CN116834966A - 高速飞行器制作方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了高速飞行器制作方法,该方法包括飞行器组成部分,推进装置,气动布局,能源装置,安全装置,控制装置。所述推进装置由气流通道结构,气流通道气动增升组成;所述气流通道结构由进气口通道,气流通道,发动机进气道组成;所述气流通道气动增升由进气口通道吸气增升,气流通道吹气增升,尾部排气增升等组成;所述气动布局由气动构型,飞行器结构,矢量推力组成;所述气动构型包括单气流形态气动构型,多气流形态气动构型,多气流通道气动构型,水平气流分布与垂直气流分布形态气动构型;所述飞行器结构是指飞行器为翼型,蝶型,旋翼型,机翼合一等。
Description
技术领域:
本发明属于航空航天领域,具体涉及一种高速飞行器制作方法。
背景技术:
1951年物理学家,亨利.艾伦,在研究中发现,高速飞行器在飞行时前端,产生强烈压缩空气,在前方大气中形成一个伞状激波锥,激波锥前沿空气密度急剧升高形成致密的压缩空气,高速飞行器在飞行时顶着一块压缩空气就象推着一堵墙前行。
对航空器,航天器,导弹等头部都设计为钝头锥体来降低激波阻力。
美国莱特兄弟发明第一架飞机,气动布局设计为进气道位置主要有头部进气,尾部出气,尾部与涡轮喷气发动机相连接。
飞机气动布局设计为进气道位置头部进气,尾部出,飞机飞行速度虽然提高了,但是,飞行出现失速,颤动等不安全因素,于是,飞机气动布局设计为进气道头部进气,下颌进气,腹部进气,两側进气,背部进气和X进气等多种。
涡轮喷气式飞机进气道设置为,高速压缩气体从机头进气,尾部排出,有效降低了飞机前面压缩空气的数量堆积,让压缩空气经过进气道传送到发动机进气口,如:战斗机米格-9等。
涡轮喷气式飞机经过几十年的发展,飞机机头进气道设置都以下颌进气,腹部进气,两側进气为主,原因是飞机机头进气,容易失速,并附带严重的振动等。
涡轮风扇发动机,通过增加外涵道比和涵道直径,让压缩空气一部分经过外涵道吹出,另一部分经过内涵道通过发动机燃烧,获得能量,既增加了推力,又降低了高速飞行时的噪音,还获得飞行稳定性,但是增加客机的飞行能力,还是有限。
发明内容:
本发明的目的是提供一种高速飞行器制作方法。
本发明的另一目的是提供一种高速飞行器制作方法及其应用。
为实现上述目的本发明采用如下技术方案:
超高速飞行器制作方法,对推进装置的气流通道结构进行改进,主要是将发动机的进气道的进口,向前延伸,直到飞行器的最前端。
一种高速飞行器制作方法
高速飞行器制作方法包括飞行器组成部分,推进装置,气动布局,能源装置,安全装置,控制装置等。
所述飞行器组成部分由机身,机翼,尾翼,起落装置,动力装置等组成;
所述机身主要是载物,包括乘员,旅客,武器,设备,物资等,机身通过各部件将机翼,尾翼,起落装置,动力装置等连接在一起形成整体;所述机翼主要功能是产生升力,持续支持飞行器在空中飞行,同时也起到稳定和操作的作用;所述尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,主要起平衡和控制方向的作用;所述起落装置主要起减震,支柱机轮滑行作用;所述动力装置是指产生推力和拉力,给飞行器供电,包括螺旋桨推进器,涡轮喷气发动机,涡轮螺旋桨发动机,涡轮风扇发动机,发动机各系统等;
所述推进装置由气流通道结构,气流通道气动增升,发动机等组成;所述气流通道结构由进气口通道,气流通道,发动机进气道,燃烧室,喷气口等组成,;所述气流通道气动增升由进气口通道吸气增升,气流通道吹气增升,尾部排气增升等组成;所述发动机是指一种能够把其他形式的能转化为机械能的机器,主要使用电力,各种燃料为能源,用于包括汽车,飞机,导弹,航天器等;
所述气动布局由气动构型,飞行器结构,矢量推力等组成;所述气动构型包括单气流形态气动构型,多气流形态气动构型,多气流通道气动构型,水平气流分布与垂直气流分布形态气动构型;所述飞行器结构是指飞行器为翼型,蝶型,旋翼型,机翼和一等,所述矢量推力是指矢量推进发动机就是把喷口可以在一定角度范围内偏转,从而获得其他操纵力矩发动机,获得增强机动性能力;
所述能源装置所述能源装置指用于飞行器发动机燃烧为动力来源的氢气,氧气,航空煤油等物质加注,储备,使用等的设备;
所述安全装置由通信装置,异物防护装置,选择性降阻等组成;
——所述控制装置包括通信系统,驾驶系统,飞行雷达装置,无线通信等;
