地面上有不明飞行物吗？

本发明属于技术领域

本发明属于飞行科学和电磁学领域，是一种新涡流的创造和应用，适用于在大气中依靠空气动力产生升力的航空直升机。还涉及带电离子的加速和磁约束，以及磁流体和核动力系统。它融合了汽车、航空甚至航天、核能等诸多机电行业。

在本发明之前，现有技术

自百年前飞机发明以来，航空气动技术主要是一种，即当空气相对于机翼快速运动时，无论超音速如何，机翼都受到前方来流的“冲力”，空气由于机翼的诱导和压缩形成“下洗流”垂直方向的“动量”，机翼由于反作用力或上下表面的压力差而获得升力；其他的还有“脱体涡”、“波浪飞行”、“机翼上表面吹气”或“附壁射流”技术等等。

机场和航空母舰的建设和维护成本很高，跑道也很大。但飞机起降频率有限，应急能力较低。无论是经济上还是使用上，越来越希望摆脱大机场和航母，摆脱跑道的束缚。

无论是曾经的、现有的还是正在研发的，直升机都有缺陷。现有的旋翼直升机如大多数，阻力大，速度有限，油耗高，旋翼尺寸大；比如英国的鹞式军用喷气式直升机，技术复杂，高温高速气流对地面环境影响大，安全系数低；正在研制的新型直升机，如有人驾驶的仿鸟扑翼飞机，由于重量、体积和功率的比例有限，在理论或实践上都没有成功的希望。比如美国的鱼鹰V-22倾转旋翼机，可靠性差，有先天缺陷，特别是在急速下降时，容易出现危险的“涡环状态”，因逆环流和剧烈涡流导致事故发生；美国曾经使用的垂直起降飞机XFV-12，利用射流在副翼上产生吸力效应，射流带走周围空气的比例为1: 60，即利用小质量高速射流诱导大质量低速空气。但不考虑升力面、与之相关的升力面上流体的速度、剪切流层或压力梯度层的厚度等因素，空气的诱导效率不高，射流在内部管道中转弯。

另外，还有一个百年问题，就是自从飞机发明以来，人们自然而然的想把汽车和飞机结合起来。但是这种尝试并没有成功，气动外形与车身结构无法协调，安全性难以保证。

根据古代各国的历史记载和近60年来在世界范围内波动的“UFO”热潮，一个碟形飞行物，即“UFO”，有十六个主要特征:强气旋、强磁场、电磁干扰、身体旋转、全身发光、核能辐射、直升机悬停、无声飞行、波轨迹、外壳电场、雷达隐身、非超光速、空气离合等。副作用是:当飞碟在空中盘旋或移动时，总会出现鲜艳的彩色光晕和晕圈，落地时光晕消失，重启时又重新发出光晕；飞碟能形成“麦秆龙卷风”吸附物体，在森林劈落区能形成“旋转下击暴流”；飞碟向前飞行或在近地起降时，往往会有大风，其中在沙漠地区起飞或降落时，会激起猛烈的沙尘暴。当它们飞过白雪皑皑的雪原时，下方会出现强烈的雪气旋。当它们在海面上空盘旋时，海面会掀起巨大的海浪和水柱，海浪会被径直吸向UFO。飞碟可以让目击者的手表停转，当它们低空掠过车辆时，会把它提起(拉起)甚至把物体磁化；飞碟出现时，往往伴有大面积停电、放电或无线电通讯中断或信号干扰，甚至电器烧毁；飞碟在太空或大气层飞行时以直角或锐角转弯；海洋湖泊的水下有光晕，光晕或光球从水中升起。这是一个有待解决的永恒之谜。

旋涡和旋流在自然流体中占有极其重要的比例。长期以来，人们一直在探索利用涡流或涡流或反涡流或环流来为直升机提供主要升力，但一直没有成功。

以下是申请人已知的现有技术内容:

