装备,包括以下步骤:
当需要启动流体曲率引擎提供驱动力时,开启高速流体发生器,将高速流体发生器产生的高速流体以一定的角度喷向飞盘壳内的多凸环盘翼,所述喷向飞盘壳内的高速流体可在飞盘壳内循环流动,反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,使多凸环盘翼处在相对高速流体中,使多凸环盘翼的气动环境与固定翼飞机的机翼在空中高速飞行时类似,流体粘性和高速流体惯性共同作用阻隔大气压而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区,上下表面的压力差在多凸环盘翼上产生对应的多个升力区,进而使流体曲率引擎产生驱动力;
所述曲率引擎启动后将在其开口方向上形成强烈气旋或液旋,类似龙卷风或旋涡,开口方向上流体整体密度和压强降低,沿该方向前进阻力更小;
所述流体曲率引擎产生的驱动力可用于流体曲率引擎交通工具上升、下降、悬停、前进、后退、平移、转向等机动需求,控制流体曲率引擎交通工具的油门或电门来控制喷向多凸环盘翼流体的流量及流速,进而提供大小不同的驱动力,还可根据需求调整高速流体发生器喷口的大小以及与多凸环盘翼的相对角度、位置来使流体曲率引擎产生大小不同的驱动力,还可调整带曲率弧度凸起的大小和数量来产生大小不同的驱动力;
可通过改变流体曲率引擎相对流体曲率引擎装备或交通工具的方位来获得转向动力,也可通过改变多凸环盘翼不同位置的流体流速来获得转向动力,其流速快的部分升力大,流速慢的部分升力小,造成多凸环盘翼上升力不平衡,进而产生转向力矩;也可通过改变流体曲率引擎组中各引擎的不同驱动力来获得转向动力;还可采用常规的舵面或喷射流体方式来提供前进、后退、平移、转向等动作的动力;
关闭高速流体发生器,喷口流体的流速降低,曲率引擎的驱动力也逐渐降低,流体曲率引擎装备运行速度也将降低直至最后停下。
本发明的有益效果是,本流体曲率引擎充分发挥流体粘性和高速流体惯性共同作用阻隔大气压在上凸面的降曲率区域产生低压区而产生升力的原理,控制高速流体在飞盘壳内循环流动,反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,从而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区及升力区,进而使其升阻比极大、升限高、噪声小、操作方便安全,进而使流体曲率引擎飞行器的最大起飞/着陆重量可超过同功率固定翼飞机的数倍,超过同功率旋翼直升机的十数倍,起降轻松。流体曲率引擎飞行器具有功率载荷极大、速度快、航程远、升限高、噪声小、操作方便等优点,特别是还能垂直起降,能在空中悬停,对起降场地无特殊要求,一块平地即可起降,不需建专用大型机场。
由于本流体曲率引擎重新定义了其所处的流场,受环境气流影响减小,自控性大幅增加,使流体曲率引擎交通工具可在低空复杂气流条件下稳定飞行,垂直飞行与平飞过渡平稳,既适合中高空飞行,也适合低空、超低空飞行,能实现从低空到高空的全域范围内飞行,以及实现从高速到低速甚至悬停的全速范围内飞行,还能实现海、陆、空、潜全域的航行、行驶、飞行。
所述流体曲率引擎交通工具使用方便,安全性高,使用范围广,既能用于城际交通,又能用于城市空中立体交通,还可用于军用、应急、抢险、特殊、边缘、农用等领域,形成空中快速交通网,大幅缓解城市拥堵交通,并将通行速度和效率较现有的以汽车和地铁为主的平面通行模式提高数倍乃至十数倍,显著提高通行速率。
所述流体曲率引擎用火箭发动机的少部分高速气流就可产生足够克服火箭重力的升力,可助力火箭低耗飞出大气层,使同规格的火箭的有效载荷提高数倍,大幅降低发射成本及难度。另外,如宇宙飞船、航天飞机、可回收火箭、空投装备及物资采用流体曲率引擎来实现返回地面,使用其动能及重力势能就足够实现任意位置可控精准平稳地降落,不需额外的能量输入,节约能源。
所述曲率引擎启动后将在其开口方向上形成强烈气旋或液旋,类似龙卷风或旋涡,开口方向上流体整体密度和压强降低,沿该方向前进阻力更小,将可实现更高的速度和更小的阻耗。