所述飞行器是大气层内或大气层外空间或陆地或水域飞行的器械。
高速飞行器气流通道结构。
所述高速飞行器气流通道结构包括气流通道结构,气流通道气动增升,气流通道结构应用依据。
所述气流通道结构由进气口通道,气流通道,发动机进气道,燃烧室,喷气口等组成,也就是说气流从飞行器端口进或头部进,尾部出;所述进气口通道包括从飞行器端口或者头部到气流通道前端之间的距离,由最大横截面积到较大横截面积构成;所述气流通道包括气流通道前端进气口与气流通道前端形成截面到发动机进气口之间的距离,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为较小横截面积;所述发动机进气道由发动机进气道风扇气流分两部分,一部分进入压气机(内涵道),另一部分则不经过发动机燃烧,直接向后流动与发动机高温混合形成气流,这时气流通道结构又从由较小横截面积变为较大横截面积;所述燃烧室指发动机能源燃烧的地方;所述喷口指发动机燃烧室高温排出口;
所述气流通道气动增升由进气口通道吸气增升,气流通道吹气增升,尾部排气增升等组成;所述气流通道气动增升包括飞行器飞行时,根据伯努利原理,即流体(包括气流和水流)的流速越大,其压强越小;流速越小,其压强越大;飞行器使用发动机为动力装置,并产生前进的推力或拉力,机身固定机翼产生升力来飞行;所述气流通道气动增升还包括飞行器飞行时,根据文丘里效应,意大利物理学家文丘里,该效应表现在受限流体通过缩小的过流断面时,流体出现流速增大现象,其流速与过流面积成反比,可以通过使用气流通道结构设计保留一定流速过流面积,实现气动增升效果,进气口吸气增升,气流通道吹气增升,发动机喷口排气增升,提高飞行器推力,或者增加飞行器上升力;所述进气口通道吸气增升指使用进气口通道气动构造,最大限度吸收飞行器前端高压气体,来降低飞行阻力,通过使用进气口通道结构设计,飞行器端口到气流通道,由最大横截面积到较大横截面积,即通过缩小的过流断面来增加气体流速,实现吸气增升,吸气增升的依据:1951年物理学家,亨利.艾伦,在研究中发现,高速飞行器在飞行时前端,产生强烈压缩空气,在前方大气中形成一个伞状激波锥,激波锥前沿空气密度急剧升高形成致密的压缩空气,高速飞行器在飞行时顶着一块压缩空气就象推着一堵墙前行,使用进气口通道气动构造来实现吸气增升,降低阻力;所述气流通道吹气增升指,使用气流通道气动构造,气体流速进一步提高,气流经过发动机外涵道喷出,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为小横截面积来进一步增加气体流速,实现吹气增升;所述尾部排气增升是指使用发动机进气道获得高速气流,通过燃气能量在内涵道获得高温,高压,高速的气流与来源于外涵道高速流动的低温,低压,高速的气流混合产生新的气流排出形成推力,这种推力叫排气增升;
所述气流通道结构应用依据就是将拉瓦尔喷管设计思路应用到超高速飞行器气流通道结构设计上,将拉瓦尔喷管构型复合使用飞行器制造的一个案例。
高速飞行器单气流形态气动构型。
所述高速飞行器单气流形态气动构型由气流通道设计为机身中心单气流形态,机身中心单气流通道,动力装置构成。
所述气流通道设计为机身中心单气流形态指气流从飞行器头部进,经过机身中心穿过,然后,从机身尾部排出;
所述机身中心单气流通道包括:进气口通道,气流通道,发动机进气道。所述进气口通道包括从飞行器端口或者头部到气流通道前端之间的距离,由最大横截面积到较大横截面积构成;所述气流通道包括气流通道前端进气口与气流通道前端形成截面到发动机进气口之间的距离,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为较小横截面积;所述发动机进气道由发动机进气道风扇气流分两部分,一部分进入压气机(内涵道),另一部分则不经过发动机燃烧,直接向后流动与发动机高温混合形成气流,这时气流通道结构又从由较小横截面积变为较大横截面积;所述燃烧室指发动机能源燃烧的地方;所述喷口指发动机燃烧室高温排出口;
所述动力装置构成就是将动力装置设置在气流通道设计为机身中心单气流尾部,即机身尾部经过发动机排出分为单发动机排出,或者分为双发动机排出。
高速飞行器多气流形态气动构型。
所述高速飞行器多气流形态气动构型包括气流通道结构,气流通道设计为机身上下气流形态,气流通道设计为机身两側气流形态,气流通道设计为进气道位置形态。