利用高速涡流或旋流产生升力的飞行器专利有:张的97205608.4喷气涡流飞行器，任俊超的97110404.2飞行物发射方法；利用桨叶旋转压缩空气产生高速旋转和“陀螺效应”的飞行器专利有:林康的99124654.3，空地两用气旋陀螺直升机；利用上表面真空薄层产生升力的飞行器专利有:何惠平的98112980.3壳牌旋转飞碟飞行器；用于航天领域的离子加速器专利有:德国汤姆逊管电子有限公司的99809994.5等离子体加速器装置；利用天然“沙丘”形状空气动力学原理的专利有:85100305.2沙丘涡旋火焰稳定器；磁约束高温等离子体附壁射流产生升力、推力和减阻的专利技术有:Marion的85105602减阻推进喷气飞行器。

据高等教育出版社记载，、罗的新概念物理课程《力学》中写道:“旋涡所围成的轴叫做涡线，有一个很好的实验用流体演示涡线的运动，如图5-33所示，在一个扁平的箱底中央开一个圆孔，像鼓一样在表面覆盖一层严密的橡胶膜，放在边上的桌子上，事先在鼓里喷一些烟，你会看到一个烟圈从底部的洞里出来，向前移动，同时膨胀。这个烟环是一个封闭的涡线，空气像螺线管一样绕着它旋转。如果一定距离放一根蜡烛，烟响后就会被吹灭。”(注:烟雾粒子只在垂直面上旋转，不在水平面上旋转。这是一种“涡环”。)

根据互联网地址:中国科学博览会/地球故事/大气科学馆/风从哪里来/奇妙的风/龙卷风(

/GB/地球/天气/风

)，“龙卷风是一种剧烈旋转的圆形空气柱。龙卷风怒吼如雷，可能是因为漩涡中某些地方的风速超过了音速，从而产生了小振幅的冲击波。一般来说，风速可能是每秒50-150米，极端情况下甚至可能达到每秒300米或超过音速。但是龙卷风中心的风速很小，甚至无风，和台风眼中的情况很像。尤其可怕的是龙卷风内部的低气压。该低压可以低至400毫巴或甚至200毫巴，标准大气压为1013毫巴。当龙卷风扫过建筑物或车辆顶部时，由于其内部气压极低，建筑物或车辆内外有很强的气压差，建筑物或车辆会瞬间“爆炸”。

根据人民交通出版社出版的《汽车空气动力学与车身建模》，黄向东写道:“气动力对汽车稳态和瞬态稳定性的影响主要表现在两个方面:高速行驶的汽车如果升力足够大，会有“飘”的感觉，保持预定路线的能力和机动性会明显降低；当气流有相对于汽车的横向速度分量(如横向阵风或转弯)时，如果汽车的风压中心位于车身前部，就会有随风偏离原行驶路线的趋势(即侧风不稳定)...为了降低升力，应避免汽车外形类似于典型的机翼剖面，并具有一定的负攻角。从这个意义上说，它最适合楔形车...风压中心与车体重心的相对位置导致了侧风稳定性的问题。采用前轮驱动的方式或者使整车重心尽量前移的设计，可以在一定程度上解决这个问题。有些高速跑车和测试原型车的尾部有一个类似飞机的垂尾，这样风压中心就后移了。”

根据国防工业出版社出版的《航空燃气轮机原理》(第一卷)，彭泽炎、刘刚写道:“粘性气体绕过流线型不好的物体时，必然会产生绕流和脱体现象，在其后面会形成一个稳定的涡流区，在燃烧技术中称为回流区。气流流过V形槽，形成两个横截面为椭圆形的对称涡流...BD形涡流发生器抗干扰能力强。沙丘稳定器主要利用良好的自然气流结构，既保证了良好的热质交换，又削弱了V型稳定器尾缘旋涡的周期性脱落，增强了稳定火焰的活力，延长了可燃微团的停留时间，在一定程度上防止了旋涡周期性脱落引起振荡燃烧的激发因素。”

据国防工业出版社出版的《世界飞机100》记载，程兆武、沈美珍、孟雀明写道:“20世纪50年代末，美国北美航空公司发现，飞机在3马赫飞行时，机腹进气道前端产生的激波使机翼下表面的气流压力增大，飞机的。这种现象后来被称为“压缩升力”或“激波升力”。...纽约温斯勒理工学院提出了一个空天飞机方案，这是一个真正的飞碟.为了减小阻力，从飞碟中心伸出一根细长的等离子体锥管，激发等离子体，产生斜激波。”

