节能环保交通系统的制作方法
【专利说明】节能环保交通系统
[0001]发明所属领域:
[0002]本发明涉及交通领域。核心是阻力非常小、非常节能、非常适合较长距离、高速度道路行驶，也适合飞行的飞行汽车及其道路系统，可以用于列车、飞机、汽车、电摩等等交通工具的改进、改造。
现有技术:
[0003]现有前置单螺旋桨飞机有巨大的推力，但是好像世界上没有人注意到其有没有减阻作用，更不用提发掘、加强这方面的作用了。有个叫唐正平的人制作了一台电动车，车前正中安有一个带外保护环罩的轴流风扇，虽然流体的速度越高，流体对侧面的压力越小，但是单纯增加空气的速度不但不能减小阻力，相反应该会增大阻力，因为阻力与速度的平方成正比对迎风面而目唐正平的风扇是对着迎风面。我们的住房起初是一层，后来变成几层，再后来变成现在的几十层，有一部分更是高达百层以上，譬如上海的118层632米的“上海塔”、迪拜的828米“哈利法塔”……并且，高楼大厦的最高高度还将不断增长。与之相比，我们的道路从一层只变成了一层半(立交桥、一般高架路算半层)，一方面是从一层变成几十、甚至上百层，另一方面仅仅从一层变成一层半，如此大的差距，很难不堵车，堵车是必然的。我们往往看到:繁华地区的土地大量的、无限的、大强度的开发，譬如北京的CBD地区，迪拜的高楼一座比一座高……，某环线建好之后，周边土地涨价，于是开始大建设，于是商场、居住区全开工建设，快速路变成了城市的主干道，走上去也跑不动。很多重要道路修建好以后，企业、机构、组织、人们就往(沿)道路两旁聚集，最后造成拥堵。这是道路设计时对以后发展难以预计的结果。相反又有一些过境道路采用全封闭的方式，出入口很少，虽然其上车水马龙，但是对道路两边人们生活的改善、经济发展的带动作用甚微，与城市开放的主要道路两边的繁华形成鲜明的对比。如果我们建设的交通主干道能够解决前面这些和可能出现的问题，那么这些问题不但不是坏事，而是大好事，这样容易聚集人群，提高人口密度，减少耕地占用，大大增加土地价值，改善居住环境，提高生活质量，促进经济发展等等有很多、很大的好处。高效的交通网络是CBD的基础，交通水平高低，直接制约和影响着CBD在高度集聚状态下的有效工作。因此，大规模的CBD开发，尤其是CBD新区开发建设，往往需要以大规模的交通系统建设为先导。一个成功的中央商务区必须在其发展的初始阶段就处理好交通网络的设计和规划。如果未来出现大量更密集的超高层建筑，我们用现在这样的道路系统能解决将来的交通问题吗？北京现在才有470万辆机动车就拥堵不堪，如果将来人口继续增长，接近人均一辆交通工具，用现在这样的交通系统如何解决呢？如果有交通系统能够使5000万辆或者更多飞行汽车在北京这样的地方畅通无阻，对社会、世界的贡献该有多大呀！有专家说:国际大家庭看北京就是两个问题，一个是交通问题，一个是环境问题，……限制小汽车不是限买，而是限制使用，限制使用最好的办法就是你得给他一个出路，是对他很有吸引力的出路。飞行汽车及其道路系统就是小汽车相关产业很好的出路。发展公交对政府财政的资金压力很大，我们如果能兼顾公交与私车的协调发展问题，以私车带动交通设施建设，可以为公交发展打好基础。货物运输的发展趋势是载重量越来越大、集中化程度越来越高；人员运输随着服务质量的提高、个性化需求的满足越来越分散，人员运输占用道路的增长率将远大于货物运输占用道路的增长率。发展大运量、快速综合交通系统是大势所趋。交通可以形成一个国家的支柱产业，比如美国1/6的企业和1/7的职工与汽车、公路有关。汽车对日本、韩国、德国的经济贡献率有目共睹。如果再加上飞行器、高速列车产业会怎么样呢？飞行汽车产业和高速交通系统可望孵化出一大批创新型企业，带动冶金、机电、车辆、建筑等装备制造业和材料、信息产业，足以形成高速交通产业链。
[0004]
[0005]发明目的:
[0006]本发明的目的是提供一套节能环保的可以使汽车升级换代的交通工具及其相关系统，它们可以实现节能环保、解决交通拥堵，减少道路占用面积、使交通畅通快速、停放容易等等口的。希望可以解决未来最最繁华地段的交通问题，承受未来最大交通干线的最大交通流量，能够应用在像丝绸之路经济带，北京到广东这样大交通量的地方，把丝绸之路经济带变成世界的长安街、南京路、金融城、曼哈顿、硅谷，同时又能带动周边区域经济快速发展，当然也希望用在大部分地区，为世界经济的巨大发展做出较大的贡献。
