1. 飛碟的動力就是自然力宇宙力沒有核動力
復合渦流的製造方法、製造設備及復合渦流飛行器
本發明所屬的技術領域
本發明系列屬於飛行學及電磁學領域,是一種新型渦流的創造和應用,適用於大氣層內以空氣動力產生升力的航空直升飛行器。並涉及帶電離子的加速和磁約束,及磁流體和核動力系統。結合了汽車、航空甚至航天、核能等多項機電產業。
在本發明之前的現有技術
飛機發明百年以來,航空氣動力技術主要是一種,即當空氣相對於機翼快速運動時,不管是否超音速,機翼都受到前方來流的「沖量」,而空氣因機翼的誘導和壓縮作用,形成「下洗流」的鉛垂線方向的「動量」,機翼因反作用力或形成上下表面壓力差而得到升力;其他的包括「脫體渦」、「乘波飛行」、「機翼上表面吹氣」或「附壁射流」技術等等。
機場和航母的建造和維護耗資巨大,其跑道面積大,但起降飛機頻率受限,應急能力低下,無論是從經濟上或使用上,都日益希望擺脫大機場和大航母,擺脫跑道的制約。
無論是曾經、現有或研製中的直升機都有缺陷。現有如佔多數的旋翼直升機,其阻力大,速度受限,耗油率高,旋翼尺寸大;如英國的「鷂」式軍用噴氣直升機,其技術復雜,高溫高速氣流對地面環境影響大,安全系數低;研製中的新式直升機,如模仿鳥類的載人撲翼機,因為重量、尺寸與功率的比值受限,在理論或實踐上沒有任何成功的希望;如美國的「魚鷹」V-22傾轉旋翼直升機,其可靠性差,存在固有缺陷,特別在快速下降時,易出現危險的「渦環狀態」,因產生逆行環流和劇烈渦流而導致事故;美國曾經的艦載垂直起降戰斗機XFV-12,利用噴氣在副翼上產生抽吸的效果,以噴氣帶走周圍空氣的比例為1:60,即以小質量高速噴氣誘導大質量低速空氣,但因不考慮升力面,和與其相關的升力表面流體的速度、剪切流層或壓力梯度層的厚度等因素,加上對空氣的誘導效率不高,以及噴氣在內部管道的轉彎處的嚴重損失和燃氣再吸入等等問題,增升效果不佳。
另外有一個百年來的難題,即從飛機發明開始,人們自然就想將汽車與飛機相結合。但這種嘗試一直沒能成功,氣動外形和機體結構無法協調,安全性難以保證。
古代各國歷史記載,及近六十年來世界范圍內一度漲落的「UFO」熱潮,其中比較有普遍性的是一種碟形飛行物,即「飛碟」,有十六個主要特徵:強力旋風、強大磁場、電磁干擾、機體旋轉、周身發光、核能輻射、直升懸停、無聲飛行、波浪軌跡、外殼電場、雷達隱身、非超光速、空中離合、空中變形、三域通用、極度加速。附帶效應是:當飛碟懸停在空中或運動時,總有一層明亮的彩色光環和光暈,當其降落時,光環就消失了,當它重新啟動時,又射出光環;飛碟可形成「吸管式龍卷風」吸附物體,並可形成「旋轉式下擊爆流」 在森林開劈著陸區;當飛碟近地前飛或起降時往往有狂風大作,其中當其在沙漠地帶起飛或著陸時,會激起狂烈的沙暴,當其飛越大雪覆蓋的雪原時,在其下方出現強烈的雪旋風暴,當其懸停在大海上方時,海面會掀起巨浪和水柱,海浪直朝飛碟方向吸去;飛碟可以使目擊者的手錶停止,當低空掠過車輛時,將會把其掀起(牽引),甚至將物體磁化;飛碟出現時,往往伴有大規模的停電、放電或無線電通信中斷或訊號干擾、甚至電器燒毀現象;飛碟在太空或大氣層中飛行時以直角或銳角轉彎;在海洋湖泊水下發現光環,以及光環或光球從水中升起……。這是一個有待解開的千古之謎。