据清华大学出版社介绍，张三辉的《大学物理-电磁学(第二版)》中写道:“为了产生受控热核反应的条件，将上述环形磁瓶装置和环形箍缩装置结合起来，即在环形箍缩装置中的环形反应室外缠绕一个线圈，通上电流。这样反应器内就会出现两种磁场:一种是轴向的B1，由反应室外线圈中的电流产生；另一种是由等离子体中的感应电流产生的周向B2。这两个磁场叠加形成一个螺旋总磁场b，理论和实践都证明，约束在这个磁场中的等离子体具有良好的稳定性。在这种反应堆中，除了碰撞造成的穿越磁感应线的损失外，粒子在环形腔内几乎可以无休止地绕着磁感应线螺旋运动。由于磁感应线是螺旋状或扭曲状的，缠绕在环管上后并不自行闭合，所以粒子在绕磁感应线盘旋时会一会跑到环管内部，一会跑到环管外部，始终在磁场中徘徊，不会因为磁场不均匀而造成电荷分离。在该装置中，轴向磁场B1和周向磁场B2可以分别调节，从而找到更稳定的等离子体工作状态。这个实验装置叫托卡马克装置，是目前已经大量建造的受控热核反应实验装置。”

其中如张的97205608.4喷气涡流飞机，它在一个盆形容器内产生一个平面涡流，但该涡流被斜上方的向下气流汇集，其盆形容器首先受到反推力或升力。例如，林康的99124654.3是一种空地两用旋风陀螺直升机运载工具。它的旋风陀螺由垂直叶片和水平叶片组成，主要是因为中央风扇吸入大量空气，在中间形成低压区，然后垂直平面上的叶片旋转，以一定角度引入周围空气，形成空气涡流，但当空气涡流未形成时，又被水平平面上的叶片破坏。比如何惠平的98112980.3壳牌旋转飞碟飞行器，其上表面的真空薄层向上排斥带电重离子，所以根据作用与反作用原理，由于带电重离子的反作用力，上表面仍然受到重离子的静压力，即飞行器不与外界进行物质和能量的交换，其运动部分处于封闭体内，因此无法获得上表面的低压。

目前有人机上的涡主要是固定翼飞机机翼上表面的脱体涡(平面涡)，但脱体涡的缺点是损失大，不能充分利用涡的动能，只能在一定条件下(如大攻角)产生和利用，不能控制。然而，在使用翼型机翼的飞机中，翼尖涡流的存在会产生诱导阻力。另外，物体后部尾流中的流体形成的涡流造成物体的压差(形状)阻力。

因此，如何充分利用涡旋的动能或涡度，人工产生涡旋并控制其升力和飞行参数，是一个历史性的问题。

发明目的

人类的“烟扑”和自然界的“台风”、“龙卷风”的现象和原理提供了一个思路，就是三者可以有机结合。当流体沿着螺线管的轨迹运行时，在螺线管两端闭合形成圆形涡旋，使其同时具有垂直和水平旋转分量，成为“三维涡旋”(螺旋环形涡旋)，就像托卡马克装置中的螺旋等离子体循环一样。从“三维涡”中抽取溢流流使其向圆心剪切挤压形成“平面涡”，再将“平面涡”靠近中心的部分堆积挤压使其膨胀起来形成“中心涡管”，从而形成三者有机结合并依次演变的“复合涡”(涡复合体)，是一种人造的“烟圈、台风和龙卷风的涡复合体”。从某种角度来说，只是把热核聚变容器中的等离子体环流拿出来，变成一个涡旋，演化成“平面涡旋”和“中心涡旋管”，分别用机械和电气手段实现，流体的物理形态也分别是气体和等离子体。这种“旋涡复合体”负压强如龙卷风，自制能力强如烟圈和台风，诱导损失低，流体利用率高，可手动控制和补充，成为新型直升机气动力的唯一选择。