如本流体曲率引擎交通工具的高速流体发生器主要采用电力供能,做到在运行过程中基本零排放,非常环保、低耗,可低于水运的运输成本。促进空天、城市、城际、城乡,特别是边远地区交通的高效、环保发展,彻底革新交通出行方式,开启全面立体交通时代。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种风扇流体曲率引擎示意图。
图2是本发明提供的一种风扇流体曲率引擎及凸起的剖示图。
图3是本发明提供的一种流体曲率引擎组示意图。
图4是本发明提供的一种多边环形内置发生器流体曲率引擎示意图。
图5是本发明提供的一种多环形流体曲率引擎示意图。
图6是本发明提供的一种集气结构流体曲率引擎空降装备剖视图。
图7是本发明提供的一种集气结构流体曲率引擎空降装备示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
为克服现有引擎推重比小的不足,请参阅图1至图5,第一方面,本发明提供了一种流体曲率引擎,包括飞盘壳、多凸环盘翼和高速流体发生器,所述多凸环盘翼设置于所述飞盘壳内腔面上,或在飞盘壳内腔面上直接设置多个带曲率弧度的凸起,将所述多凸环盘翼与飞盘壳融合为一体,实现翼盘融合;
所述飞盘壳为环状或盘状的开口半腔体,所述多凸环盘翼为环形或盘形,所述多凸环盘翼的上表面沿周向流体流动方向有多个带曲率弧度的凸起,所述高速流体发生器为可输出高速流体的装置;
每个所述带曲率弧度的凸起类似一个单凸翼机翼,所述多凸环盘翼相当于沿周向流体流动方向将多段机翼按前缘接后缘的方式顺序联接起来的组合;
高速流体发生器产生的高速流体以一定的角度喷向飞盘壳内的多凸环盘翼,所述喷向飞盘壳内的高速流体可在飞盘壳内循环流动,反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,使多凸环盘翼处在相对高速流体中,使多凸环盘翼的气动环境与固定翼飞机的机翼在空中高速飞行时类似,流体粘性和高速流体惯性共同作用阻隔大气压而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区,上下表面的压力差在多凸环盘翼上产生对应的多个升力区,使其最大升阻比可比现有单凸翼飞行器升阻比高数倍;所述降曲率区域为从机翼前缘驻点开始,沿凸起弧线向后延伸至弧线曲率不再降低的区域。
请参阅图1至图7,第二方面,本发明提供了一种流体曲率引擎装备,采用如第一方面所述的流体曲率引擎提供驱动力,所述流体曲率引擎装备为流体曲率引擎交通工具、流体曲率引擎发动机、流体曲率引擎发电机、流体曲率引擎空降装备、流体曲率引擎航天飞机、流体曲率引擎宇宙飞船、流体曲率引擎火箭、流体曲率引擎巡航导弹、流体曲率引擎巡飞弹中任意一种或几种的组合;
所述流体曲率引擎交通工具、流体曲率引擎航天飞机、流体曲率引擎宇宙飞船、流体曲率引擎火箭、流体曲率引擎巡航导弹、流体曲率引擎巡飞弹的流体曲率引擎除配置有动力的高速流体发生器外,还可配置无动力被动高速流体发生器。
所述流体曲率引擎可独立安装在装备上,也可以和装备融合为一体;
所述流体曲率引擎装备为流体曲率引擎交通工具、流体曲率引擎发动机、流体曲率引擎发电机、流体曲率引擎空降装备、流体曲率引擎航天飞机、流体曲率引擎宇宙飞船、流体曲率引擎火箭、流体曲率引擎巡航导弹、流体曲率引擎巡飞弹中任意一种或几种的组合。
当需要启动流体曲率引擎提供驱动力时,开启高速流体发生器,将高速流体发生器产生的高速流体以一定的角度喷向飞盘壳内的多凸环盘翼,所述喷向飞盘壳内的高速流体可在飞盘壳内循环流动,反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,使多凸环盘翼处在相对高速流体中,使多凸环盘翼的气动环境与固定翼飞机的机翼在空中高速飞行时类似,流体粘性和高速流体惯性共同作用阻隔大气压而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区,上下表面的压力差在多凸环盘翼上产生对应的多个升力区,进而使流体曲率引擎产生驱动力;