在自然界的流體中渦流和旋流佔有極為重要的比例,早就有人探索專門使用渦流或旋流或反旋流或環流為直升機提供主要升力,但尚未成功。
以下是本申請人所知的現有技術內容:
用高速渦流或旋流產生升力的飛行器的專利有:張義柏的97205608.4噴氣渦流式飛行器、任俊超的97110404.2飛行物升空方法;用槳葉旋轉壓縮空氣產生高速旋流和「陀螺效應」的飛行器的專利有:林康的99124654.3一種空陸兩用旋風陀螺直升機車;用上表面真空薄層產生升力的飛行器的專利有:何惠平的98112980.3外殼旋轉式航空飛碟飛行器;用於航空航天領域的離子加速器的專利有:德國湯姆森管電子有限公司的99809994.5等離子體加速器裝置;利用天然的「沙丘」形狀的空氣動力原理的專利有:高歌的85100305.2沙丘駐渦火焰穩定器;用磁力約束的高溫等離子體附壁射流產生升力、推力和減阻的專利技術有:馬瑞安的85105602減阻推進射流航具。
據高等教育出版社出版,趙凱華、羅蔚茵的新概念物理教程《力學》,寫到:「渦旋環繞的軸線叫渦線,有一個很好的實驗可以演示渦線隨流體運動的情況,如圖5-33所示,在一個扁圓的盒子底的中央開一個圓洞,像鼓一樣在面上蒙一張綳緊的橡皮膜,側放在桌上,事先在鼓內噴上一些煙,用手拍鼓面,就會看到有一個煙圈從底上的洞冒出來,一面向前移動,一面擴大,這煙圈是一條閉合的渦線,空氣像螺線管一樣繞著它旋轉,如果在一定距離之外放上一枝蠟燭,煙圈過後還會把它吹滅。」(註:煙霧顆粒只在垂直面上旋轉,而在水平面上不轉,這是一種「渦環」。)
據互聯網網址: 中國科普博覽/地球故事/大氣科學館/風從哪裡來/奇妙的風/龍卷風(
),「龍卷風是一個猛烈旋轉著的圓形空氣柱,龍卷風吼聲如雷,可能是由於渦旋的某些部分風速超過聲速,因而產生小振幅的沖擊波。一般情況,風速可能在每秒50-150米,極端情況下,甚至達到每秒300米或超過聲速。但龍卷風中心的風速很小,甚至無風,這和台風眼中的情況很相似。尤其可怕的是龍卷內部的低氣壓。這種低氣壓可以低到400毫巴,甚至200毫巴,而一個標准大氣壓是1013毫巴。當龍卷風掃過建築物頂部或車輛時,由於它的內部氣壓極低,造成建築物或車輛內外強烈的氣壓差,瞬間就會使建築物或交通車輛發生「爆炸」」。
據人民交通出版社出版,黃向東的《汽車空氣動力學與車身造型》,寫到:「氣動力對汽車的穩態和瞬態穩定性的影響主要表現在兩個方面:高速行駛的汽車若升力足夠大,會出現「發飄」的感覺,保持預定路線行駛的能力和可操縱性明顯下降;當氣流相對汽車有橫向速度分量(如側向陣風或轉向)時,若汽車的風壓中心位於車身前部,就有隨風偏離原來行駛路線的趨勢(即橫風不穩定性)...為減小升力,汽車外形宜避免和典型翼剖面相似,並具有一定的負沖角。從這個意義上講,楔型汽車最好...風壓中心與車身重心的相對位置導致了橫風穩定性問題的產生。如採取前輪驅動的方式或使整車重心盡量前移的設計等等,可在一定程度上解決這個問題。有些高速運動車和試驗樣車,在後尾部由設置了類似飛機的垂直尾翼,以使風壓中心後移。」
