[发明专利]一种采用超高压流体喷射动力学轨道转移的飞行物

说明书

[技术领域]

本发明涉及航天航空设备技术，具体来说，是在飞行器中得到广泛使用的一种采用超高压流体喷射动力学轨道转移的飞行物。

[背景技术]

运动中的物体，无论是航天飞机、航空飞机、火箭、空中飞行的导弹，还是水上或水下航行的物体，在飞行或航行的过程中，都会遇到空气或水的阻力，因此需要改变移动方向或路径，我们称这一过程为“轨道转移”。现有的轨道转移方法主要依靠安装在飞行物体内部的机械部件的驱动。

以下为各类飞行航行器现有技术举例：

1.航天飞机和航空飞机：在给定的空气流动状态下，飞机的气动外形将决定其气动特性。现有的航天飞机、空间飞行器和航空飞机的外观都有其固有的设计缺陷，需要安装各种各样的辅助设备和装置，使得飞行器的总体设计更加复杂而难以操作，此外，由于辅助设备和装置的存在，飞行器的总重量更重，能源效率变低。航天飞机的外观设计也有重大的空气动力学缺陷。这类航天飞机看起来就像雪茄型的金属棒，这种空气动力学的形状不能利用空气的动力来提高发射性能。传统航天飞机只能利用高推力火箭发射。而高推力火箭需要使用大量的能源。

2.航天飞行器也模仿航天飞机的外形，其起飞模式类似，但航天飞行器需要更大的飞行器将其发射，再在空中分离，之后，航天飞行器会打开运载火箭引擎飞出大气层。因此，航天飞行器也具有航天飞机的缺陷。

3.飞机的起飞主要靠两翼和空中产生的作用力。由于飞机机翼和空气之间的接触面积有限，提高飞行器起飞速度以补偿飞行器发射力不足的唯一办法是增加发动机的动力。

飞行器主要以直线飞行，起飞、降落和转移轨道的过程必须在很短的时间内完成。

此外，由于飞行器和飞行物体的机械结构非常复杂，他们之间可能会互相干扰，这就增加了任何一个机械部件被损坏的可能性。而且，机械结构越复杂，飞行器就越难控制，安全性能也就越低。

因此，有必要开发一个轨道转移系统，来协助例如飞行器之类的飞行物体进行有效且高效的轨道转移。

本案为美国非临时申请专利的部分延续案，申请编号为14/004,166，申请日期为2013 年9月10日，原案已进入国家阶段，申请编号为PCT/CN2011/083309，申请日期为2011年12月1日。在此附上申请内容以供参考。

[发明内容]

本发明的目的在于提供一种采用超高压流体喷射动力学轨道转移的飞行物，可以协助例如飞行器之类的飞行物体改变路径或速度并使其进行高效的轨道转移，并且实现飞行物体飞行方向或飞行速度变化的物理装置数量的最小化。

为实现上述目的，设计一种采用超高压流体喷射动力学轨道转移的飞行物，包括一个主体；在所述主体中安装的发动机，用于提供所述主体在空中飞行的驱动力；在所述主体中安装并与所述发动机连接的动力系统；还包括超高压流体注入动态轨道传输系统；超高压流体注入动态轨道传输系统包括：压力存储装置，其安装在所述主体中并与所述发动机连接，用来存储预定量的超高压气体；主体中安装的中央自动控制系统；连接到所述存储装置的至少一个空气管道；喷嘴组件安装在所述主体上并与所述空气管道连接，所述喷嘴组件包括多个喷嘴单元，每个喷嘴单元包括具有喷嘴孔的喷嘴体，并与至少另一个喷嘴单元相邻布置和对准，中央自动控制系统选择性地激活至少两个所述喷嘴装置以喷射超高压气体，可控地改变所述飞行物的飞行轨迹。

所述飞行物还包括设置在所述主体上的多个喷嘴组件，每个喷嘴组件包括支撑架、多个喷嘴单元，每个喷嘴单元连接到至少一个相邻喷嘴单元上并具有喷嘴头和在其上形成的喷嘴孔，中央自动控制系统被设计成选择性地激活至少两个所述喷嘴装置以喷射超高压气体，以可控地改变所述飞行物的飞行轨迹。

所述喷嘴组件的每个喷嘴单元布置在具有至少两排和两列的阵列中。

所述喷嘴单元被放置在所述两喷嘴单元之间，在相邻的上、下行之间形成一个相应的喷嘴组件蜂窝结构。

所述喷嘴单元可旋转地安装在所述支撑框架上，以便以预定的方向喷射所述超高压气体。

所述主体具有细长的中心部分，所述两个翼部从所述细长中心部分的两侧横向延伸和尾部形成飞机轮廓，其中所述喷嘴组件设置在所述细长中心部分、两翼部分和所述主体的尾部上的至少一个上。

至少四个喷嘴组件设置在所述主体的所述各翼部分的前边缘和后边缘上。

所述至少两个喷嘴组件设置在所述主体的所述细长中心部分的两侧上。

以这样的方式被配置为火箭，所述主体具有细长的中心部分，其中所述喷嘴组件的至少两个设置在所述主体的两侧用于喷射超高压气体。