所述气流通道结构由进气口通道,气流通道,发动机进气道组成,也就是说气流从飞行器端口进或头部进,尾部出;所述进气口通道包括从飞行器端口或者头部到气流通道前端之间的距离,由最大横截面积到较大横截面积构成;
所述气流通道是指气流通道前端分两部分,其中气流通道前端分两部分就形成了气流通道设计为机身上下气流形态,气流通道设计为机身两側气流形态,气流通道设计为进气道位置形态,每一部分都包括气流通道前端进气口与气流通道前端形成截面到发动机进气口之间的距离,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为较小横截面积;所述发动机进气道由发动机进气道风扇气流分两部分,一部分进入压气机(内涵道),另一部分则不经过发动机燃烧,直接向后流动与发动机高温混合形成气流,这时气流通道结构又从由较小横截面积变为较大横截面积;
所述气流通道设计为机身上下气流形态是指机身上下气流通道的气流从飞行器头部进,经过进气口通道,在气流通道前端分为两部分,一部分经过机身上面穿过,另一部分经过机身下面穿过,然后,连接发动机进气道,发动机进气道连接发动机。
所述气流通道设计为机身两側气流形态是指机身两側气流通道的气流从飞行器头部进,经过进气口通道,在气流通道前端分为两部分,一部分经过机身左面穿过,另一部分经过机身右面穿过,然后,连接发动机进气道,发动机进气道连接发动机;
所述气流通道设计为进气道位置形态包括下颌气流通道,腹部气流通道,两側气流通道,背部气流通道,X气流通道等;
所述下颌气流通道是指将飞行器进气口设置在飞行器机头下面的部位;所述腹部气流通道是指将飞行器进气口设置在飞行器机头下面中间的部位;所述两側气流通道是指将飞行器进气口设置在飞行器机头后两边的部位;所述背部气流通道是指将飞行器进气口设置在飞行器上面的中间部位;所述X气流通道是指将飞行器进气口设置各种形状,包括有园的,扁扁的,矩形的,楔形的等等。
高速飞行器多气流通道气动构型。
所述高速飞行器多气流通道气动构型包括气流通道结构,气流通道设计为机身垂直点状气流形态,机身垂直伞状气流形态。
所述气流通道结构由进气口通道,气流通道,发动机进气道组成,也就是说气流从飞行器端口进或头部进,尾部出;所述进气口通道包括从飞行器端口或者头部到气流通道前端之间的距离,由最大横截面积到较大横截面积构成;所述气流通道是指气流通道前端分若干部分,其中气流通道前端分若干部分就形成了气流通道设计为气流通道设计为机身垂直点状气流形态,机身垂直伞状气流形态,每一部分都包括气流通道前端进气口与气流通道前端形成截面到发动机进气口之间的距离,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为较小横截面积,较小横截面积在气流通道保持一定距离。再在发动机进气道口回合连接发动机进气道;所述发动机进气道由发动机进气道风扇气流分两部分,一部分进入压气机(内涵道),另一部分则不经过发动机燃烧,直接向后流动与发动机高温混合形成气流,这时气流通道结构又从由较小横截面积变为较大横截面积;
所述超高速飞行器多气流通道气动构型适宜垂直起降的飞行器;
所述机身垂直点状气流通道指进气口有若干个,进气口有规则地分布在机身上面,然后,经过进气口通道,在气流通道末端汇总为一个或者两个以上端口与发动机进气道连接,气流通道与机身垂直,进气道连接发动机;
所述机身垂直伞状形态指气流进口有若干个,这些气流进口,沿着机身边缘有规则的排列机身上面,然后,经过进气口通道,在气流通道末端汇总为一个或者两个以上端口与发动机进气道连接,气流通道与机身构成垂直伞状气流形态。
高速飞行器水平气流分布与垂直气流分布形态气动构型。
所述高速飞行器水平气流分布与垂直气流分布形态气动构型包括气流通道结构,气流通道设计为机身水平气流分布,气流通道设设计为垂直气流分布,气流通道设计为水平气流分布与垂直气流分布形态相结合的复合气流形态。
所述气流通道结构由进气口通道,气流通道,发动机进气道,燃烧室,喷口等组成,也就是说气流从飞行器端口进或头部进,尾部出;所述进气口通道包括从飞行器端口或者头部到气流通道前端之间的距离,由最大横截面积到较大横截面积构成;所述气流通道包括气流通道前端进气口与气流通道前端形成截面到发动机进气口之间的距离,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为较小横截面积;所述发动机进气道由发动机进气道风扇气流分两部分,一部分进入压气机(内涵道),另一部分则不经过发动机燃烧,直接向后流动与发动机高温混合形成气流,这时气流通道结构又从由较小横截面积变为较大横截面积;