據國防工業出版社出版,彭澤琰、劉剛的《 航空燃氣輪機原理(上冊)》,寫到:「粘性氣體繞過不良流線物體時必然會產生繞流脫體現象,在其後方形成一個穩定的渦流區,在燃燒技術上稱之為迴流區。氣流流經V形槽,形成兩個對稱的截面為橢圓形旋渦...新月形沙丘(BD)形旋渦發生器具有頑強的抗干擾性能。沙丘穩定器主要是利用良好的自然氣流結構,既保證了良好的熱量和質量交換,又減弱了V形穩定器尾緣旋渦的周期性脫落,增強了穩定火焰的生命力,延長了可燃微團的停留時間,並在一定程度上防止了由於旋渦周期性脫落帶來的振盪燃燒的激振因素。」
據國防工業出版社出版,程昭武、沈美珍、孟鵲鳴的 《世界飛機100年》,寫到:「20世紀50年代末,美國的北美航空公司在研製XB-70型鴨式超音速轟炸機的過程中,發現飛機在以馬赫數3的速度飛行時,由機腹進氣道前端所引發的激波,使機翼下表面的氣流壓力增加,飛機的總升力因而提高30%,而且沒有附加額外的阻力。這一現象當時被稱為「壓縮升力」或「激波升力」。...美國紐約的溫斯勒工學院所提出的一種空天飛機方案就是真正的「飛碟」。為了減小阻力,從「飛碟」的圓心伸出一個細長的等離子體錐管,用來激發等離子體和產生斜激波。」
據清華大學出版社出版,張三慧的《大學物理學----電磁學(第二版)》寫到:「為了產生受控熱核反應的條件,就把上述環形磁瓶裝置和環形箍縮裝置結合起來,這也就是在環形箍縮裝置中的環形反應室外面再繞上線圈,並通以電流。這樣,在反應器內就會有兩種磁場:一種是軸向的B1,它由反應室外面的線圈中電流產生;另一種是圈向的B2,它由等離子體中的感生電流產生。這兩種磁場的疊加形成螺旋形的總磁場B。理論和實踐都證明,約束在這種磁場內的等離子體,穩定性比較好。在這種反應器內,粒子除了由於碰撞而引起的橫越磁感線的損失外,幾乎可以無休止地在環形室內繞磁感線旋進。由於磁感線呈螺線形或扭曲形,在繞環管一周後並不自相閉合,所以粒子繞磁感線旋進時一會兒跑到環管內側,一會兒跑到環管外側,總徘徊於磁場之中,而不會由於磁場的不均勻而引起電荷的分離。在這種裝置里,還可分別調節軸向磁場B1和圈向磁場B2,從而找到等離子體比較穩定的工作條件。此實驗裝置叫托卡馬克裝置,是目前建造得比較多的受控熱核反應實驗裝置。」
其中,如張義柏的97205608.4噴氣渦流式飛行器,其是在一個盆式容器內產生了平面渦流,但渦流是由斜上方的下降氣流收集而來,其盆式容器首先受到反推力或反升力。如林康的99124654.3一種空陸兩用旋風陀螺直升機車,其旋風陀螺是由垂直面上的槳葉和水平面上的槳葉共同構成,主要是由中心的風扇大量吸氣產生了中部的低壓區,再由垂直面上的槳葉旋轉將四周空氣以一角度導入形成空氣渦旋,但當空氣渦旋尚未成形時就被水平面上的槳葉破壞了。例如何惠平的98112980.3外殼旋轉式航空飛碟飛行器,其上表面的真空薄層是向上排斥帶電重離子,所以根據作用力與反作用力原理,上表面因受帶電重離子的反作用力而仍然受到重離子的靜壓,即飛行器沒有與外界形成物質和能量的交換,其運動部分是在一個封閉體內,因此不能得到上表面的低壓。
目前在載人飛行器上出現的渦流中有益的主要是固定翼飛機機翼上表面的脫體渦(平面渦流),但脫體渦的缺點是損耗大,不能充分利用渦流的動能,並且只能在特定條件(如大迎角)下產生和利用,且無法控制。而在使用翼型機翼的飛機中,翼尖渦的存在產生了誘導阻力。另外流體在物體後部尾跡中形成的旋渦,造成物體的壓差(形狀)阻力。
