本发明专利技术涉及航空领域,尤其是一种利用物体表面压力差产生浮力飞行的方法及其装置。本发明专利技术的方法包括以下步骤:1)获得本体,本体为上表面面积比投影面积大的凸形或凹形物体;2)使本体上表面的流体产生流动;下表面的流体保持不变;3)利用本体上表面与下表面形成压力差,产生浮力,在空中飞行。本发明专利技术的装置包括本体和使本体上表面的流体产生流动的驱动装置,本体为上表面面积比投影面积大的凸形或凹形物体。本发明专利技术具有体积小、不会产生失速、安全可靠的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种利用物体表面压力差产生浮力飞行的方法及其装置
本专利技术涉及航空领域,尤其是一种利用物体表面压力差产生浮力飞行的方法及其装置。
技术介绍
自从莱特兄弟专利技术飞机一百多年以来,人类在航空飞行器上一直都采用机翼作为主要的升力部件来设计制造飞机,实现高速远程飞行。机翼的整个受力运动过程是:给机翼一个水平方向的作用力推进机翼向前运动,机翼向前运动会使空气在机翼上下表面产生压力差,形成向上的力,推动机翼向上运动,使机翼产生了升力。因此,机翼产生升力的效果是机翼不仅向前运动,同时向上运动。目前来说,想要高速远程飞行离开机翼几乎是不可能的。当然也有直升飞机和小型无人机,看起来螺旋桨与机翼差别很大,但是归根结底其螺旋桨的桨叶也属于一个又长又扁的机翼,它们产生升力的本质原理是相同的。机翼的形状为上面弧形下面较平直,前端较圆后端较尖,这种半个水滴的形状在空气中大头朝前做水平运动时,其上表面的空气流速比下表面的快,上下表面产生了压力差。上面的压力小于下面的压力,下面的压力上举使整个机翼产生了一定的抬升,形成向上的升力,这就是飞行的本质,飞行的全部秘密就是机翼这个特殊形状的受力物体,水平运动时上下表面产生了压力差。到目前为止,除了传说中的飞碟,还没有发现不带机翼或螺旋桨的航空飞行器,飞艇和热气球不在此例。
技术实现思路
本专利技术的目的是区别机翼,使受力物体以另外一种形状,在空气动力的作用下,利用物体表面压力差产生浮力的方法,简单而直截了当的获得升力。本专利技术解决的技术方案是:一种利用物体表面压力差产生浮力飞行的方法,其特殊之处在于:该方法包括以下步骤:1)获得本体,本体为上表面面积比投影面积大的凸形或凹形物体;2)使本体上表面的流体产生流动;下表面的流体保持不变;3)利用本体上表面与下表面形成压力差,产生浮力,在空中飞行。上述本体为中空结构的台体或变形体。上述台体中空结构的形状为漏斗斜面型或漏槽斜面型,变形体为弧形圆壳体;上述漏斗斜面型为碗形或锥形;上述本体的材料为铝合金或塑料或其他轻质材料。一种实现上述利用物体表面压力差产生浮力飞行的方法的装置,其特殊之处在于:该装置包括本体和使本体上表面的流体产生流动的驱动装置,本体为上表面面积比投影面积大的凸形或凹形物体。上述本体为中空结构的台体或其变形体。上述台体中空结构的形状为漏斗斜面型或漏槽斜面型,变形体为弧形圆壳体;上述本体为碗形或锥形壳体。上述流体驱动装置包括风轮和可驱动风轮旋转的电机。上述流体驱动装置与本体有三种连接方式:方式一,上述碗形或锥形壳体的开口朝下,风轮设置在碗形或锥形壳体顶部的上面,电机设置在碗形或锥形壳体的里面,电机轴穿过壳体与风轮相连接。方式二,上述变形体为弧形圆壳体,弧形圆壳体的形状为为中间为圆形板,圆形板圆周外侧向外发散形成弧形面板,风轮设置在圆形板的当中,电机设置在圆形板底部的外面。电机轴穿过圆形板与风轮相连接。方式三,上述碗形或锥形壳体的开口向上,碗形壳体底面开孔,形成函道,风轮通过电机轴与电机连接,电机通过支架设置在函道里。上述本体的材料为铝合金或塑料或其他轻质材料。本专利技术的本体为上表面面积比投影面积大的凸形或凹形物体;与流体驱动装置以三种不同方式连接的共同点是,都保证流体只从本体表面积最大的上表面上流动;利用流体流过物体表面的速度差,在本体上表面与下表面形成压力差产生浮力,使本体直接获得升力。因此,本专利技术具有以下优点:1、体积小,单位面积产生的升力大;本专利技术与机翼相比两者外形不同,本专利技术比机翼的尺寸要小得多,而单位面积产生的升力却比机翼大很多。2、不会产生失速;本专利技术与机翼相比工作方式不同,机翼在水平推力作用下起飞,本专利技术则不需要水平推力作用,也就是说本专利技术是直升的。因此,机翼有失速,而本专利技术不会产生失速。3、安全可靠;本专利技术与螺旋桨相比外形不同,螺旋桨桨叶是间隔的,本专利技术则是锥形实体的;螺旋桨转动时面积平而且大,有挥舞和振动等重大机械缺陷,同时桨叶操控非常复杂,机械故障多,安全性差,因为有旋桨又不能抛伞救急。本专利技术则是锥形实体的,体积小好控制可以抛伞应急,相对安全可靠。