所述气流通道设计为机身水平气流分布是指气流进口从飞行器头部进,经过机身穿过,然后,从机身尾部排出;所述气流通道包括气流通道设计为机身上下气流形态,气流通道设计为机身两側气流形态;所述气流通道还包括下颌气流通道,腹部气流通道,两側气流通道,背部气流通道,X气流通道等;
所述机身垂直气流形态指气流进口有若干个,这些气流进口,沿着机身有规则的排列在机身上面,然后,经过进气口通道,在气流通道末端汇总为一个或者两个以上端口与发动机进气道连接,气流通道与机身构成垂直点状气流形态或者垂直伞状气流形态。所述气流通道设计为垂直气流分布包括气流通道设计为机身垂直点状气流形态,机身垂直伞状气流形态;
所述气流通道设计为水平气流分布与垂直气流分布形态相结合包括水平方向气流进口从飞行器头部进,经过机身穿过,然后,从机身尾部排出与垂直方向气流进口有若干个,这些气流进口,沿着机身有规则的排列在机身上面,然后,经过进气口通道,在气流通道末端汇总为一个或者两个以上端口与发动机进气道连接,相结合形成一个整体。
所述气动构型复合气流形态也包括飞行器通过气流通道水平分布设计,使用推进装置飞行前进;飞行器通过气流通道垂直分布,使用推进装置悬停,或者上升等。
高速飞行器异物防护装置选择性降阻。
所述高速飞行器异物防护装置选择性降阻包括超高速飞行器异物防护装置,超高速飞行器选择性降阻。
所述高速飞行器异物防护装置是指设置在飞行器最前端或者机头与进气口通道端口相连接,飞行器在近地面大气层一万米以内,处于关闭或者半关闭状态,超过一万米打开运行,防护装置的目的是飞行器低空飞行时,防护装置处于关闭或者半关闭状态,防止异物进入气流通道,尤其是鸟类进入气流通道;
所述高速飞行器选择性降阻是指当飞行器需要高速飞行时,这时就可以打开异物防护装置,以提高飞行速度;反之,当飞行器需要低速飞行时,这时就可以关闭异物防护装置,以降低飞行速度;当飞行器在近地面大气层一万米以内高速飞行时,地面大气环境复杂多变,应用超高速飞行器制作方法制作的飞行器,在高速飞行时容易失速,不稳定等,因此,这时就可以关闭异物防护装置,低速飞行;当飞行器在近地面大气层一万米以内高速飞行时,产生强烈压缩空气,在前方大气中形成一个伞状激波锥,从而,产生较大阻力,为了减少阻力,采用有选择性关闭异物防护装,低速运行等来实现有选择性降阻。
高速飞行器制作方法及其应用于航空器,航天器,火箭,导弹等制造。
所述航空器包括:飞机,飞艇,气球等。
所述航天器包括:航天飞机,载人飞船,空间探测器,人造地球卫星等。
所述航空器还包括:飞机,飞艇,气球等;所述航天器还包括:航天飞机,载人飞船,空间探测器,人造地球卫星等运行速度提高50%以上;所述火箭,导弹等运行速度从高速增加到超高速。
高速飞行器制作方法及其应用于陆路交通工具等制造。
所述陆路交通工具包括:汽车,火车,电车,摩托车等;还包括:坦克,装甲车等。所述陆路交通工具包括:
所述陆路交通工具还包括:汽车,火车,电车,摩托车等;还包括:坦克,装甲车等运行速度提高50%以上。
超高速飞行器制作方法及其应用于水路交通工具等制造。
所述水路交通工具包括:一般交通工具,轮船,邮轮,帆船,气垫船,客轮等;军事工具,潜水艇,水雷,水下导弹等。
所述水路交通工具还包括:一般交通工具,轮船,邮轮,帆船,气垫船,客轮等;军事工具,潜水艇,水雷,水下导弹等运行速度提高50%以上。
高速飞行器制作方法及其应用于水路,陆路,空间融合交通工具等制造。
所述水路,陆路,空间融合交通工具包括:水陆两栖汽车,坦克,装甲车,飞艇等;还包括:水陆空三栖汽车,坦克,装甲车等;也包括:水空两栖导弹等。
有益效果:
本发明将莱特兄弟发明的飞机气动布局设计为,气流从头部,尾部出,使用涡轮喷气发动机改进为,使用涡轮风扇发动机,让多余气流从外涵道排出,起到降低飞机颤动的作用,同时飞机头部进气口,根据1951年物理学家,亨利.艾伦,在研究中发现,高速飞行器在飞行时前端,产生强烈压缩空气就象推着一堵墙前行,使用进气口通道气动构造,最大横截面积设计来最大限度降低空气阻力,实现吸气增升,降低音障,减少飞机头阻力。
根据伯努利原理,流体的流速越大,其压强越小;流速越小,其压强越大;飞行器使用发动机为动力装置,并产生前进的推力或拉力;
根据文丘里效应:意大利物理学家文丘里,该效应表现在受限流体通过缩小的过流断面时,流体出现流速增大现象,其流速与过流面积成反比。