我们要特别注意的是，这种新的气动模式“诱导”出一种“锥形旋涡下洗”的飞行流场，这是“垂直切变风”的天然克星，即在对流层以下飞行时，飞机的升力参数不会受到任何方向(包括垂直切变风)扰动气流的影响，也不会受到升力面“迎角变化”的影响。当遇到自上而下的垂直切变风时，虽然涡流从上方吸入的空气总压和静压增加，但同时提高了涡流对周围空气的诱导比和质量，诱导效率提高，升力增加。而且由于漩涡是人工产生的，停留在升力面上，不会存在普通机翼的“有效攻角”问题，所以飞机不会下降而是有一定的上升趋势，即具有对垂直切变风的特殊自补偿作用，适合这种“漩涡复合体”，可以通过调节漩涡的高度和强度，方便地手动控制漩涡；其完美的气动特性和优异的可控性，已经完全超越了昆虫翅膀上的涡流，达到了人类空气动力学发明和应用的巅峰。

目前大部分涡流制造设备被称为“涡流发生器”，产生的是通常的“平面涡流”。本发明首先创造了一种“三维涡旋”，即一种类似螺旋缠绕环(环形螺线管)的新涡旋，然后依次演化为“平面涡旋”和“中心涡旋管”，从而实现了这种“涡旋复合体”的合成、保留、约束、凝聚等，这是由于涡旋发生器的特殊结构或自身磁场造成的。

本发明的技术方案

本发明包括机械式和电动式两种涡流冷凝器，以及利用这种新涡流产生升力的三种飞行器，即飞行汽车、喷气式直升机和碟形飞行器，还有很多新部件等等。

特别指出，本发明的涡流冷凝器不仅产生“三维涡流”，而且其上部溢流或减速的流体因其偏心角而相互剪切挤压形成“平面涡流”，从而形成两种涡流，即“三维涡流”叠加在“平面涡流”上，升力和效率参数的调节主要由“中心涡流管”实现；此外，冷凝器稍加改造即可独立产生平面涡流；三维涡相对于平面涡的优点是:三维涡在整流通道表面形成的边界层由于涡在垂直面内旋转获得的能量而始终处于激活状态，阻止了积聚，而不是平面涡下部的边界层向旋转中心逐渐积聚增厚；另外，三维涡流在圆形表面的外缘占有很大的面积，而平面涡流只在圆形表面的中心区域有最大的旋转速度，所以两种涡流的叠加和存在可以相辅相成。

