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发表于 2008-6-9 13:37:00
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★★★ “UFO之谜” 完全破解 !!!-->新型气动力
[这个贴子最后由地球全力在 2008/06/09 01:53pm 第 1 次编辑]
“奇异涡环”------人造分离涡的新篇章。(第N+2篇)
在固定机翼上造“分离涡”没什么好奇怪的,奇怪的是要在直升飞行器上制造?!
在现有的旋翼直升机上,出于对升力面的流体主动控制的目的,以及欲从根本上提高直升机的安全性、舒适性和最大速度,确有不少人想在旋翼上采用“机翼上表面吹气”技术,但这只是个无奈的不可实现的梦想。这当然只不过是在“附着流”方面做做文章罢了,目前倒还没有人想在直升机的旋翼上实现“分离流与附着流的混和流态”的。因为一旦在高速旋转的多叶旋翼上制造“分离涡”,反而有可能会使旋翼进入危险的“涡环状态”!
目前,在直升飞行器上造“分离涡”并以之产生主要升力的想法只能靠仿生昆虫和蝙蝠。其实,在固定翼飞机上造“分离涡”与仿生昆虫和蝙蝠都面临同一个问题------即“分离涡”的诱导效率问题!固定翼飞机上的“分离涡”由于飞机自身与前方空气的相对速度很大,则其诱导效率自然会高,但对于仿生昆虫来说,虽然其振翅频率很高,但其尺寸太小,则其诱导空气的效率可能更多依赖于相对高的“粘性”了,不过仿生蝙蝠的尺寸和速度却是足够大的。
以上所论的造“分离涡”的飞行器的升力面都与前方空气有一个相对速度,而如果一旦升力面是“静止”的,则这些“分离涡”的诱导效率就不行了。那么,有没有可能,在一个静止的升力面上造分离涡却又有办法提高其诱导效率呢?------当然有,那就是我们飞碟的“复合涡流的磁流体空气动力学”!
下图是飞行汽车和喷气直升机上的涡流凝聚器。
如图,其中的“奇异涡环”是复合涡流升生升力的主要低压区的气动结构,其实它就是一个“环形的分离涡”,而它的形成过程确实很“奇异”。
复合涡流的形成顺序想必大家都很清楚了吧,我们知道,首先有必要在最外缘形成一个破裂的圆环状的“立体涡流”;然后由“立体涡流”中抽取流体向圆心挤压剪切形成一个“平面涡流”,这有点像自然界的“台风”;再进一步让“平面涡流”的中心部分流体向上旋转上涌形成一个“中心涡管”,我们是想利用这个“中心涡管”来仿造自然界“龙卷风”,想得到类似“龙卷风”的“吸管或泵吸效应”,即从上方吸取空气;那么,最后一步也是最难的一步就是造出一个有理想的气动结构的低压区来,并形成“下洗流”。
其中我们采用了一个复杂的“中心涡管导流器”,就是为了将“中心涡管”的上升流体诱导向下成为“下洗流”,并同时造出一个环形的“分离涡”。“中心涡管导流器”由三部分组成,由下至上分别是“底层导管”、“多段层叠式环形襟翼”、“顶层伞式环形整流罩”。
此环形的“分离涡”(奇异涡环)是由“下洗流”与“平面涡流”相互作用生成的,我们的理想是要在此“分离涡”中形成一个“黏性涡核”,但问题在这里就出现了,因为在飞行汽车和喷气直升机上的涡流凝聚器中,“下洗流”的消旋都是由在升力体最边缘的专用“消旋叶片”或别的起消旋作用的襟翼来实行的,或者说“不消旋就形成不了下洗流”!那么,在“平面涡流”与“下洗流”的相互作用过程中,就有可能不会生成“黏性涡核”,而更可能会生成“焦点”,或者说“分离涡”是“焦点型”的?!
那么,生成这种“焦点型”的“分离涡”会导致比如涡量不集中、诱导不充分,或者会让升力“部分旁移”到“消旋叶片”或消旋的襟翼上面去等等问题,这就不理想了,如果在受到前方高速来流的吹袭,会否出现所谓的“二次分离”也未可知。(但是,在飞碟上的情况就好多了)
不过,相对于现有飞行器上的分离涡来说,这里的复合涡流产生“奇异涡环”的过程和结果还是简单和理想多了,它既不会与附面层相互作用,又不会脱体和破裂。
当然,为了大力提高升力涡流对周围空气的诱导比率,或者说解决“在静止的升力面上造分离涡的诱导效率不足”的老问题,我们采用了飞碟的一记“绝招”!------即我们用一个“旋转磁场圆盘兼负离子喷射器”,将“平面涡流”和“中心涡管”所吸入的空气以低能耗的方法(反旋向喷射高速电子)进行电离,并让其生成的磁场以高速反向旋转,诱导被电离的空气,以“四两拨千斤”的妙招大力提高升力效率!
其中的“旋转磁场圆盘兼负离子喷射器”同时有三个主要作用,一个当然是电离空气并用旋转磁场提高诱导比率,另一个作用则是控制“平面涡流”的形成和“中心涡管”的直径,再一个是用磁场约束电离空气来保护“分离涡”(奇异涡环”对抗高速来流的吹袭。
------我们终于不得不把“磁流体空气动力学”全面应用于机械结构的飞行器之上!这也暗示了“磁流体空气动力学”未来将主导空气动力学的口号并非空穴来风。
虽然这里我们对涡流凝聚器的机械方面的设计已经接近实用化了,但却可以看出来,正是因为机械构造的天生的复杂性和笨重的缺陷,加上电离空气所需的大电力要求飞行器的全电化,而使飞行汽车和喷气直升机在近期内没有实现的可能,不过对于空气动力学者来说,这种全新的升力涡流流型的出现,却是学界三十年来最大的惊喜,有很大的研究价值,而其同时也是“飞碟”出现前必不可少的理论基石!
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