所述曲率引擎启动后将在其开口方向上形成强烈气旋或液旋,类似龙卷风或旋涡,开口方向上流体整体密度和压强降低,沿该方向前进阻力更小;
所述流体曲率引擎产生的驱动力可用于流体曲率引擎交通工具上升、下降、悬停、前进、后退、平移、转向等机动需求,控制流体曲率引擎交通工具的油门或电门来控制喷向多凸环盘翼流体的流量及流速,进而提供大小不同的驱动力,还可根据需求调整高速流体发生器喷口的大小以及与多凸环盘翼的相对角度、位置来使流体曲率引擎产生大小不同的驱动力,还可调整带曲率弧度凸起的大小和数量来产生大小不同的驱动力;
可通过改变流体曲率引擎相对流体曲率引擎装备或交通工具的方位来获得转向动力,也可通过改变多凸环盘翼不同位置的流体流速来获得转向动力,其流速快的部分升力大,流速慢的部分升力小,造成多凸环盘翼上升力不平衡,进而产生转向力矩;也可通过改变流体曲率引擎组中各引擎的不同驱动力来获得转向动力;还可采用常规的舵面或喷射流体方式来提供前进、后退、平移、转向等动作的动力;
关闭高速流体发生器,喷口流体的流速降低,曲率引擎的驱动力也逐渐降低,流体曲率引擎装备运行速度也将降低直至最后停下。
实施例1盘形风扇流体曲率引擎实施例
如图1至图2所示,本实施例提供一种流体曲率引擎,具体为一种盘形风扇流体曲率引擎,其特征在于,主要由飞盘壳、多凸环盘翼、高速流体发生器组成。所述飞盘壳为盘状的开口半腔体,所述多凸环盘翼为盘形,所述多凸环盘翼的上表面沿周向流体流动方向有多个带曲率弧度的凸起,每个带曲率弧度的凸起曲面类似一个单凸翼机翼,所述多凸环盘翼相当于沿周向流体流动方向将多段机翼按前缘接后缘的方式顺序联接起来的组合。所述多凸环盘翼与飞盘壳融合为一体,即在飞盘壳内表面上直接融合多个带曲率弧度的凸起曲面,实现翼盘融合,进一步简化了设计、制造,提高了效率、性能、可靠性及安全性。所述高速流体发生器为旋翼或风扇,安装在多凸环盘翼上方,可产生并输出沿周向的高速气流。启动旋翼或风扇,其产生的周向高速气可在飞盘壳内循环流动,反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,使多凸环盘翼处在相对高速流体中,使多凸环盘翼的气动环境与固定翼飞机的机翼在空中高速飞行时类似,流体粘性和高速流体惯性共同作用阻隔大气压而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区,上下表面的压力差在多凸环盘翼上产生对应的多个升力区,另外,还将在其开口方向上形成强烈气旋,类似龙卷风,开口方向上流体整体密度和压强降低,使其最大升阻比可比现有单凸翼飞行器升阻比高数倍,可达一百以上,同时该方向的风阻也可大幅减小。
如图3所示,可将多个盘形流体曲率引擎按一定的结构形式组合在一起,形成多盘形流体曲率引擎组,便于操控飞行。
实施例2多边环形内置发生器流体曲率引擎实施例
如图4所示,本实施例提供一种流体曲率引擎,具体为一种多边环形内置发生器流体曲率引擎,其特征在于,主要由飞盘壳、多凸环盘翼、高速流体发生器组成。所述飞盘壳为环状的开口半腔体,所述多凸环盘翼为环形,所述多凸环盘翼的上表面沿周向流体流动方向有多个带曲率弧度的凸起,每个带曲率弧度的凸起曲面类似一个单凸翼机翼,所述多凸环盘翼相当于沿周向流体流动方向将多段机翼按前缘接后缘的方式顺序联接起来的组合。所述多凸环盘翼与飞盘壳融合为一体,即在飞盘壳内表面上直接融合多个带曲率弧度的凸起曲面,实现翼盘融合,进一步简化了设计、制造,提高了效率、性能、可靠性及安全性。所述高速流体发生器为内置在飞盘壳内流道上的轴流风机,可产生并输出沿周向的高速气流。启动轴流风机后,其产生的周向高速气可在飞盘壳内循环流动,反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,使多凸环盘翼处在相对高速流体中,使多凸环盘翼的气动环境与固定翼飞机的机翼在空中高速飞行时类似,流体粘性和高速流体惯性共同作用阻隔大气压而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区,上下表面的压力差在多凸环盘翼上产生对应的多个升力区。另外,还将在其开口方向上形成强烈气旋,类似龙卷风,开口方向上流体整体密度和压强降低,使其最大升阻比可比现有单凸翼飞行器升阻比高数倍,可达一百以上,同时该方向的风阻也可大幅减小。
