减少运动阻力的方法技术

该减少运动阻力的方法属空气动力学或流体力学应用领域。该方法可以极大减少船舶等高速运动物体行进时受到的阻力，既能显著提高速度，又能减少能源损耗。主要技术特征是：利用履带或叶轮将水或空气阻力转变为转动力矩，用于做有用功，使作用在运动物体上的阻力实际上变为原有阻力的ｓｉｎ＃＋［２］ａ倍或ｓｉｎａ倍。在０－９０度范围内，ａ越小实际阻力越小，在同样功率、同样多的燃料条件下，速度越高、航程越远，理论上可提高速度几倍，增加几倍航程。主要用于船舶、潜水艇、高速列车、飞机、巡航导弹等高速运动物体。受力分析如摘要附图所示。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
该属于空气动力学、流体力学应用领域。现在减少运动阻力的主要方法有将物体外形制成流线型、表面涂覆光滑涂料、采用气垫减少阻力等。前两种方法只能部分减少阻力，后一种需要有辅助动力。本方法专利技术的目的是采用履带或转动的叶轮将水的阻力或空气的阻力减少至非常小的范围内，以极大提高高速运动物体的速度。以船为例(其他运动物体也相似)，在船首迎水部分固定一套能自由转动的履带，履带转轴与船体前进方向垂直，整个履带与水平面夹角为a(参看附图二)，也可用叶轮，但需注意叶轮的转轴中心高于吃水线，且在空气中不适用。在履带每个链节(附图一所示)上固定一个活动挡板1，当水冲击活动挡板时，挡板受定位销2限制，可使水推动履带转动。受力分析如附图一所示设水对船的总冲击阻力为F，履带与水平面的夹角为a，此阻力可分解为F1＝F×sina，F2＝F×cosaF2使履带转动，形成能推动履带转动的动力，即阻力转化为动力矩，从而减少了动力能量的消耗。F1通过连接支座6、7，作用于船体上，此力沿水平方向分解成实际水对船的阻力F3，而F3＝F1×sina＝F×sina×sina当a＝0时，F3＝0，此时水的实际阻力为零，阻力所做的负功全部转化为船行进的有用功，但此时船体受不到浮力，实际上是不可能的。当a＝15度时，F3＝F/16，即此时水的阻力为原来船的阻力的1/16。即减少阻力93％。当a＝30度时，F3＝F/4，即此时水的阻力为原来船的阻力的1/4。即减少阻力75％。当a＝5--30度时，为实际中应该采用的角度。实际上F2使履带获得动力矩，做有用功，从而减少了船的动力能量的消耗。一般的有采用此种方法船行进的速度与sin2a成反比(在功率相同的情况下)。对于在空气中或水中的物体，如导弹、潜艇等，可将运动物体头部制成能绕轴线旋转的流线型头罩，在头罩上从头至尾密布切线始终与中心轴线异面夹角为a的、有一定高度的凸起螺线筋板，以将运动物体受到的流体阻力变成旋转动力矩，节省动力输出，减少运动阻力，夹角a越小，受到的实际阻力越小，实际的阻力为原来的sina倍，但a不能等于零。此方法传动效率比链传动效率高，适于各种须减少流体阻力的运动物体。实际上也是一种变行的叶轮。还可以将动力直接安装在头部，达到将推进器与减少阻力的装置合二为一的效果。此方法专利技术的有益效果是将空气和水的阻力，转化为推动履带转动、形成转动力矩，能够做有用功，减少阻力，减少船的动力能量损耗。实际作用在船体上的阻力变为原来阻力的sin2a倍或sina倍。在相同功率条件下，速度与sin2a或sina成反比，能成倍提高速度，并能减少能源消耗。对于潜艇、军舰、飞机、高速列车都可以采用该方法，在同样条件下，能减少阻力，可以节约大量能源，减少发动机功率和重量，成倍增加航程和速度，具有节能、增速及军事价值。在附图一中1是活动挡块；2是定位销；3是铰链支架。活动挡块仅在0--90度之间自由转动。附图二为履带和船体受力图。履带受水的总阻力为F，F1＝sinaF，F2＝cosaF。F1在水平方向的分力F3为实际船体所受的阻力，F3＝F1sina＝Fsin2a。F2使履带转动，实际上变成了动力矩。1--船体 2--履带 3、4--连接支座 5、6--转轴 7--链节实现该专利技术的最好方式是为了尽可能达到最快速度，小型船只履带与水平面夹角a为15度左右。大型船只因为要保证吃水深度，a为15--30度左右，对于潜水艇、高速列车等，转轴5、6半径要尽可能小，以减少不可克服的阻力。实际上使用时，可由几组履带来工作，以减少机械损耗，达到运转灵活的目的。船的速度越快产生的效果越显著；速度低的船只因为机械传动损耗大，速度增加不显著。权利要求这种利用履带或叶轮的转动特性，将空气或水的阻力转变为转动力矩，从而转化为能作有用功的动力，实际的阻力只有原有阻力的sin2a倍或sina倍，在相同的功率条件下，速度为原来的相应倍数的方法专利(考虑到系统传动效率及其他阻力，实际的阻力会大一些，速度会低一些。)全文摘要该属空气动力学或流体力学应用领域。该方法可以极大减少船舶等高速运动物体行进时受到的阻力，既能显著提高速度，又能减少能源损耗。主要技术特征是利用履带或叶轮将水或空气阻力转变为转动力矩，用于做有用功，使作用在运动物体上的阻力实际上变为原有阻力的sin文档编号F15D1/10GK1492155SQ0210293公开日2004年4月28日 申请日期2002年1月31日 优先权日2002年1月31日专利技术者金荣国 申请人:金荣国 本文档来自技高网...

【技术保护点】
这种利用履带或叶轮的转动特性，将空气或水的阻力转变为转动力矩，从而转化为能作有用功的动力，实际的阻力只有原有阻力的ｓｉｎ↑［２］ａ倍或ｓｉｎａ倍，在相同的功率条件下，速度为原来的相应倍数的方法专利（考虑到系统传动效率及其他阻力，实际的阻力会大一些，速度会低一些。）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金荣国，
申请(专利权)人：金荣国，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]