升力原理:本发明首先创造一个“三维涡流”，然后依次演变为“平面涡流”和“中心涡流管”，从而形成三者融为一体的“复合涡流”；即以“三维涡”为骨架，以“平面涡”为主体，以“中心涡管”为蒙皮，诱导周围空气在升力面上下形成“锥形旋涡下洗”，即以“涡量”诱导少量喷流能量的周围空气的动量，从而获得高效率、低诱导损失的升力；这里有两种涡流，即一个平面涡流叠加在三维涡流之上和之中。在三维涡流中，一些圆周速度减小而径向速度增大的流体随时被分离。被分离的各个方向的流体起初都有一个偏心角，被圆形表面中心的低压区所吸引。它们先是减速溢出到圈里，然后通过相互剪切被挤到中心，然后又加速。“平面涡”的中心形成一个上升的“中心涡管”，其内部空间是一个低压无风区。该涡流管向上延伸，并通过离心力自由拧成漏斗或喇叭形状，并且在漏斗或喇叭涡流管和下部涡流之间形成“压力梯度层”或“剪切流层”。这个“剪切流层”也是旋转的，是下层高速流体和上层静止大气之间的过渡层。这类似于“柯恩达效应”，即表面流体的速度最高，流体的速度向上层或外层逐渐降低，在升力面上因为压力梯度而获得低压。在这里，“剪切流层”不断向上层和周围大气传递涡度或旋转，即与周围环境进行能量交换，即周围大气被诱导和吸引到“中心涡管”上，“中心涡管”所传递的涡度也发生旋转，成为低速大质量的旋转流体，进而诱导出“剪切流层”或“压力梯度层”来降低下面两个涡系的静压；“三维涡”占据圆形升力面外缘的大部分，速度均匀，而“平面涡”在圆形面边缘速度相对较低，在圆心附近再次加速；平面涡位于三维涡的上方和环内，也成为三维涡的上剪切层和过渡层，平面涡与上剪切层有很强的相互作用。高空和周围空气产生的涡度向外和向下扩散。越靠近“中心涡管”的低涡或底涡，周围空气获得的涡度越大，周围空气被从上方吸引。获得涡量后，在升力面边缘向外向下旋转，具有“下洗速度”，通过诱导在圆形升力面周围自上而下形成“锥形旋涡下洗流”飞行流场。当升力面面积较大时，底涡或表面流体速度较高，“中心涡管”高度较高，强度较强(涡管直径固定时)，涡流下洗速度较小，诱导上层气团较大时，升力效率和诱导功率损失较好；由于涡旋下洗的形成有一个较长的获得涡度的过程，所以涡旋对周围空气的诱导时间充足，效率高，涡度分布均匀；涡的一个独特的升力现象是“中心涡管”由于高速旋转的空气柱的离心作用和粘性形成“中心低压无风区”，这是一种“抽真空现象”。特别是当“中心涡管”较高、转速较高时，如秸秆龙卷风，或者雷诺数较小时，如昆虫翼涡，可以更明显地降低无风区的压力。此外，流体的旋转使其在有限升程区上方行进得更远，需要更长的时间“做功”，即被诱导或影响的周围空气更丰富、更充分、更均匀；涡旋下洗同时具有水平和垂直速度分量。对于用机械手段实现涡升力，飞机机身和垂尾的侧向阻碍，或大弯度襟翼的诱导，或两个反向旋转涡的相互诱导，都对旋涡下洗的两个速度分量的分配比产生影响，即水平速度减小，垂直速度增大，甚至可以完全消除下洗旋涡。提高涡流对周围空气的感应比，对于电模式(UFO飞行器)可以在下洗流中混入一些正离子，可以通过较低的磁场进行感应和改变。此外，涡旋下洗流中所含离子的比例可以增加，较低的“旋转磁场”的旋转速度也可以增加，这样涡旋下洗流就可以被洛伦兹力驱动。旋涡下洗是周围空气流场中旋涡诱导升力的现象和必然结果。但在向前飞行时，过高的中心涡管和过厚的剪切层会被飞行中的来流吹动，向后拉伸成脱体涡，导致较大的诱导阻力和损失。所以中央涡管的高度要尽量降低，或者用磁场“固化”，但要在垂直提升和低空。可以增加“中心涡管”的高度和强度(直径固定时)，在“中心涡管”中可以集中更多的涡量或旋转，使吸引和诱导的周围空气质量更大，“旋转下洗流”的速度更小，即诱导比和效率提高；旋涡边缘由于吸力强，会从周围甚至机体下部吸入一定量的“涡边吸流”；对于空气涡旋，其“中心涡管”扩散的涡度可以占据重要位置；对于强磁场中的“离子混合气体涡旋”，由于周围的空气与涡旋外层反复电离和中和，可以产生更强的相互作用。此外，机体表面使涡面向中心凸起，其“平面涡”的涡量可以是主要部分。向前飞行时，可以减少“离子混合气体中心涡流管”。悬停或上升时，空气和等离子体经磁场调节收缩后混合形成。因此，除了中心涡管的“抽真空现象”外，获得低压升力，升力面流体的速度，“剪切流层”或“压力梯度层”的厚度，诱导的环境空气质量和“下洗速度”都是气动诱导升力因子，而对于现有的固定翼，是否有翼型，机翼是否属于超音速。

两种涡旋式冷凝器的相似之处是:流体经过精馏和控制后，都形成“三维涡”、“平面涡”和“中心涡管”，升力面上可以嵌套多个三维涡，但同时只能形成一个平面涡和一个中心涡管，表面可以形成表面突起、凸起和附着。

两种涡旋式冷凝器的区别在于:机械式冷凝器的整流通道都是由机械部件组成，包括底部涡轨、侧压气机面板和顶部扭压面，通过机械力作用对气体进行冷凝、约束和整形；电凝器的整流通道是涡旋磁场和中心感应线圈的脉冲磁场，通过电磁力作用实现离子混合气体的“涡旋复合体”；涡旋的工作介质也分为气体和离子混合物。