使用气流通道气动构造,气体流速进一步提高,气流经过发动机外涵道喷出,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为小横截面积来进一步增加气体流速,实现吹气增升。
使用发动机进气道获得高速气流,通过燃气能量在内涵道获得高温,高压,高速的气流喷出与来源于外涵道高速流动的低温,低压,高速的气流吹出混合产生新的气流排出形成推力,这种推力叫排气增升。
通过气动增升装置设置提高进气口通道吸气增升,气流通道吹气增升,尾部排气增升等,简述为吸气增升,吹气增升,排气增升。
经过以上气动增升装置的设计和布局有效解决了飞机设计师在制造超高速飞机时,飞机飞行出现音障,颤动,抖动等,尤其是在长时间飞行时出现金属疲劳,裂痕,解体等问题,同时降低了能耗,飞机使用寿命等。
经过对飞机气动构造由气流通道设计安排为机身水平气流分布与垂直气流分布相结合的复合气流形态,飞机变成了飞碟状,飞行时既能前行,也能悬停,还能超高速飞行。
具体实施方式:
一种飞机单气流形态气动构型制作方法
所述飞机单气流形态气动构型制作方法由飞机的组成部分,飞机两侧为机体,气流通道设计为机身中心单气流形态,机身中心单气流通道,动力装置构成。
所述飞机两侧为机体是指飞机中间设置为机身中心单气流,两侧为机体用来载物,包括乘员,旅客,武器,设备,物资等,机身通过各部件将机翼,尾翼,起落装置,动力装置,机身中心单气流通道等连接在一起形成整体。
所述飞机的组成部分由机身,机翼,尾翼,起落装置,动力装置等组成;
所述气流通道设计为机身中心单气流形态指气流从飞行器头部进,经过机身中心穿过,然后,从机身尾部排出;
所述机身中心单气流通道包括:进气口通道,气流通道,发动机进气道。所述进气口通道包括从飞行器端口或者头部到气流通道前端之间的距离,由最大横截面积到较大横截面积构成;所述气流通道包括气流通道前端进气口与气流通道前端形成截面到发动机进气口之间的距离,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为较小横截面积;所述发动机进气道由发动机进气道风扇气流分两部分,一部分进入压气机(内涵道),另一部分则不经过发动机燃烧,直接向后流动与发动机高温混合形成气流,这时气流通道结构又从由较小横截面积变为较大横截面积;所述燃烧室指发动机能源燃烧的地方;所述喷口指发动机燃烧室高温排出口;
所述动力装置构成就是将动力装置设置在气流通道设计为机身中心单气流尾部,即机身尾部经过发动机排出分为单发动机排出,或者分为双发动机排出。
附图说明
图1:是高速飞行器制作方法及其应用的飞行器构型示意图。
Claims (10)
1.一种高速飞行器制作方法。
所述方法包括飞行器组成部分,推进装置,气动布局,能源装置,安全装置,控制装置等。
所述飞行器组成部分由机身,机翼,尾翼,起落装置,动力装置等组成;所述机身主要是载物,包括乘员,旅客,武器,设备,物资等,机身通过各部件将机翼,尾翼,起落装置,动力装置等连接在一起形成整体;所述机翼主要功能是产生升力,持续支持飞行器在空中飞行,同时也起到稳定和操作的作用;所述尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,主要起平衡和控制方向的作用;所述起落装置主要起减震,支柱机轮滑行作用;所述动力装置是指产生推力和拉力,给飞行器供电,包括螺旋桨推进器,涡轮喷气发动机,涡轮螺旋桨发动机,涡轮风扇发动机,发动机各系统等;
所述推进装置由气流通道结构,气流通道气动增升,发动机等组成;所述气流通道结构由进气口通道,气流通道,发动机进气道,燃烧室,喷气口等组成,;所述气流通道气动增升由进气口通道吸气增升,气流通道吹气增升,尾部排气增升等组成;所述发动机是指一种能够把其他形式的能转化为机械能的机器,主要使用电力,各种燃料为能源,用于包括汽车,飞机,导弹,航天器等;
所述气动布局由气动构型,飞行器结构,矢量推力等组成;所述气动构型包括单气流形态气动构型,多气流形态气动构型,多气流通道气动构型,水平气流分布与垂直气流分布形态气动构型;所述飞行器结构是指飞行器为翼型,蝶型,旋翼型,机翼合一等,所述矢量推力是指矢量推进发动机就是把喷口可以在一定角度范围内偏转,从而获得其他操纵力矩发动机,获得增强机动性能力;
所述能源装置所述能源装置指用于飞行器发动机燃烧为动力来源的氢气,氧气,航空煤油等物质加注,储备,使用等的设备;