如图5所示,可将多个大小不一的环形流体曲率引擎组装在一起,形成大功率多环形流体曲率引擎。还可将多个环形流体曲率引擎按一定的结构形式组合在一起,形成多环形流体曲率引擎组,便于操控飞行。
实施例3集气结构流体曲率引擎空降装备实施例
如图6至图7所示,本实施例提供一种流体曲率引擎空降装备,具体为一种集气结构流体曲率引擎空降装备,其流体曲率引擎的高速流体发生器为集气结构,所述集气结构为前大后小的喇叭状。当需要时,打开集气结构前端大口,所述集气结构利用流体曲率引擎装备与流体的相对高速运动将流体从前端大口压入,利用自身喇叭口收敛结构或拉瓦尔管结构加速流体后,从集气结构后方小口以一定角度将高速流体喷向所述飞盘壳内的多凸环盘翼,所述喷向飞盘壳内的高速流体可在飞盘内循环流动反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,使多凸环盘翼处在相对高速流体中,使多凸环盘翼的气动环境与固定翼飞机的机翼在空中高速飞行时类似,从而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区,进而在多凸环盘翼上产生对应的多个升力区,进而使集气结构流体曲率引擎空降装备产生足够的可控的升力,保证集气结构流体曲率引擎空降装备及其所携带物资低速平稳降落到地面。
实施例4流体曲率引擎飞碟实施例
本实施例提供一种流体曲率引擎飞行器,具体为一种流体曲率引擎飞碟,所述流体曲率引擎飞碟由流体曲率引擎、飞碟体、操纵系统、起落装置等组成,所述流体曲率引擎飞碟整体成飞碟状。所述流体曲率引擎飞碟的引擎为单个流体曲率引擎、流体曲率引擎组或多环流体曲率引擎,所述多环流体曲率引擎多个大小不一的环形流体曲率引擎组合而成。
飞碟需要起飞时,开启高速流体发生器,将高速流体发生器产生的高速流体以一定的角度喷向飞盘壳内的多凸环盘翼,所述喷向飞盘壳内的高速流体可在飞盘壳内循环流动,反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,使多凸环盘翼处在相对高速流体中,使多凸环盘翼的气动环境与固定翼飞机的机翼在空中高速飞行时类似,流体粘性和高速流体惯性共同作用阻隔大气压而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区,另外,所述曲率引擎启动后将在其开口方向上形成强烈气旋或液旋,类似龙卷风或旋涡,开口方向上流体整体密度和压强降低,上下表面的压力差在多凸环盘翼上产生对应的多个升力区,进而使流体曲率引擎产生足够大的升力驱动飞碟升空。
控制流体曲率引擎飞碟的油门或电门来控制喷向多凸环盘翼流体的流量及流速,进而提供大小不同的驱动力,还可根据需求调整高速流体发生器喷口的大小以及与多凸环盘翼的相对角度、位置来使流体曲率引擎产生大小不同的驱动力,还可调整带曲率弧度凸起的大小和数量来产生大小不同的驱动力。通过其操纵系统控制流体曲率引擎飞碟上升、下降、悬停、前进、后退、平移、转向等动作。
可通过改变流体曲率引擎相对流体曲率引擎飞碟的方位来获得转向动力,也可通过改变多凸环盘翼不同位置的流体流速来获得转向动力,其流速快的部分升力大,流速慢的部分升力小,造成多凸环盘翼上升力不平衡,进而产生转向力矩。也可通过改变流体曲率引擎组中各引擎的不同驱动力来获得转向动力。当然还可采用常规的舵面或喷射流体方式来提供前进、后退、平移、转向等动作的动力,所述流体曲率引擎飞碟的反应速度快、可操控性好、功率载荷大。
曲率引擎启动后将在其开口方向上形成强烈气旋,类似龙卷风,开口方向上流体整体密度和压强降低,沿该方向前进阻力更小。
到达目的地上空后,逐渐关小高速流体发生器,喷口流体的流速逐渐降低,曲率引擎的驱动力也逐渐降低,飞碟不断下降直至降落在地面,最后停机。