机械冷凝器底部涡流轨迹的外侧为环形槽，环形槽的外侧为侧空压机面板，侧空压机面板的中上部为顶扭面，侧空压机面板和顶扭面均可旋转或固定或自然伸展。环形槽内表面的横截面形状是平滑的凸曲线，这可以在流体损失和扭转效率之间做出实际的选择。环形槽和侧压气机面板的内表面的最佳截面形状为圆弧段，可以具有最小的流体损失，顶部扭转压缩面的内表面的最佳截面形状为渐开线(螺旋)段，可以以最高的效率扭转流体；在侧压气机面板和顶部扭转压缩面的内表面上，可能有固定翼飞机上的气流旋转膛线或涡流发生器，两者都可以增强气流在垂直面上的旋转，只是侧重点不同。气流旋转膛线加强了垂直平面上旋转气流的外部，而涡流发生器加强了其内部。三维涡流由于离心作用在槽面外侧形成正压，没有升力，而在槽面内侧形成负压。

飞行汽车的涡流冷凝器是利用离心机从上部吸入空气，然后通过离心作用旋转，得到高速甚至高亚音速的气流。离心机进气口上方有“进气导流叶片”，可以保证平面涡流在开始时顺利形成，防止“启动困难”，调节中心涡流管的高度和强度。

喷气式直升机涡流冷凝器的气流源是来自发动机的喷流。如果发动机喷出的射流超过音速，就必须通过排水通道(渐开线槽)减速，以获得所需的亚音速气流。扁平喷管或发动机燃烧室内的专用螺旋气流发生器可直接安装在环形槽的进气口，此时可取消渐开线槽，前提是射流速度为亚音速；在凝汽器圆形表面的中心区域安装一个“中心涡管发生器”，以保证平面涡在开始时的顺利形成，防止“启动困难”。通过调节中央涡流管的高度和强度，可以在飞行中调节和控制升力效率和参数。

在强磁场的约束下，碟形飞行器涡流冷凝器中等离子体的三维涡流可以是超音速的，但不会形成激波。飞机表面被独特的新型离子加速器以多渐开线的方式盘绕成漩涡状，中心和圆周边缘的内外开口发出的磁力线形成独特的“漩涡状磁场”。大部分磁力线有一个指向中心的垂直分量和一个沿圆周切线的平行分量，大部分磁力线有一个垂直于圆形表面的垂直分量。离子流动时，切割的垂直分量是洛伦兹力产生的向心力，平行分量也能约束离子。最后，流体沿着圆锥面以环形轨道流动，成为涡流，也就是说，这种独特的磁场也起到了保留和抑制涡流的“容器”作用。而与正离子同方向的负离子受到离心力的作用，正负电荷分离，不稳定。为了使流体电荷分布均匀并获得稳定性，它还必须像托卡马克装置中的等离子体流一样像螺线管一样旋转。中心感应线圈在等离子体射流形成的环形回路中产生感应电流，在流体中形成周向磁场，与“涡旋磁场”的平行分量叠加，形成螺旋总磁场。使等离子体沿磁力线螺旋运动，即随螺线管状磁场旋转，最终得到一个“三维涡旋”。在任何时候，一些沿大圆面圆周方向速度减小的离子被分离出来，被“涡状磁场”的磁力线所引导，然后向着圆心螺旋运动，并再次相互剪切加速，成为“平面涡旋”，所以它是两种涡旋叠加，然后被涡旋向圆心挤压的形式。叠加起来形成一个明显高大的“中心涡管”(也是二维平面涡)，在磁场和离心作用下，会松动并向外扩散，诱导周围空气成为涡旋下洗；需要保证部分负离子的注入方向与正离子相反，同时其他电子流的运动方向与正离子相同；涡流的“凝固”是相对的，只有涡流的主体(三维涡流)才能高度电离和“凝固”，这是一个完整的等离子体状态。同时，要保证涡流外层(平面涡流和中心涡流管)能容易地还原成空气分子，使其与周围空气有较强的相互作用，并与大量空气发生部分电离；作为涡流冷凝器的一个部件，这种离子加速器是等离子体射流设备的主要部件，也是碟形飞行器的主推进发动机，具有多重作用。/论坛/