所以如何充分利用渦流的動能或渦量,並由人工產生渦流和控制其升力及飛行參數,是個歷史性難題。
發明目的
人類的「吐煙圈」及大自然的「台風」和「龍卷風」現象和原理提供了思路,即可把三者有機地結合起來,當流體沿螺線管軌跡運行的同時,於螺線管兩端閉合圍攏成圓環狀的旋渦,使其同時具有垂直面和水平面上的旋轉分量,成為「立體渦流」(螺繞環狀渦流),如同「托卡馬克裝置」中的螺旋形的等離子體環流,並從「立體渦流」中提取溢出流,使其向圓心剪切擠壓形成「平面渦流」,進一步讓「平面渦流」的近圓心部分堆積擠壓,使其向上湧起形成「中心渦管」,從而形成這三者按順序演化並有機結合的一個「復合渦流」(渦流復合體),形象上看是一種人造「煙圈和台風及龍卷風的渦流復合體」,從某種角度來說只不過是從熱核聚變容器中將等離子體環流取出變為渦流,並演化出「平面渦流」和「中心渦管」,是分別通過機械和電氣方式加以實現,而流體的物理形態也分別是氣態和等離子體態。此「渦流復合體」擁有如「龍卷風」般強大的負壓力,又具備如「煙圈」和「台風」般自約束能力,誘導損耗小,流體利用率高,可人工控制和補充,從而成為新型直升機的氣動力的唯一選擇。
應特別注意的是此種新型氣動模式「誘導」出一個「錐形旋性下洗流」的飛行流場,是「垂直切變風」的天生剋星,即當在對流層以下飛行時,飛行器的升力參數不會受任何方向的擾動氣流(包括垂直切變風)的影響,不會因為升力面的「迎角變化」而影響升力參數,當遭遇從上向下的垂直切變風時,雖然渦流從上方吸入的空氣在「總壓」和「靜壓」方面都增大了,但同時提高了渦流對周圍空氣的誘導比和質量,提高了誘導效率,增大了升力,又由於渦流是人工主動產生並且駐留於升力面上,而不會有普通機翼的「有效迎角」的問題,因此飛機非但不會下降反而有一定的上升趨勢,即對垂直切變風有自我補償的特殊性效果,適合在各種惡劣流場和氣候中正常飛行,這將對未來飛行器的飛行安全作出巨大貢獻;此「渦流復合體」可通過對渦流的高度和強度的調節輕易實現人工控制渦流;其完美的氣動特性和優異的可控性已經全面超越了昆蟲翅上的渦流,達到了人類空氣動力學發明和應用的頂峰。
目前的渦流製造設備大多稱「渦流發生器」,產生的都是通常的「平面渦流」。本發明先創造「立體渦流」,即如螺繞環(環形螺線管)一樣的新型渦流,再按順序演化生成「平面渦流」和「中心渦管」,實現了對這種「渦流復合體」的合成、保留、約束、凝聚等,這是由渦流發生裝置的特殊性構造或本身的磁場造成的,
本發明的技術方案
本發明含有機械方式和電氣方式的兩大類渦流凝聚器,包含用此種新型渦流體產生升力的三種飛行器,即飛行汽車、噴氣直升機、碟形飛行器,並有多種新型零部件等。
特別指出: 本發明中的渦流凝聚器不但產生了「立體渦流」,同時其上部溢出或減速的流體又都因為具有偏心角度而相互剪切擠壓形成了「平面渦流」,於是形成了兩種渦流,即「立體渦流」疊加上「平面渦流」,而對升力和效率的參數的調節則主要是由「中心渦管」來實現;另外凝聚器稍加改動後可用來單獨產生平面渦流;立體渦流優於平面渦流的特性是,立體渦流在整流通道的表面形成的附面層因為渦流在垂直面的旋轉得到能量而隨時處於激活狀態,防止了堆積,而不是平面渦流下部的附面層向旋轉中心區逐漸堆積增厚;另外立體渦流佔用圓面的外緣的較大面積,而平面渦流只是在圓面中心區的轉速最大,所以兩種渦流的疊加和共存可以互相取長補短。