实施例5流体曲率引擎火箭实施例
本实施例提供一种流体曲率引擎火箭。在火箭底部安装流体曲率引擎,用涵道将火箭发动机产生的少部分高速气流引入该流体曲率引擎产生升力来克服火箭自重,可轻松助力火箭低耗飞出大气层。安装流体曲率引擎后,可使同规格火箭的有效载荷提高数倍,大幅降低发射成本及难度。另外,火箭将载荷打入预定轨道后返回经过大气层时,通过集气结构式流体曲率引擎,有效转化火箭动能及重力势能就足够其在大气层中进行可控气动飞行,不需要降落伞或火箭发动机反推,就能实现可控任意地点可控精准平稳地降落。
所述曲率引擎启动后将在其开口方向上形成强烈气旋,类似龙卷风,开口方向上流体整体密度和压强降低,沿该方向前进阻力更小,流体曲率引擎火箭将可实现更高的速度和更小的阻耗。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种流体曲率引擎,其特征在于,
包括飞盘壳、多凸环盘翼、高速流体发生器,所述多凸环盘翼设置于所述飞盘壳内腔面上,或在飞盘壳内腔面上直接设置多个带曲率弧度的凸起,将所述多凸环盘翼与飞盘壳融合为一体,实现翼盘融合;
所述飞盘壳为环状或盘状的开口半腔体,所述多凸环盘翼为环形或盘形,所述多凸环盘翼的上表面沿周向流体流动方向有多个带曲率弧度的凸起,所述高速流体发生器为可输出高速流体的装置;
高速流体发生器产生的高速流体喷向飞盘壳内的多凸环盘翼,所述喷向飞盘壳内的高速流体可在飞盘壳内循环流动,反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,使多凸环盘翼处在相对高速流体中,在流体粘性和高速流体惯性共同作用阻隔大气压而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区,上下表面的压力差在多凸环盘翼上产生对应的多个升力区;所述降曲率区域为从机翼前缘驻点开始,沿凸起弧线向后延伸至弧线曲率不再降低的区域。
2.如权利要求1所述的的流体曲率引擎,其特征在于,
所述高速流体发生器为可输出高速流体的装置,所述高速流体发生器为燃气轮机、涡轮发动机、桨扇、风扇、气泵、水泵、高压气瓶、内燃机、蒸汽机、集气结构中任一种或几种的组合;
所述高速流体发生器的布局形式为集中式、分布式、内置式、外置式中任一种或几种的组合,将所述高速流体发生器设置于所述飞盘壳内称为内置式布局形式,将所述高速流体发生器设置于所述飞盘壳外称为外置式布局形式。
3.如权利要求1所述的流体曲率引擎,其特征在于,
所述高速流体发生器的喷口为固定式或活动式中任意一种或几种的组合;所述活动式高速流体发生器喷口为可调结构,可调整喷口的大小以及与多凸环盘翼的相对角度、位置;
所述多凸环盘翼为固定式和活动式中任意一种或几种的组合,所述活动式多凸环盘翼的带曲率弧度凸起的大小和数量可根据流体流速进行调整;所述流体为气体、液体中任意一种或几种的组合。
4.如权利要求1所述的流体曲率引擎,其特征在于,
所述流体曲率引擎为环形或盘形;
所述环形为圆环形、椭圆环形、多边环形、弧环形中任意一种或几种的组合;
所述盘形为圆盘形、椭圆盘形、多边盘形、弧盘形中任意一种或几种的组合;
所述环形的流体曲率引擎为单环形流体曲率引擎或多环形流体曲率引擎中任意一种,所述多环形流体曲率引擎为多个所述单环形流体曲率引擎套叠设置的组合。
5.一种流体曲率引擎装备,其特征在于,
采用如权利要求1至权利要求4所述的流体曲率引擎提供驱动力的交通工具或装备,所述流体曲率引擎可独立安装在装备上,也可以和装备融合为一体;
所述流体曲率引擎装备为流体曲率引擎交通工具、流体曲率引擎发动机、流体曲率引擎发电机、流体曲率引擎空降装备、流体曲率引擎航天飞机、流体曲率引擎宇宙飞船、流体曲率引擎火箭、流体曲率引擎巡航导弹、流体曲率引擎巡飞弹中任意一种或几种的组合;
所述流体曲率引擎发电机为风力曲率引擎发电机、燃气曲率引擎发电机、蒸汽曲率引擎发电机中任意一种或几种的组合。
6.如权利要求5所述的的流体曲率引擎装备,其特征在于,
