專利名稱：航行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體(氣體或液體)中航行(移動)的航行器。
背景技術(shù)：
公知的航行器主要有潛艇、魚雷、飛機、彈頭、艦船，其結(jié)構(gòu)主要有殼體(所訴的殼體是指航行器的身體部分，如潛艇體、艦體、船體、彈體和機身)、動力和操縱3部分組成，其中動力和操縱部分與本發(fā)明無牽連，以下就不再作表述，航行器在其適應(yīng)的流體中航行時都會受到妨礙其移動的阻力，其阻力有多方面的，有迎面阻力、尾部阻力、流體的粘滯阻力，上訴3種阻力與本發(fā)明是主要相關(guān)的，其余的就不作一一表述。公知的航行器減小迎面阻力和尾部阻力的設(shè)計是，改變航行器殼體頭部和尾部的形狀，其形狀主要有錐形、突圓型，但是僅僅改變形狀只能做到緩解迎面阻力與尾部阻力，其并不能消除迎面阻力和尾部阻力，所以減阻效果并不好。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有航行器減小迎面阻力和尾部阻力效果不好的不足，本發(fā)明提供一種航行器，該航行器可以進一步消除迎面阻力與尾部阻力，而減小航行器的阻力。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在航行器的殼體頭部設(shè)置有迎面阻力能量收集器(以下稱為正壓收集器)，在其殼體尾部設(shè)置有尾部阻力能量收集器(以下稱為負(fù)壓收集器)，正壓收集器與負(fù)壓收集器經(jīng)通道相連通(其通道以下稱恒壓通道)，恒壓通道的橫截面面積小于正壓收集器和負(fù)壓收集器，在正壓收集器、負(fù)壓收集器及恒壓通道中可以設(shè)置有加速器，在正壓收集器和負(fù)壓收集器中可以設(shè)置整流器。正壓收集器、負(fù)壓收集器和恒壓通道為有出口和進口的容器也可以為管狀體，整流器一般為擋板組或多孔擋板，加速器即為能推動流體流動的裝置，一般為連接有動力的葉輪。正壓收集器以其橫截面大于恒壓通道橫截面的截面部分，去取代航行器殼體的迎面與流體接觸(所述的迎面是指航行器以航行方向為縱的最大橫截面)，航行器殼體的迎面被正壓收集器取代的部分將不產(chǎn)生航行器航行時的迎面阻力，其迎面阻力被轉(zhuǎn)移到正壓收集器中，其取代的程度取決于正壓收集器橫截面大于恒壓通道橫截面的多少，如果其大于恒壓通道橫截面的面積與航行器殼體的迎面面積相等或比航行器殼體的迎面面積大，則航行器殼體迎面與流體的接觸被全部取代，其迎面阻力被全部轉(zhuǎn)移到正壓收集器中，航行器在流體中航行將不產(chǎn)生迎面阻力。負(fù)壓收集器以其橫截面大于恒壓通道橫截面的截面部分，去阻隔航行器殼體尾部外部流體的填充，其阻隔的程度取決于負(fù)壓收集器橫截面大于恒壓通道橫截面的多少，如果其大于恒壓通道橫截面的面積與航行器殼體尾部的橫截面面積相等或比航行器殼體尾部的橫截面面積大，則航行器殼體尾部的外部流體填充被全部阻隔，航行器在流體中航行時，其尾部的外部流體填充被全部隔絕。恒壓通道是正壓收集器中正壓與負(fù)壓收集器中負(fù)壓的橋梁，其作用是使正壓與負(fù)壓的勢躍遷快捷并能量損耗小。航行器殼體如與正壓收集器、負(fù)壓收集器和恒壓通道重合時，其殼體的重合部分也可視為是正壓收集器、負(fù)壓收集器和恒壓通道的一部分。