升力原理:本發明先創造「立體渦流」,再按順序演化生成「平面渦流」和「中心渦管」,從而形成三者合一的「復合渦流」;即以「立體渦流」為骨架,以「平面渦流」為肉體,以「中心渦管」為皮膚,誘導周圍空氣在升力面的上方和下方形成「錐形的旋性下洗流」,即以少量的噴氣的「動能」,通過「渦量」,誘導出更大質量的周圍空氣的「動量」,從而得到高效率並且低誘導損耗的升力;在此是兩種渦流共存的局面,即「立體渦流」之上及之內疊加有「平面渦流」,在「立體渦流」中隨時有沿大圓面的周向速度減低而徑向速度增加的部分流體脫離出來,此各個方向的脫離流體初始時都有一偏心角,並且受圓面中心低壓區的吸引,先是減速向圓內溢進,然後經過相互剪切向中心擠壓的再加速,成為了「平面渦流」;「平面渦流」中心形成一個向上湧起的「中心渦管」,其內空為低壓無風區,此渦管向上伸展以離心力自由旋開成為漏斗或喇叭形狀,在漏斗或喇叭形的渦管與下部渦流之間形成了「壓力梯度層」或「剪切流層」,此「剪切流層」也是旋轉的,是下部高速流體與上部靜止大氣之間的過渡層,這類似於「射流附壁效應」(科安達效應coanda effect),即表面流體的速度最高,向上層或外層流體速度逐漸減低,因存在壓力梯度而在升力面上得到低壓,此處是「剪切流層」把渦量或旋轉量不斷傳遞給上部和四周大氣,即與周圍環境進行「能量交換」,即四周大氣被誘導和吸引向「中心渦管」和「平面渦流」靠攏,得到其所傳遞的渦量,也產生旋轉,成為低速大質量的旋轉流體,進而誘導出「剪切流層」或「壓力梯度層」,使下部兩種渦流的靜壓都降低;「立體渦流」占據圓形升力面的外緣大部分面積,速度勻衡,「平面渦流」在圓面的邊緣速度相對較低,在近圓心處得到再加速;「平面渦流」位於「立體渦流」的上方和圓環之內,也成為「立體渦流」的上方「剪切流層」和「過渡層」,「平面渦流」與上部「剪切流層」有強相互作用;上部和周圍空氣得到渦量向外和向下擴散,越接近「中心渦管」的下部或底部渦流,則周圍空氣得到的渦量越大,則周圍空氣是從上方被吸引,獲得渦量後,在升力面邊緣向外且向下旋轉而出,有一「下洗速度」,由上向下圍繞圓形升力面通過誘導形成一個「錐形旋性下洗流」的飛行流場,當升力面的面積越大、底部渦流或表面流體的速度越高、「中心渦管」的高度越高強度越強(當渦管直徑一定時)、漩流旋出時其「下洗速度」越小、受誘導的上部空氣質量越大,則升力效率和誘導功率損耗就越好;由於旋性下洗流的形成有一個很長的獲得渦量的過程,使得渦流對周圍空氣的誘導時間充分,效率高,使渦量分配均勻;一個渦流特有的升力現象是,「中心渦管」因為高速旋轉的空氣柱的離心作用和黏性而形成「中心低壓無風區」,是一種「抽真空現象」,特別當「中心渦管」較高大且旋轉速度很大時,如「吸管式龍卷風」,或者雷諾數很小時,如「昆蟲翅渦流」,則無風區氣壓的降低相對更明顯,可以作為主要升力區;另外,流體的旋性使得其在有限的升力區上方走過的路程更遠,「做功」的時間更長,即誘導或影響的周圍空氣更大量更充分更均勻;「旋性下洗流」同時帶有水平方向和鉛垂方向的速度分量,對於機械方式實現渦流升力來說,