[实用新型]降低物体行进阻力的结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种降低物体行进阻力的结构。

背景技术

高速铁路、船及飞机等物体，其行进速率都很快，而传统观念中，认为这些戴具表层越光滑，对流体的摩擦阻力会愈小；但是，实际上并非如此。如图1、图2所示，当流体40通过物体50平滑的蒙皮点A时，蒙皮表面的粘滞力阻碍流体的行进，流场边界层立即产生，而影响流体40流质点往后移动，此影响流体40流质点往后移动的阻力，称为逆压力，也就是流体的阻力。流体40流质点到B点时边界层出现分离，随之在C、D、E点流场以后产生紊流。导致物体在行进中的速率受到阻碍。再者，当流体通过物体50平滑的蒙皮表面51时，其尾流42呈较短距离W1的情况，因此会产生较大的尾流拖曳力(dragforce)，因此，非常强劲的流体阻力也随即产生。

此外，枪弹、炮弹等投射物是直线运动加圆运动；因此，也有前述相同的缺失。

定义：

流体：本实用新型以下所称的流体包括：空气及水。

行进：本实用新型以下所称的行进包括：直线运动、圆运动及直线运动加圆运动。

物体：本实用新型以下所称的物体包括：陆海空载具(含其附属的挂具、挂件、机具、零配件等)及投射物。

该载具含飞行器、船舰及定轨列车等。其中该飞行器包括火箭、飞机机身、机翼、水平翼，垂直翼、无人飞行器UAV机身、机翼、水平翼、垂直翼、直升机机身、直升机尾翼、飞行器上的挂具、挂件、机具，零配件包括喷射引擎、喷射引擎加压器定子、喷射引擎涡轮定子、喷射引擎旁通Bypass、喷气口、喷气口倒圆锥体、进气口、进气口倒圆锥体；而该船舰包括吃水线上方的船壳、船桥，及吃水线下方的船壳；该投射物包括枪弹、炮弹、飞弹、炸弹。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种降低物体行进阻力的结构，其在一物体的蒙皮表面(object skin)的其中一部分或全部，设有无数个小凹孔，当流体通过该无数个小凹孔时，会在物体蒙皮表面，产生无数个小涡流(small vortex)，此无数个小涡流在物体蒙皮表面，产生一层薄薄的扰流边界层(turbulent boundary layer)。由此，能有利的干扰物体蒙皮表面流体的湍(紊)流(turbulence)，并可以部分隔离流体与物体蒙皮表面的接触，降低流体对物体蒙皮表面的粘滞阻力(viscous drag)，进而使流体快速通过行进中的物体蒙皮表面，达到降低阻力的功效。

本实用新型的又一目的在于提供一种降低物体行进阻力的结构，是利用上述薄薄的扰流边界层，干扰流体湍流(turbulence)，使流体顺着物体蒙皮，拉长尾流(wake)，此延长的尾流，可降低物体尾流的拖曳力(drag forcc)。

借助结合上述小涡流、扰流边界层及拉长尾流三种机能，来有效的降低物体行进阻力，使物体行进速率更快且动能更大。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。

本实用新型降低物体行进阻力的结构，其特征在于：在一物体的蒙皮表面(object skin)的其中一部分或全部，设有无数个小凹孔(cavities)，当流体通过该无数个小凹孔时，在该蒙皮表面产生无数个小涡流(small vortex)，据以形成一层薄薄的扰流边界层(turbulent boundary layer)。

前述的降低物体行进阻力的结构，其中无数个小凹孔的形状，包括设成预定的长条形、多角形、圆形、椭圆形或其他几何型体，且该小凹孔是形成中间呈较低的凹弧状。

前述的降低物体行进阻力的结构，其中无数个小凹孔形成密集分布状，其凹孔深度为0.001mm至10mm，面积为0.001mm²至100mm²之间。

前述的降低物体行进阻力的结构，其中蒙皮表面的无数个小凹孔，包括以涂布、印刷、贴纸其中任一方式或组合方式附着固定在该蒙皮表面所构成的薄型层，且该薄型层所形成的无数个小凹孔的最大深度(H)不超过该薄型层的厚度(T)。

前述的降低物体行进阻力的结构，其中蒙皮表面的无数个小凹孔，包括使用涂料以涂布或配合网版印刷方式所构成的薄型层，而直接形成在该物体蒙皮表面。

前述的降低物体行进阻力的结构，其中蒙皮表面的无数个小凹孔，是使用耐高低温差防水薄膜所构成的薄型层贴纸，预先在表面设有无数个小凹孔，然后再粘附在该物体蒙皮表面。

前述的降低物体行进阻力的结构，其中蒙皮表面的无数个小凹孔，是在该蒙皮组装前，预先在其板材表面加工成型。