本专利技术巧妙地利用压力差产生浮力的原理,采用了与机翼形状不同的新的受力形状,以极其简单的空气动力装置,直接获得了升力。为飞行器在多样性,小型化,不使用跑道诸方面提供了新的方法和技术支持,具有非常广阔的用途,特别在小型飞机、个人飞机、直升机、飞行汽车方面,具有改变人们出行方式,让人们离开漫步的道路在天空漫飞的前景。设想在不远的将来,利用本专利技术技术设计制造的智能直升小巧实用的飞行器,可以在楼对楼,山对山间飞行。牧民开着飞机去放牧;林业工人开着飞机去植树;铁路工人、电力工人开着飞机去巡查线路的时代即将来临。附图说明图1是本专利技术装置实施例一的结构示意图;图2是图1的剖视图;图3是本专利技术装置实施例二的结构示意图;图4是图3的剖视图;图5是本专利技术装置实施例三的结构示意图;图6是图5的剖视图。图中标号如下:1、风轮,2、本体,3、电机,4、函道,5、支架。具体实施方式本专利技术的原理是:在液体中一个物体上表面与下表面的压力差,就是该物体在液体中所受到的浮力。因为空气和液体都属于流体,具有相同的性质,两者只是比重不同而已。同理,在空气中一个物体上下表面的压力差,就是该物体所受到的浮力。由于空气比重很小,在通常情况下与物体的自重相比这个升力太小,因此常常被忽略不计。但是,只要是存在的就是自然的,切勿以其小而视其无。科学技术专利技术创造正是为揭示和应用自然规律,改造世界和造福人类发挥巨大力量。本专利技术正是从这一微小的事物开始的。当有风从一叠纸上刮过时,纸就会一张张飞起来;当有飓风从屋顶上刮过时,迎风的一面屋顶就会被掀翻;这是因为风刮过纸面和屋顶面时加大了物体上下表面的压力差,使这些物体产生了升力。还有更大的,当龙卷风到来时大树、汽车和房屋都会上天;还有龙卷风产生的龙吸水现象等等,这些都说明在空气中一个物体的上下表面的压力差,就是该物体所受到的升力。可见液体中的浮力和空气中的升力,都是方向向上与重力相反的同一种力。因此在空气中风力可以加大物体上下表面的压力差,使物体产生较大的升力。当一个物体上表面和下表面的压力差与自身的重力相等时,该物体就会被浮起来悬停在空中,当两面压力差再大时物体就会上升飞起来。显然,物体在空中悬停和上升就是一种飞行现象。本专利技术的内容就是应用了一种利用物体表面压力差产生浮力飞行的方法及其装置,实现了这种飞行。因此本专利技术的方法步骤如下:1)获得本体,本体为上表面面积比投影面积大的凸形或凹形物体;2)使本体上表面的流体产生流动;下表面的流体保持不变;3)利用本体上表面与下表面形成压力差,产生浮力,在空中飞行。其中本体为中空结构的台体或其变形体,台体中空结构的形状为漏斗斜面型或漏本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用物体表面压力差产生浮力飞行的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:/n1)获得本体,本体为上表面面积比投影面积大的凸形或凹形物体;/n2)使本体上表面的流体产生流动;下表面的流体保持不变;/n3)利用本体上表面与下表面形成压力差,产生浮力,在空中飞行。/n
【技术特征摘要】
1.一种利用物体表面压力差产生浮力飞行的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
1)获得本体,本体为上表面面积比投影面积大的凸形或凹形物体;
2)使本体上表面的流体产生流动;下表面的流体保持不变;
3)利用本体上表面与下表面形成压力差,产生浮力,在空中飞行。
2.根据权利要求1所述的利用物体表面压力差产生浮力飞行的方法,其特征在于:所述本体为中空结构的台体或其变形体。
3.根据权利要求2所述的利用物体表面压力差产生浮力飞行的方法,其特征在于:所述台体中空结构的形状为漏斗斜面型或漏槽斜面型;所述变形体为弧形圆壳体。
4.一种实现权利要求1所述的利用物体表面压力差产生浮力飞行的方法的装置,其特征在于:该装置包括本体和使本体上表面的流体产生流动的驱动装置,本体为上表面面积比投影面积大的凸形或凹形物体。
5.根据权利要求4所述的利用物体表面压力差产生浮力飞行的装置,其特征在于:所述本体为中空结构的台体或其变形体。
6.根据权利要求5所述的利用物体表面压力差产生浮力飞行的装置,其特征在于:所述台体中空结构的形状为漏斗斜面型或漏...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜建,
申请(专利权)人:杜建,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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