[发明专利]一种水中高速运动体微气泡减阻结构

说明书

本文发明是属于航行体减阻领域，具体涉及一种水中高速运动体微气泡减阻结构。包括气泵，供气管路，气腔，多孔陶瓷，多功能传感器，电子调压阀,电子流量计,控制设备,航行体，动力装置；整体为对称结构，动力装置位于航行体尾部，其它装置位于航行体内部，气泵通过供气管路连接气腔，供气管路为软管，供气管路上有电子调压阀和电子流量计，气腔与多孔陶瓷紧密接触，多孔陶瓷上有多功能传感器。本设计的仿企鹅微型气泡群覆盖航行体表面减阻方式，在突然需要加速的时候运行，航行过程中沾湿面积改变不大，操纵性能很好，本设计的机构主要通过表面减阻，不受严格的尺寸限制，而且运用表面减阻不会破坏航行体原有的设计外形，能够保证水动力特性。

技术领域

本文发明是属于航行体减阻领域，具体涉及一种水中高速运动体微气泡减阻结构。

背景技术

水和空气尽管都是流体，但是在水中航行不像在空中航行，由于水的密度远大于空气，尽管能提高更大的动力，但是也会带来巨大的阻力，现今材料很难满足其强度要求，所以至今在水中也没出现像飞机超几倍音速航行的情况，甚至0.1倍水下音速也很困难，通常水下高速航行体只有每秒几十米，空泡减阻的技术出现，尤其是上世纪苏联研制出了暴风雪鱼雷，给水下超高速航行带来了一丝契机和曙光。对于水下鱼雷或者导弹，利用头部空化器产生空泡并且向低压处通气最终产生超空泡覆盖弹体，最高可以减阻90％，但是由于超空泡受多方面因素影响，沾湿面积有限，航行过程中非常容易失稳，很难对其做到有效可靠的操纵，基本上都是直航弹道，对于更大的航行体比如潜艇或者载人设备要想做到空泡全覆盖并且保持稳定更是难上加难，所以有必要发展一种适合大航行体，在水下可以高速航行，并且稳定，可以较好操纵的机构。

大自然是最好的设计师，经过上千万年的选择和遗传，有必要相信生物进化成现在的生存模式是最优的，对于解决以上矛盾或许可以提供启发。企鹅是一种不会飞行的鸟类，但却有完美的流线型，可以在水下自由快速的游动，但是它不同于其他鱼类，它生活在南极大陆陆地，极寒的温度要求企鹅必须有一定的脂肪，所以不会像鱼类那样“苗条”甚至有点“笨拙”，但是它却可以在水下敏捷的捕捉鱼类，经过研究，企鹅除了具有好的流线型和皮毛比较光滑，企鹅会在潜水之前将一些空气夹带在自己的翅膀和一些皮毛之下，在水中遇到敌人或者需要加速捕捉猎物的时候，企鹅会释放这些空气，在身体附近形成空泡流，而这些空泡就像润滑剂一样有效降低与水的摩擦阻力达到短时间内减阻加速的目的。

可以利用上述的原理解决潜艇或者载人的较大型航行体的水下高速航行问题，我们可以在这个原理基础上进行机构的演化，企鹅是依靠覆盖的空泡流降低与水的摩擦力来减阻，我们可以在航行体某些表面设置出气孔，需要加速的时候通气产生空泡，对于较大的航行体在其表面加工数个微型小孔也不太现实，所以利用一种多孔陶瓷材料直接镶嵌在航行体的表面是一种很有效的可行性办法。目前用于造孔的造孔剂大多选择保利美塑胶于2010年引进的TW系列造孔剂，这种属于有机微球造孔剂，造孔直径25微米，造孔均匀，显微镜下观测排列致密，本文发明机构可以选用这种规格的多孔陶瓷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在水下可以高速航行且稳定的水中高速运动体微气泡减阻结构。

一种水中高速运动体微气泡减阻结构，包括气泵、供气管路、气腔、多孔陶瓷、多功能传感器、电子调压阀,电子流量计,控制设备,航行体和动力装置；整体为对称结构，动力装置位于航行体尾部，其它装置位于航行体内部，气泵通过供气管路连接气腔，供气管路上有电子调压阀和电子流量计，气腔与多孔陶瓷紧密接触，多孔陶瓷上有多功能传感器。

所述一种水中高速运动体微气泡减阻结构，供气管路为软管。

本发明的有益效果在于：