[发明专利]一种基于超空泡降低高速物体空气阻力的方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于超空泡降低高速物体空气阻力的方法及装置，包括以下步骤：S1、确定高速物体在前进时受空气阻力最大的位置，选取高速物体内壁与所述位置相对应的位置点作为安装点；S2、在所述安装点安装旋转减阻装置，所述旋转减阻装置的驱动装置设置在所述高速物体内壁上；本发明提供的一种基于超空泡降低高速物体空气阻力的方法及装置，结构简单、耗能低，能够充分利用现有高速物体，节省资源和经费，通用性强，通过设置旋转减阻装置，能够排开集中在物体前侧的空气层，降低空气对高速物体的压差阻力。

技术领域：

本发明涉及空气减阻技术领域，尤其涉及一种基于超空泡降低高速物体空气阻力的方法及装置。

背景技术：

对于高速运动的物体，其很大一部分动力主要用来克服空气阻力。以超高速飞行器为例，其运动时的阻力几乎全部来自空气阻力。当高速运动物体的速度达到音速级别时，前方急速冲来的空气不能够像平常一样通过机身扩散开，于是气体都堆积到了飞行体的周围，产生极大的压力，空气阻力随马赫数的微小上升而急剧增大，影响其飞行速度，并增加其能耗。

超空泡主要是产生气体包裹使物体表面流动的液体不与物体接触，大大降低了水的摩擦阻力。超空泡是一种奇特的物理现象，随着水下物体运动速度的加快，其上所承受的水压反而会减小，一旦水压减小到一定程度时，与水下物体接触的水就会汽化，形成一种“气体外衣”，就可是物体始终航行在自己制造的超空泡内部，从而最大限度地避免水的粘性阻力，实现高速航行。上面我们了解了超空泡技术知识，我认为在空气中也有类似的超空泡技术，空气只有水密度的八百分之一，在空气中实现此技术将比水中更容易。就是要使流动空气脱离与物体表面接触，使流动空气包裹物体形成一个超级空泡。

目前降低高速飞行器空气阻力的方法有被动减阻、逆向喷流减阻、边界层控制减阻、能量沉积减阻、表面微结构减阻等技术，但是这些减阻方法消耗能量过大、易导致局部过热、或对空气减阻的效果不能满足实际要求。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、耗能低，通用性强的基于超空泡降低高速物体空气阻力的方法及装置。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种基于超空泡降低高速物体空气阻力的方法，包括以下步骤：

S1、确定高速物体在前进时受空气阻力最大的位置，选取高速物体内壁与所述位置相对应的位置点作为安装点；

S2、在所述安装点安装旋转减阻装置，所述旋转减阻装置的驱动装置设置在所述高速物体内壁上。

进一步的，所述高速物体为高速汽车、火车、高速动车组列车、飞机、火箭和导弹中的任一种。

一种基于超空泡降低高速物体空气阻力的装置，包括排阻风扇和驱动装置，所述排阻风扇与所述驱动装置的输出端相连接，其中，所述排阻风扇由四个子扇叶组成，且所述子扇叶拼装成十字形结构，所述驱动装置设置在所述高速物体的壳体内壁，且安装位置与所述高速物体上受空气阻力最大的点相对应。

进一步的，所述驱动装置为电机。

本发明的工作原理：流动中的物体主要受到摩擦系数影响，空气阻力与速度的平方成正比，因为在物体高速运动时空气没有及时的从物体前面排出，这样空气就会跟着物体一起运动，现在我们是将高铁的车头设计成流线型就是为了更好的排除空气，要排除空气首先要形成空气压力，要形成压力就会形成物体前进的阻力，如何提高空气向前进方向两边四周排开的效率呢，本发明通过在物体的前端设置驱动装置，驱动装置的输出端设置排阻风扇，通过排阻风扇的转动排开物体前端的空气。

本发明的有益效果：本发明提供的一种基于超空泡降低高速物体空气阻力的方法及装置，结构简单、耗能低，能够充分利用现有高速物体，的节省资源和经费，通用性强，通过设置旋转减阻装置，能够排开集中在物体前侧的空气层，降低空气对高速物体的压差阻力。

附图说明：