专利名称：避除高速飞行器“热障”的设计的制作方法
避除高速飞行器“热障”的设计技术领域：
:本发明涉及改变火箭及高速飞机外形并覆盖轴承滚柱以避除热障的设计，属于航天航空技术领域。2、背景技术:高速火箭和高速飞机，前进时其表面与空气发生剧烈滑动摩擦而温度飚升，速度越高，热度增长越快，对其内人员和设备都构成威胁，居计算，当飞行速度Ma=2.5时摩擦温度可达200°C，飞行速度Ma = 6时，温度1300°C。当飞行速度Ma = 20时(6900m/s)温度可激增到15600°C，已超过太阳表面温度6000°C。这是因为空气和机表面的软硬两种材料之间的可变动摩擦系数，是机表硬性和空气软性粘结度的剪切破坏力产生的“动摩擦系数”随速度的增加而改变，随速度的增高而增大，当然，摩擦系数也可以极高时还能产生“弛张型的摩擦振动”，如螺旋桨飞机平时速度不高，在0.8马赫左右，但在俯冲时可突然达到音速，会发生激烈的机身振动，产生巨大的噪音，甚至机身解体，这是非常危险的摩擦振动情况。对于“热障”，世界航空界都只用头疼医头、脚疼医脚的方式来找解决办法，如找高分子耐高热的涂料；使用钛合金，不锈钢等耐高热材料制作构件；或者在机表面采用容易弓丨燃的材料来带走部分热量；以及使用纳米材料等等。这些自有它的优缺点，总的来讲还是没有找到一个简易高效价廉物美的方法，如果试试换另一种思路来考虑又怎样呢？物理学上早就指出，可以将滑动摩擦改替用滚动摩擦,如滚珠轴承的摩擦系数一般在0.002-0.005之间它是不会随速度增高而改变，一辆不装轮子的汽车要移动它摩擦系数是5-6以上，装上车轮胎，摩擦系数只有0.5，高速滑动摩擦速度日平方与产生的热量上升成正比，所以当马赫数达到20的机表面产生15600°C，如果在机体表面上面覆盖滚珠轴承柱，都末15600°C X0.002 = 31.2°C，如此消除“热障”，不就成为十分理想的方法了吗？同时同样的动力在火箭消除“热障”后因摩擦力的减低能使速度一下子就能跃上成百上千倍？使人类生产UFO的飞行器创造成为可能。若做个这样的小火箭就能跨洲际攻击是十分简易做到的。但是为什么科学家工程师们没有想到这上面去呢！这是因为火箭和高速飞机基本上都是圆柱形弧面形的，人们认为根本不可能要在圆柱体上放置滚珠柱的可能，改变思路就为人们所忽视，而只往在一个方向牛角尖里去钻。3、发明内容:本发明的目的:是将火简体和高飞机体的表面以园柱形改成多个几何平面组成的方尖锥柱形，并在平面上覆盖以横行轴承滚柱盘组合，来使表面的空气由滑动摩擦改为滚动摩擦，极大的减少摩擦并能和再提高到更高速又大大减少动力能源的消耗。下面是附图和实施例说明:附
图1、高速洲际火箭的方锥尖形头部和方柱形体部外观示意图(显示横截面为方形)。附图2、侧视轴承滚柱盘结构示意图，其滚柱表面气流线越行示意。附图3、正俯视轴承滚柱盘示意图。图中:1、火箭方锥尖形头部2、火箭方形体一侧视
3、狭长方盘4、滚柱5、轴承6、滚柱7、盘底8、盘边上沿9、气流线上方越行示意10、盘底部气流被吸引上11、轴承中心棒而图1所示火箭头部呈方锥尖形，其锥尖间夹角不应超过20°火箭体2 —侧视为在长方形平面上由数个狭长方盘覆盖组合固定，每狭长盘3中有很多横行排列的滚柱4，滚柱4中空管状，空管内中左嵌入数个轴承5，轴承内有横行轴心棒11，两边穿出固定于盘边的上沿8梢下方，滚柱间距很小，由图2所示当气流经过滚柱4上面时，拨动滚柱飞速转动(摩擦系数为0.002)其气流越行线按“卡门润街”(Karman Vortex Artier)照片典型上半部所描述所呈是层流速续越过，不会沉向滚柱下而滚柱下盘底部的空气较静缓，压力比上面快速气流高很多，故按“伯努利定理(Bernoueeo theorem) ”就被上面气流吸上带走,接近真空，这样就保证了滚柱能顺时钟旋转不受干扰，由于轴承的摩擦系数只有0.002，所以火箭速度大Ma = 20时，计算其表面温度只有30°C左右，这是十分理想的情况而盘沿部份是还在空气滑行摩擦情况之中(约占总面积的3%)这时依照金属的导热能力，随时随地将这产生的热量转导到滚柱表面散发到空气中去，保持了总的无损伤性温度，如果在这样7000m/SMa = 20的火箭总比焓ho约1/2V2值为24.5兆焦耳/千克，温度低了能量就省下了，速度也增加了。这样原理也可以应用到，潜水艇上，把水滴形潜艇改装为长方形尖锥型外形上覆轴承滚柱盘，以达到极高速度和隐身及大容量装载。本发明在工艺上除了要求高度精确牢固以外，别无难处，成本低廉，任何中等工厂都能制造，不会存在什么困难。
权利要求
1.避除高速飞行器“热障”的设计，其特征是其飞行器(火箭或高速飞机)外形呈方锥柱形，外平面覆盖多个狭长形方盘合并组合盘上方横行多个近间距轴承滚柱。
2.根据权利要求1所述避除高速飞行器热障的设计，其特征是头部方锥形夹角不超过20。。
3.根据权利要求1所述避除高速飞行器热障的设计，其特征是:滚柱内是中空管，内左中右位处嵌入轴承，轴承中贯穿轴心棒，棒两端固定于方盘两侧上沿下。
4.根据权利要求1所述避除高速飞行器热障的设计，其原理可应用于潜水艇的外部改 造上。
全文摘要
一种避除高速飞行器“热障”的设计，是在方锥柱形外平面上覆盖多个狭长形方盘合并组合，盘上横形有近距间隙的轴承滚柱，使空气连续越行高速飞行的飞行器外滚柱，摩擦系数只有0.002，而致与空气的摩擦热度只到普通水平而不产生“热障”和烧融并大大再提升速度和低能源消耗，本设计原理也可以应用于潜水艇的改造上。
文档编号B64C23/02GK103213674SQ20131005772
公开日2013年7月24日 申请日期2013年2月21日 优先权日2013年2月21日
发明者施仲伟 申请人:施仲伟