【发明内容】
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[0007]本发明的目的是这样实现的:
[0008]本发明采用斜流风扇(包括斜流叶轮)来推动气流向斜后方加速移动。
[0009]本发明也可以采用轴流风扇、螺旋桨或者离心风扇、离心叶轮加涵道(流道)的方法达到同样目的。
[0010]本发明应该把斜流风扇置于交通工具的头部，采用斜流风扇加速往斜后方推动空气的方法来尽可能避免交通工具与空气发生碰撞的能量损失，达到不使空气反弹，减小阻力的目的。不反弹就不会损失反弹能量，只是在偏转气流方向时降低了一点推进效率，与反弹所损失的能量相比微乎其微。尽量不让空气直接碰撞交通工具，而是往斜后方加速拨、推，尽可能让斜向的冲力撞开其余空气。由于加速空气斜向流动可以减小空气对交通工具正面的撞击力和压力，斜向流动的空气也可以推开其它空气，减少其它空气产生的撞击力、压力和摩擦力，最佳状态时可以产生相当大的低压区，甚至可以产生一个空气(流)罩或者幕。假设形成锥形幕，锥形中心后面、交通工具前面就相当于空气静止，对交通工具没有阻力，而且侧面的空气向前回流，还有向前的推力。形成射流效应、附壁作用(康达效应)，在交通工具前表面就存在一定的低压区，理想状态下几乎没有空气压力或者说空气压力很小，以至交通工具前面的压力低于后面的压力一一造成后面的压力高，前面的压力低一一形成前吸后推的作用一一风阻系数为负。最好在交通工具后面加有扩压装置一一扩压片一一降低气流速度，提高气流压力。
[0011]如前所述的偏转角度(斜流角度)在O度以上，不超过90度。最好在30度至60度之间。
[0012]斜流风扇处于交通工具的前部时，与斜流风扇配合的交通工具前部形状最好采用凸形平滑曲线表面。凸形平滑曲线最好是流线型，可以是圆弧、椭圆弧、抛物线弧、渐开线段，类似机翼上表面、子弹头形状、椭圆锥形状，尤其是类似滑翔机头部、金枪鱼头部比较好。凸形平滑曲线最好前面与排气方向相切，排气方向也可稍大于交通工具前部曲面切线角度。凸形平滑曲线最好后面与机体侧面相切。
[0013]机体部分最好是流线型椭圆锥体。可以有适当的变形。头部适当变形，虽然会增加一点阻力，但相对现有方式来说增加的阻力很小。如前所述的交通工具外形可以前圆后方，即交通工具横截面前部是圆形，中部扁圆、倒U形或者倒圆角矩形，后部倒圆角矩形，中、后部也可以是小汽车那样的梯形。后半部分采用圆锥形也比较好一一比较类似金枪鱼后部，旗鱼更好，剑鱼可供参考，也可以是弧形、半圆形，是S形短水滴尾也比较好。
[0014]斜流风扇可以无涵道(流道)，最好有涵道(流道)。对于斜流叶轮来说蜗壳也可以认为是涵道。涵道出口与迎风面或者交通工具主轴线成一定角度一一见前面的偏转角度。斜流风扇直径等于、小于交通工具迎风面。斜流风扇的直径是交通工具迎风面直径的三分之一左右比较好。整个车辆的阻力几乎仅相当于风扇发动机的空气阻力。风扇可以在中间位置，也可以稍偏，气流可以只向左右两侧或者加上面三面流动。斜流风扇具有压力高、风量大、高效率、结构紧凑、噪音低、体积小、安装方便等特点。可以采用分流小叶片，可以多级。进一步提高通过流体的速度可以采用类似“喷水推进”的方式和原理。可以在出口设置收扩装置，可以类似飞机发动机的收扩喷口。也可以采用外涵道前后移动以调整出气口大小，调节气流速度。也可以采用可伸缩环调节喷口大小。主动风扇速度越高，效果越明显，排气速度接近音速时除外。可以用于飞机、列车(包括地铁、磁悬浮列车)、公交、汽车、电摩、自行车等等交通工具的改进、改造。汽车头部改进可参考日产Motivity 400-C概念车，区别是日产MotiVity 400-C概念车的斜前是凹形曲线，椭圆锥头部的斜前部是凸形曲线。主动风扇在刹车、动力回收时可作为被动风扇使用。刹车时应该使涵道、伸缩环向前移动一些，也就是使喷口、收扩喷口大一些，以便风扇最大程度利用风力发电，降低气流速度，增加阻力。
[0015]风扇、电机、车轮最好采用磁悬浮轴承。可以采用申请号:95239334.4的方式，最好采用分段制造，组装在一起。制造整个申请号:95239334.4的磁悬浮轴承有难度。