所述安全装置由通信装置,异物防护装置,选择性降阻等组成;
所述控制装置包括通信系统,驾驶系统,飞行雷达装置,无线通信等;
所述飞行器是大气层内或大气层外空间或陆地或水域飞行的器械。
2.根据权利要求书1所述推进装置,其特征在于高速飞行器气流通道结构。
所述高速飞行器气流通道结构包括气流通道结构,气流通道气动增升,气流通道结构应用依据。
所述气流通道结构由进气口通道,气流通道,发动机进气道,燃烧室,喷气口等组成,也就是说气流从飞行器端口进或头部进,尾部出;所述进气口通道包括从飞行器端口或者头部到气流通道前端之间的距离,由最大横截面积到较大横截面积构成;所述气流通道包括气流通道前端进气口与气流通道前端形成截面到发动机进气口之间的距离,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为较小横截面积;所述发动机进气道由发动机进气道风扇气流分两部分,一部分进入压气机(内涵道),另一部分则不经过发动机燃烧,直接向后流动与发动机高温混合形成气流,这时气流通道结构又从由较小横截面积变为较大横截面积;所述燃烧室指发动机能源燃烧的地方;所述喷口指发动机燃烧室高温排出口;
所述气流通道气动增升由进气口通道吸气增升,气流通道吹气增升,尾部排气增升等组成;所述气流通道气动增升包括飞行器飞行时,根据伯努利原理,即流体(包括气流和水流)的流速越大,其压强越小;流速越小,其压强越大;飞行器使用发动机为动力装置,并产生前进的推力或拉力,机身固定机翼产生升力来飞行;所述气流通道气动增升还包括飞行器飞行时,根据文丘里效应,意大利物理学家文丘里,该效应表现在受限流体通过缩小的过流断面时,流体出现流速增大现象,其流速与过流面积成反比,可以通过使用气流通道结构设计保留一定流速过流面积,实现气动增升效果,进气口吸气增升,气流通道吹气增升,发动机喷口排气增升,提高飞行器推力,或者增加飞行器上升力;所述进气口通道吸气增升指使用进气口通道气动构造,最大限度吸收飞行器前端高压气体,来降低飞行阻力,通过使用进气口通道结构设计,飞行器端口到气流通道,由最大横截面积到较大横截面积,即通过缩小的过流断面来增加气体流速,实现吸气增升,吸气增升的依据:1951年物理学家,亨利.艾伦,在研究中发现,高速飞行器在飞行时前端,产生强烈压缩空气,在前方大气中形成一个伞状激波锥,激波锥前沿空气密度急剧升高形成致密的压缩空气,高速飞行器在飞行时顶着一块压缩空气就象推着一堵墙前行,使用进气口通道气动构造来实现吸气增升,降低阻力;所述气流通道吹气增升指,使用气流通道气动构造,气体流速进一步提高,气流经过发动机外涵道喷出,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为小横截面积来进一步增加气体流速,实现吹气增升;所述尾部排气增升是指使用发动机进气道获得高速气流,通过燃气能量在内涵道获得高温,高压,高速的气流与来源于外涵道高速流动的低温,低压,高速的气流混合产生新的气流排出形成推力,这种推力叫排气增升;
所述气流通道结构应用依据就是将拉瓦尔喷管设计思路应用到超高速飞行器气流通道结构设计上,将拉瓦尔喷管构型复合使用飞行器制造的一个案例。
3.根据权利要求书1所述气动布局,其特征在高速飞行器单气流形态气动构型。
所述高速飞行器单气流形态气动构型由气流通道设计为机身中心单气流形态,机身中心单气流通道,动力装置构成。
所述气流通道设计为机身中心单气流形态指气流从飞行器头部进,经过机身中心穿过,然后,从机身尾部排出;
所述机身中心单气流通道包括:进气口通道,气流通道,发动机进气道。所述进气口通道包括从飞行器端口或者头部到气流通道前端之间的距离,由最大横截面积到较大横截面积构成;所述气流通道包括气流通道前端进气口与气流通道前端形成截面到发动机进气口之间的距离,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为较小横截面积;所述发动机进气道由发动机进气道风扇气流分两部分,一部分进入压气机(内涵道),另一部分则不经过发动机燃烧,直接向后流动与发动机高温混合形成气流,这时气流通道结构又从由较小横截面积变为较大横截面积;所述燃烧室指发动机能源燃烧的地方;所述喷口指发动机燃烧室高温排出口;
所述动力装置构成就是将动力装置设置在气流通道设计为机身中心单气流尾部,即机身尾部经过发动机排出分为单发动机排出,或者分为双发动机排出。