由於飛機機體及垂尾的側向阻礙作用,或大彎度襟翼的誘導作用,或兩個反向旋轉的渦流的相互誘導作用,都對「旋性下洗流」的兩個速度分量的分配比率有影響,即水平方向的速度減低而鉛垂方向的速度提高,甚至可因此完全消除下洗流的旋性,提高渦流對周圍空氣的誘導比,而對於電氣方式(即UFO飛行器)來說,可讓部分正離子混入下洗流,受到下部磁場的作用,可以誘導並改變全體下洗流的鉛垂方向和水平方向的速度分量的分配比率,另外可增大旋性下洗流中所含離子的比例,並加大下部「旋轉磁場」的轉速,以「洛倫茲力」作用將「旋性下洗流」向中心收縮,配合下部「渦流邊緣吸入流」形成一個類「吸管式龍卷風」;「旋性下洗流」是周圍空氣流場受渦流誘導產生升力的現象和必然結果,但在前飛時,過高的「中心渦管」和過厚的「剪切流層」在飛行中會被前方來流吹襲向後拉伸成脫體渦,造成較大的誘導阻力和損耗,則應盡量降低「中心渦管」的高度,或用磁場加以「固化」,而在垂直升降及中低空懸停時,可增加「中心渦管」的高度和強度(直徑一定時),把更多的渦量或旋轉量集中於「中心渦管」,使受吸引和誘導的周圍空氣的質量更大,則「旋性下洗流」的速度更小,即提高了誘導比和效率;渦流的邊緣因為吸力較強,會從周圍甚至機體下部吸入一定量的「渦流邊緣吸入流」;對於空氣渦流,其「中心渦管」所擴散的渦量可以占重要地位;而對於強磁場中的「離子混合氣渦流」,因為周圍空氣和渦流的外層反復電離和反復中和而受磁場影響,兩者可有更強的相互作用,再加上機體表面使渦流面呈向中心凸起的凸曲面或錐形面,則其「平面渦流」擴散的渦量可以佔主要部分,前飛時可降低「離子混合氣中心渦管」,懸停或升降時由空氣和等離子體相混和,經磁場調節收縮後形成高而強的「中心渦管」。所以,除了「中心渦管」的「抽真空現象」得到低氣壓的升力外,升力表面流體的速度、「剪切流層」或「壓力梯度層」的厚度、被誘導的周圍空氣的質量及「下洗速度」等,是空氣動力誘導升力的因素,而這些因素對於現有固定機翼來說,不論是否有「翼型」,也不管機翼是否屬於超音速或亞音速翼型,它們都是由來流和機翼之間的「沖量」所決定,對於狹義的閉合的渦流來說則是由「渦量」決定的。
兩大類渦流凝聚器的共同點是:流體都經過整流和控制,都形成「立體渦流」和「平面渦流」及「中心渦管」三者合一的「復合渦流」,並在升力面上都可以實現多個立體渦流的嵌套,但都只能共同形成一個平面渦流和一個中心渦管,都可以在表面形成表面凸起和鼓包、附面層抽吸和吹除等等控制措施,提高升力效率。
兩大類渦流凝聚器的區別點是:機械方式凝聚器的整流通道全部由機械部件組成,包含底部渦流軌道、側部壓氣面板、頂部扭壓面三大組件,通過機械力效應實現氣體的凝聚、約束、整形等;電氣方式凝聚器的整流通道則是一個旋渦形磁場和中心感應線圈的脈沖磁場,用電磁力效應實現離子混合氣的「渦流復合體」;渦流的工質也區分為氣體和離子混合氣。