當(dāng)航行器在其適應(yīng)的流體中航行時，流體從正壓收集器的開口端進入正壓收集器，由于恒壓通道的截面面積小于正壓收集器的截面面積，進入正壓收集器的流體就會產(chǎn)生阻力，正壓收集器將其產(chǎn)生的迎面阻力轉(zhuǎn)換成正壓力，由于恒壓通道的截面面積小于負(fù)壓收集器的截面面積，負(fù)壓收集器的尾部就產(chǎn)生逆向阻力(即負(fù)壓)，此時由于正壓收集器通過恒壓通道向負(fù)壓收集器輸出大于負(fù)壓收集器開口端壓力的流體，所以負(fù)壓收集器產(chǎn)生逆向阻力(即負(fù)壓)被正壓收集器所釋放的流體實時填充而抵消(實時是指負(fù)壓產(chǎn)生與正壓填充之間沒有時間差)，而正壓收集器所產(chǎn)生的正壓力也被負(fù)壓收集器的負(fù)壓所抵消，恒壓通道的通行橫截面小于正壓收集器和負(fù)壓收集器橫截面，但是恒壓通道會通過正壓負(fù)壓之間的勢能來提高流體的流動速度來彌補。在一個航行器中也可以使用多個恒壓通道和正壓收集器和負(fù)壓收集器相連接相連通，所有恒壓通道的橫截面相加的面積小 于所有正壓收集器或負(fù)壓收集器橫截面的最大處相加的面積。在單一流體中航行的航行器如 潛艇、魚雷、飛機和彈頭，其航行器的正壓收集器、負(fù)壓收集器、恒壓通道與殼體的合并體，3者橫截面的面積與形狀越接近減小阻力的效果也越好。所述的運行步驟中迎面阻力與尾部阻力被相互抵消，所以用能量守恒定律解釋，在理想狀態(tài)下是不產(chǎn)生迎面阻力與尾部阻力的。雖然本發(fā)明增加正壓收集器、負(fù)壓收集器和恒壓通道，而擴大了若干倍得流體粘滯面積而大大增加了粘滯阻力，但是消除了大部分的迎面阻力和尾部阻力得到的收益還是略微大于前者的阻力的，所以達到了減小航行器阻力的目的。所訴的正壓收集器、恒壓通道和負(fù)壓收集器都屬于殼體部分，本文為了便于表述把他們分開稱呼。本發(fā)明的主要原理是用正壓收集器攔劫航行器的迎面阻力，用負(fù)壓收集器保留航行器尾部的逆向阻力，恒壓通道以縮小其橫截面而給航行器殼體提供空間，并以提高在其內(nèi)部流體的流速來保持與正壓收集器及負(fù)壓收集器中流體的流量一致。本發(fā)明的有益效果是，減小了航行器航行時的阻力，并且結(jié)構(gòu)簡單。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖I是航行器為潛艇的縱剖2是圖I的A-A剖視3是圖I中的殼體(I)、恒壓通道(2)、正壓收集器(3)、負(fù)壓收集器(4)的清晰分劃4是航行器為艦船的縱剖5是圖4的B-B剖視6是航行器為彈頭的縱剖7是圖的C-C剖視8是航行器為中心彈頭的縱剖9是圖8的D-D剖視中I.殼體，2.恒壓通道，3.正壓收集器，4.負(fù)壓收集器，5.整流器，6.加速器，
7.彈頭的固定支架。
具體實施方式
在圖I所示實施例中，殼體(I)的頭部連接正壓收集器(3)，所訴的殼體(I)即潛艇身體部分，殼體的尾部連接負(fù)壓收集器(4)，正壓收集器(3)經(jīng)恒壓通道(2)連通負(fù)壓收集器(4)，在正壓收集器(3)和負(fù)壓收集器(4)中安裝固定有整流器(5)，在負(fù)壓收集器(4)中安裝有加速器出)，正壓收集器(3)、負(fù)壓收集器(4)和恒壓通道(2)均為管狀通道，正壓收集器(3) —端開口一端連接恒壓通道，負(fù)壓收集器(4) 一端開口一端連接恒壓通道(2)，正壓收集器(3)和負(fù)壓收集器(4)開口端的橫截面的形狀與面積最好相等，正壓收集器(3)和負(fù)壓收集器(4)開口端的橫截面形狀最好相同于恒壓通道(2)連接殼體(I)后的形狀，正壓收集器(3)和負(fù)壓收集器(4)的開口處管壁在保證強度的前提下，越薄減小阻力的效果越好。