4.根据权利要求书1所述气动布局,其特征在于高速飞行器多气流形态气动构型。
所述高速飞行器多气流形态气动构型包括气流通道结构,气流通道设计为机身上下气流形态,气流通道设计为机身两側气流形态,气流通道设计为进气道位置形态。
所述气流通道结构由进气口通道,气流通道,发动机进气道组成,也就是说气流从飞行器端口进或头部进,尾部出;所述进气口通道包括从飞行器端口或者头部到气流通道前端之间的距离,由最大横截面积到较大横截面积构成;所述气流通道是指气流通道前端分两部分,其中气流通道前端分两部分就形成了气流通道设计为机身上下气流形态,气流通道设计为机身两側气流形态,气流通道设计为进气道位置形态,每一部分都包括气流通道前端进气口与气流通道前端形成截面到发动机进气口之间的距离,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为较小横截面积;所述发动机进气道由发动机进气道风扇气流分两部分,一部分进入压气机(内涵道),另一部分则不经过发动机燃烧,直接向后流动与发动机高温混合形成气流,这时气流通道结构又从由较小横截面积变为较大横截面积;
所述气流通道设计为机身上下气流形态是指机身上下气流通道的气流从飞行器头部进,经过进气口通道,在气流通道前端分为两部分,一部分经过机身上面穿过,另一部分经过机身下面穿过,然后,连接发动机进气道,发动机进气道连接发动机。
所述气流通道设计为机身两側气流形态是指机身两側气流通道的气流从飞行器头部进,经过进气口通道,在气流通道前端分为两部分,一部分经过机身左面穿过,另一部分经过机身右面穿过,然后,连接发动机进气道,发动机进气道连接发动机;
所述气流通道设计为进气道位置形态包括下颌气流通道,腹部气流通道,两側气流通道,背部气流通道,X气流通道等;
所述下颌气流通道是指将飞行器进气口设置在飞行器机头下面的部位;所述腹部气流通道是指将飞行器进气口设置在飞行器机头下面中间的部位;所述两側气流通道是指将飞行器进气口设置在飞行器机头后两边的部位;所述背部气流通道是指将飞行器进气口设置在飞行器上面的中间部位;所述X气流通道是指将飞行器进气口设置各种形状,包括有园的,扁扁的,矩形的,楔形的等等。
5.根据权利要求书1所述气动布局,其特征在于高速飞行器多气流通道气动构型。
所述高速飞行器多气流通道气动构型包括气流通道结构,气流通道设计为机身垂直点状气流形态,机身垂直伞状气流形态。
所述气流通道结构由进气口通道,气流通道,发动机进气道组成,也就是说气流从飞行器端口进或头部进,尾部出;所述进气口通道包括从飞行器端口或者头部到气流通道前端之间的距离,由最大横截面积到较大横截面积构成;所述气流通道是指气流通道前端分若干部分,其中气流通道前端分若干部分就形成了气流通道设计为气流通道设计为机身垂直点状气流形态,机身垂直伞状气流形态,每一部分都包括气流通道前端进气口与气流通道前端形成截面到发动机进气口之间的距离,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为较小横截面积,较小横截面积在气流通道保持一定距离。再在发动机进气道口回合连接发动机进气道;所述发动机进气道由发动机进气道风扇气流分两部分,一部分进入压气机(内涵道),另一部分则不经过发动机燃烧,直接向后流动与发动机高温混合形成气流,这时气流通道结构又从由较小横截面积变为较大横截面积;
所述超高速飞行器多气流通道气动构型适宜垂直起降的飞行器;
所述机身垂直点状气流通道指进气口有若干个,进气口有规则地分布在机身上面,然后,经过进气口通道,在气流通道末端汇总为一个或者两个以上端口与发动机进气道连接,气流通道与机身垂直,进气道连接发动机;
所述机身垂直伞状形态指气流进口有若干个,这些气流进口,沿着机身边缘有规则的排列机身上面,然后,经过进气口通道,在气流通道末端汇总为一个或者两个以上端口与发动机进气道连接,气流通道与机身构成垂直伞状气流形态。
6.根据权利要求书1所述气动布局,其特征在于高速飞行器水平气流分布与垂直气流分布形态气动构型。
所述高速飞行器水平气流分布与垂直气流分布形态气动构型包括气流通道结构,气流通道设计为机身水平气流分布,气流通道设设计为垂直气流分布,气流通道设计为水平气流分布与垂直气流分布形态相结合的复合气流形态。