機械方式凝聚器的底部渦流軌道的外側為環形凹槽,環形凹槽的外側為側部壓氣面板,側部壓氣面板的中上部為頂部扭壓面,其側部壓氣面板及頂部扭壓面都可轉動或固定或自然延伸而成;環形凹槽的內表面的橫剖視形狀是光滑的凸曲線,可以在流體的損失和扭轉效率之間作實際的選擇;環形凹槽、側部壓氣面板二者內表面的橫向剖視形狀的優選方案是圓弧段,可有最小的流體損失,頂部扭壓面的內表面的橫剖視形狀的優選方案是漸開線(螺線)段,可以最高效率扭轉流體;側部壓氣面板和頂部扭壓面的內表面上可有氣流旋轉膛線或固定翼飛機上的渦流發生片,兩者都可加強氣流在垂直面上的旋轉,但側重點不同,氣流旋轉膛線加強的是垂直面上的旋轉氣流的外側部分,而渦流發生片加強的是其內側部分;立體渦流在凹槽表面的外側因為離心作用形成正壓,沒有升力,而在凹槽表面的內側形成負壓。
飛行汽車的渦流凝聚器是用離心機從上部吸入空氣,並通過旋轉以離心作用向四周甩開得到高速甚至高亞音速氣流;在離心機進氣口上方設有「進氣導流葉片」,在初始時保證平面渦流的順利形成,防止出現「啟動困難」,也可調節中心渦管的高度和強度。
噴氣直升機的渦流凝聚器的氣流來源是發動機的噴氣,如發動機的噴氣超過音速,則須經過引流通道(漸開線形凹槽)的減速才能得到所需亞音速氣流;噴氣扁管或發動機燃燒室內專用的螺旋形氣流產生裝置可直接裝於環形凹槽的進氣口處,此時可取消漸開線形凹槽,但須保證噴氣速度為亞音速;在凝聚器的圓面中心區域設有「中心渦管發生器」,在初始時保證平面渦流的順利形成,防止出現「啟動困難」,並可通過調節中心渦管的高度和強度,在飛行中調節和控制升力效率和參數。
碟形飛行器的渦流凝聚器的等離子體立體渦流在強磁場的約束下其流體速度可以超音速,卻不會形成激波;飛行器表面通過一種獨特的新型離子加速器以多漸開線的方式盤繞成一個旋渦形狀,其處於圓心和圓周邊緣的內外開口所發出的磁力線而形成了一種獨特的「旋渦形磁場」,其磁力線大多有指向圓心的垂直方向分量和沿圓周切線的平行方向分量,並大多還有垂直於圓面的垂直方向分量,離子流動時切割垂直方向分量受「洛倫茲力」得到向心力,而平行方向分量也能約束離子,最終流體沿錐形表面以環形軌道流動,成為渦流,即此獨特的磁場也對渦流起到保留和約束的「容器」般的作用效果;但與正離子同方向的負離子受到離心力並且使得正負電荷產生分離而不穩,為了讓流體電荷分布均勻和得到穩定性,也必須象「托卡馬克裝置」中的等離子體流一樣呈螺線管般旋轉,由中心感應線圈在等離子體噴流形成的環形迴路中產生感生電流而在流體內形成圈向磁場,並與「旋渦形磁場」的平行方向分量疊加而形成螺旋形的總磁場,使等離子體沿磁力線產生螺旋形扭轉並旋進,即也隨著螺線管一樣的磁場旋轉,最終得到「立體渦流」,並隨時有沿大圓面的周向速度減低的部分離子脫離出來,經過「旋渦形磁場」的磁力線的導引,向圓心旋進並再次相互剪切加速而成為「平面渦流」,因此是兩種渦流相疊加的形式,再由「平面渦流」向圓心擠壓,向上堆積形成明顯高大的「中心渦管」(也屬於二維平面類型的渦流),並在磁場和離心作用下向外旋開擴散,誘導周圍空氣成為旋性下洗流;要保證以部分負離子的噴射方向與正離子相反,同時另一部分電子流的運動方向與正離子相同;渦流的「固化」是相對的,只要求也只能把渦流的主體(立體渦流)高度電離和「固化」,是完全的等離子體態,而同時要保證渦流的外層(平面渦流和中心渦管)要容易回復成空氣分子,好與周圍空氣有強相互作用,是包含了大量空氣的部分電離;此種離子加速器作為渦流凝聚器的構件,同時是等離子體噴流設備的主要組成,也是碟形飛行器的一種主要的推進發動機,身兼多種角色。
你好,希望採納!