所述流体曲率引擎交通工具为流体曲率引擎车、流体曲率引擎船、流体曲率引擎潜航器、流体曲率引擎飞行器、流体曲率引擎飞航器、流体曲率引擎飞碟中任意一种或几种的组合;
所述流体曲率引擎飞行器为流体曲率引擎飞机、流体曲率引擎飞行汽车、流体曲率引擎飞行轮船、流体曲率引擎飞行列车、流体曲率引擎空中客车、流体曲率引擎空天飞机中任一种或几种的组合。
7.如权利要求2所述的的流体曲率引擎装备,其特征在于,
所述流体曲率引擎空降装备的高速流体发生器为集气结构,所述集气结构为前大后小的喇叭状;所述集气结构利用流体曲率引擎装备与流体的相对高速运动将流体从前端大口压入,利用自身喇叭口收敛结构或拉瓦尔管结构加速流体后,从集气结构后方小口以一定角度将高速流体喷向所述飞盘壳内的多凸环盘翼,所述喷向飞盘壳内的高速流体可在飞盘内循环流动反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,使多凸环盘翼处在相对高速流体中,使多凸环盘翼的气动环境与固定翼飞机的机翼在空中高速飞行时类似,从而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区,进而在多凸环盘翼上产生对应的多个升力区,进而使流体曲率引擎空降装备产生可控的升力,保证流体曲率引擎空降装备及其所携带装备低速平稳可控地降落;
所述流体曲率引擎发动机和流体曲率引擎发电机的高速流体发生器可采用所述集气结构来加速风力、蒸汽、燃气流体。
8.如权利要求2所述的的流体曲率引擎装备,其特征在于,
所述流体曲率引擎交通工具、流体曲率引擎航天飞机、流体曲率引擎宇宙飞船、流体曲率引擎火箭、流体曲率引擎巡航导弹、流体曲率引擎巡飞弹的流体曲率引擎除配置有动力的高速流体发生器外,还可配置集气结构无动力被动式高速流体发生器。
9.如权利要求2所述的的流体曲率引擎装备,其特征在于,
所述流体曲率引擎飞碟由流体曲率引擎、飞碟体、操纵系统、起落装置组成,所述流体曲率引擎飞碟整体成飞碟状。
10.一种如权利要求1至权利要求9任一项所述的流体曲率引擎及流体曲率引擎装备的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
当需要启动流体曲率引擎提供驱动力时,开启高速流体发生器,将高速流体发生器产生的高速流体以一定的角度喷向飞盘壳内的多凸环盘翼,所述喷向飞盘壳内的高速流体可在飞盘壳内循环流动,反复流经多凸环盘翼的上凸曲面,使多凸环盘翼处在相对高速流体中,使多凸环盘翼的气动环境与固定翼飞机的机翼在空中高速飞行时类似,流体粘性和高速流体惯性共同作用阻隔大气压而在多凸环盘翼上凸面的降曲率区域产生对应的多个低压区,上下表面的压力差在多凸环盘翼上产生对应的多个升力区,进而使流体曲率引擎产生驱动力;
所述曲率引擎启动后将在其开口方向上形成强烈气旋或液旋,类似龙卷风或旋涡,开口方向上流体整体密度和压强降低,沿该方向前进阻力更小;
所述流体曲率引擎产生的驱动力可用于流体曲率引擎交通工具上升、下降、悬停、前进、后退、平移、转向机动需求,控制流体曲率引擎交通工具的油门或电门来控制喷向多凸环盘翼流体的流量及流速,进而提供大小不同的驱动力,可根据需求调整高速流体发生器喷口的大小以及与多凸环盘翼的相对角度、位置来使流体曲率引擎产生大小不同的驱动力,还可调整带曲率弧度凸起的大小和数量来产生大小不同的驱动力,还可调整带曲率弧度凸起的大小和数量来产生大小不同的驱动力;
可通过改变流体曲率引擎相对流体曲率引擎装备或交通工具的方位来获得转向动力,也可通过改变多凸环盘翼不同位置的流体流速来获得转向动力,其流速快的部分升力大,流速慢的部分升力小,造成多凸环盘翼上升力不平衡,进而产生转向力矩;也可通过改变流体曲率引擎组中各引擎的不同驱动力来获得转向动力;还可采用常规的舵面或喷射流体方式来提供前进、后退、平移、转向动作的动力;
关闭高速流体发生器,喷口流体的流速降低,曲率引擎的驱动力也逐渐降低,流体曲率引擎装备运行速度也将降低直至最后停下。
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