所述气流通道结构由进气口通道,气流通道,发动机进气道,燃烧室,喷口等组成,也就是说气流从飞行器端口进或头部进,尾部出;所述进气口通道包括从飞行器端口或者头部到气流通道前端之间的距离,由最大横截面积到较大横截面积构成;所述气流通道包括气流通道前端进气口与气流通道前端形成截面到发动机进气口之间的距离,气流通道前端到发动机进气道口,由较大横截面积变为较小横截面积;所述发动机进气道由发动机进气道风扇气流分两部分,一部分进入压气机(内涵道),另一部分则不经过发动机燃烧,直接向后流动与发动机高温混合形成气流,这时气流通道结构又从由较小横截面积变为较大横截面积;
所述气流通道设计为机身水平气流分布是指气流进口从飞行器头部进,经过机身穿过,然后,从机身尾部排出;所述气流通道包括气流通道设计为机身上下气流形态,气流通道设计为机身两側气流形态;所述气流通道还包括下颌气流通道,腹部气流通道,两側气流通道,背部气流通道,X气流通道等;
所述机身垂直气流形态指气流进口有若干个,这些气流进口,沿着机身有规则的排列在机身上面,然后,经过进气口通道,在气流通道末端汇总为一个或者两个以上端口与发动机进气道连接,气流通道与机身构成垂直点状气流形态或者垂直伞状气流形态。所述气流通道设计为垂直气流分布包括气流通道设计为机身垂直点状气流形态,机身垂直伞状气流形态;
所述气流通道设计为水平气流分布与垂直气流分布形态相结合包括水平方向气流进口从飞行器头部进,经过机身穿过,然后,从机身尾部排出与垂直方向气流进口有若干个,这些气流进口,沿着机身有规则的排列在机身上面,然后,经过进气口通道,在气流通道末端汇总为一个或者两个以上端口与发动机进气道连接,相结合形成一个整体。
所述气动构型复合气流形态也包括飞行器通过气流通道水平分布设计,使用推进装置飞行前进;飞行器通过气流通道垂直分布,使用推进装置悬停,或者上升等。
7.根据权利要求书1所述安全装置,其特征在于高速飞行器异物防护装置选择性降阻。
所述高速飞行器异物防护装置选择性降阻包括超高速飞行器异物防护装置,超高速飞行器选择性降阻。
所述高速飞行器异物防护装置是指设置在飞行器最前端或者机头与进气口通道端口相连接,飞行器在近地面大气层一万米以内,处于关闭或者半关闭状态,超过一万米打开运行,防护装置的目的是飞行器低空飞行时,防护装置处于关闭或者半关闭状态,防止异物进入气流通道,尤其是鸟类进入气流通道;
所述高速飞行器选择性降阻是指当飞行器需要高速飞行时,这时就可以打开异物防护装置,以提高飞行速度;反之,当飞行器需要低速飞行时,这时就可以关闭异物防护装置,以降低飞行速度;当飞行器在近地面大气层一万米以内高速飞行时,地面大气环境复杂多变,应用超高速飞行器制作方法制作的飞行器,在高速飞行时容易失速,不稳定等,因此,这时就可以关闭异物防护装置,低速飞行;当飞行器在近地面大气层一万米以内高速飞行时,产生强烈压缩空气,在前方大气中形成一个伞状激波锥,从而,产生较大阻力,为了减少阻力,采用有选择性关闭异物防护装,低速运行等来实现有选择性降阻。
8.根据权利要求书1所述飞行器,其特征在于高速飞行器制作方法及其应用于航空器,航天器,火箭,导弹等制造。
所述航空器包括:飞机,飞艇,气球等。
所述航天器包括:航天飞机,载人飞船,空间探测器,人造地球卫星等。
所述航空器还包括:飞机,飞艇,气球等;所述航天器还包括:航天飞机,载人飞船,空间探测器,人造地球卫星等运行速度提高50%以上。
所述火箭,导弹等运行速度从高速增加到超高速。
9.根据权利要求书1所述飞行器,其特征在于高速飞行器制作方法及其应用于陆路交通工具等制造。
所述陆路交通工具包括:汽车,火车,电车,摩托车等;还包括:坦克,装甲车等。所述陆路交通工具包括:
所述陆路交通工具还包括:汽车,火车,电车,摩托车等;还包括:坦克,装甲车等运行速度提高50%以上。
根据权利要求书1所述飞行器,其特征在于超高速飞行器制作方法及其应用于水路交通工具等制造。
所述水路交通工具包括:一般交通工具,轮船,邮轮,帆船,气垫船,客轮等;军事工具,潜水艇,水雷,水下导弹等。
所述水路交通工具还包括:一般交通工具,轮船,邮轮,帆船,气垫船,客轮等;军事工具,潜水艇,水雷,水下导弹等运行速度提高50%以上。
10.根据权利要求书1所述飞行器,其特征在于高速飞行器制作方法及其应用于水路,陆路,空间融合交通工具等制造。
所述水路,陆路,空间融合交通工具包括:水陆两栖汽车,坦克,装甲车,飞艇等;还包括:水陆空三栖汽车,坦克,装甲车等;也包括:水空两栖导弹等。
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