在圖4所示實施例中，殼體(I)的頭部連接正壓收集器(3)，所訴的殼體(I)即艦船吃水的身體部分，殼體的尾部連接負(fù)壓收集器(4)，正壓收集器(3)經(jīng)恒壓通道(2)連通負(fù)壓收集器(4)。在圖6所示實施例中，殼體(I)的頭部設(shè)置有正壓收集器(3)，所訴的殼體(I)即彈頭的身體部分，殼體的尾部設(shè)置有負(fù)壓收集器(4)，正壓收集器(3)經(jīng)恒壓通道(2)連通·負(fù)壓收集器(4)。在圖8所示實施例中，正壓收集器(3)、負(fù)壓收集器⑷和恒壓通道⑵為同一根管道，殼體(I)經(jīng)彈頭的固定支架(7)固定在恒壓通道(2)中。
權(quán)利要求
1.一種航行器(其航行器指的是潛艇、魚雷、飛機、彈頭、艦船)，航行器有殼體(其殼體是指航行器的身體部分，如潛艇體、艦體、船體、彈體和機身)，其特征是外殼連接有若干個正壓收集器、負(fù)壓收集器和恒壓通道，正壓收集器經(jīng)恒壓通道與負(fù)壓收集器相連通，正壓收集器、負(fù)壓收集器和恒壓通道中有加速器，正壓收集器和負(fù)壓收集器中有整流器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的航行器，其特征是正壓收集器和負(fù)壓收集器為有出口和進口的容器，也可以為管狀體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的航行器，其特征是恒壓通道以改變在其通道內(nèi)流體的流速來實現(xiàn)，與其橫截面不相等的正壓收集器和負(fù)壓收集器之間的壓力平衡及流量平衡。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的航行器，其特征是正壓收集器最大橫截面處的面積比恒壓通道的橫截面面積大，如果是多個正壓收集器和恒壓通道時，則所有正壓收集器最大橫截面處相加后的面積大于所有恒壓通道橫截面相加后的面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的航行器，其特征是負(fù)壓收集器最大橫截面處的面積比恒壓通道的橫截面面積大，如果是多個負(fù)壓收集器和恒壓通道時，則所有負(fù)壓收集器最大橫截面處相加后的面積大于所有恒壓通道橫截面相加后的面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的航行器，其特征是正壓收集器以其橫截面大于恒壓通道橫截面的截面部分，去取代航行器殼體的迎面與流體接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的航行器，其特征是負(fù)壓收集器以其橫截面大于恒壓通道橫截面的截面部分，去阻隔航行器殼體尾部外部流體的填充。
全文摘要
一種能減小迎面阻力和尾部阻力的航行器。航行器的殼體前部安裝有正壓收集器，航行器殼體尾部安裝有負(fù)壓收集器，正壓收集器經(jīng)恒壓通道連通負(fù)壓收集器。航行器航行時，航行器頭部產(chǎn)生的阻力被正壓收集器轉(zhuǎn)換成壓力，負(fù)壓收集器將航行器尾部產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)換成負(fù)壓力，正壓收集器中的正壓力與負(fù)壓收集器中的負(fù)壓通過恒壓通道被相互抵消，航行器的迎面阻力與尾部阻力相互抵消而減小了航行器的阻力。
文檔編號B63B1/32GK102887204SQ20111021306
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者鄭云兵 申請人:鄭云兵