本发明专利技术涉及用于控制功能物体附近的流体密度以便改善一个或多个相关性能度量的方法、装置和系统。在某些实施方式中，本发明专利技术涉及通过利用定向能量沉积装置以沿着该流体中的一个或多个路径沉积能量而在该物体附近形成低密度区域。在某些实施方式中，本发明专利技术涉及使能量沉积与影响该物体的功能性能的一个或多个参数同步。
Directional energy deposition to promote high speed application
The invention relates to a method, device and system for controlling fluid density near functional objects in order to improve one or more related performance metrics. In some embodiments, the invention relates to the formation of a low density region near the object by using a directional energy deposition device to deposit energy along one or more paths in the fluid. In some embodiments, the invention involves synchronizing energy deposition with one or more parameters that affect the functional performance of the object.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】促进高速应用的定向能量沉积交叉引用相关申请本申请要求以下申请的优先权权益：1)2016年6月17日提交的国际申请号PCT/US2016/038239；2)2016年6月17日提交的美国申请号15/186,337；以及3)2015年6月18日提交的美国临时申请号62/181,625。所有上述相关申请的全部内容通过引用并入本文。另外，以下美国专利的全部内容各自通过引用并入本文：2003年3月4日授权的US6,527,221，2006年6月20日授权的US7,063,288，2006年10月17日授权的US7,121,511，2010年1月19日授权的US7,648,100，2011年12月20日授权的US8,079,544，2012年3月27日授权的US8,141,811，2013年8月20日授权的US8,511,612，2013年9月17日授权的US8,534,595，2014年9月9日授权的US8,827,211，以及2015年2月24日授权的US8,960,596。专利
过去已经公开了能量沉积技术，以便在诸如流量控制、减阻和车辆控制等许多应用中实现显著效果。在研究沉积能量的显著效果时，可以在能量沉积的方式和/或定时方面进行多处修改，以便增强在不执行这些修改时沉积能量所带来的益处。一种这样的修改是协调该能量沉积与一个或多个其他过程，以便使该能量沉积的效果与这样的其他过程达到“时间”或“相位”同步，以便获得附加的益处或使相关效果最大化(术语“同步”、“时间”和“相位”可以相对可互换地用来指示相对于一个或多个其他事件和/或过程，对一个事件或过程的定时)。这样的事件和/或过程包含但不限于：推进过程；流体动力学过程；化学过程；具体运动；附加能量的注入、添加和/或沉积；附加材料的注入、添加和/或沉积；能量的去除；材料的去除；压力变化；一种或多种力量的应用；燃烧过程；点燃过程；爆震过程；等等。此外，能量沉积这个概念被广义地解释为包含任何将能量添加到介质中或导致介质加热的过程。这种加热或能量沉积可以足够快地(例如脉冲地)进行，以使得介质的膨胀比所述介质中的声速更快，从而导致该膨胀留下的区域比原始介质的密度低。另一种可能性是该能量沉积和/或导致加热的过程可以导致介质的相变，这可以改变所述一种或多种加热的介质的密度和/或其他性质，例如粘度和/或强度，等等。包含密度、粘度和/或强度等在内的一种或多种介质的这些改变可以导致该一种或多种介质的流动性质的改变，以及对所述受影响的介质的其他特性和响应的改变。通过减少穿梭织机的阻力来增加喷气机、喷水机、梭织机、纬纱织机等织机应用的运送速度。同步该能量沉积以与织机织造的材料的运送相一致。通过同步化该能量沉积与地面车辆的运动和瞬时悬浮和推进力，以及用于形成这些力的能量，减小对该地面车辆的阻力。在枪、火器或者破障器的枪管中，以及其他用来推进射弹的其他类型的枪管中沉积能量，以便迫使该枪管内的空气流出。该射弹上的阻力减小将能够以相同的驱动能量(例如常规枪中的推进剂或者轨道枪中的电力驱动能量)实现更大的枪口速度。减小的阻力还将允许通过使用较少的驱动能量(例如，与该特定设备的标准炸药量(charge)相比，较小的炸药量，例如，小于90％的炸药量，如在50％和90％之间、小于70％或小于80％的炸药量)，达到与没有修改的情况下达到的速度可比拟的速度。在传统的枪中，这意味着用较少的推进剂可以实现相同的性能。那么，当该射弹离开该枪管时，较低的推进剂要求导致枪口炸震减少。这种减少的声波标记图对于最小化对包含一个(或多个)操作员在内的附近个人的听力的有害影响是有用的。这种减少的声波标记图也可以削弱声学手段(类似于声学抑制器)的检测。迫使空气离开该枪管的能量沉积可以以多种形式加以应用。例如，两个实施方式可以包含：i)该枪管内部的电磁能沉积；或者ii)能量的沉积本质上可以是化学的；以及这两种能量沉积方法的某个组合。该电磁能可以是，例如，该枪筒内部的放电形式。化学能可以是，例如附加推进剂的形式，其在点燃时，在该射弹前面膨胀，以驱动来自该枪管的气体(与该推进剂的在该射弹的后面膨胀以将其推出该枪管的传统作用相反)。这种附加推进剂可以被掺入该发子弹(round)本体内。在粉末涂层，例如超声波喷射沉积应用中，通过以下进行该能量沉积定相：粉末爆炸；加热的应用；放电的应用；激光能量的应用；等离子的应用。在超声波和特超声波推进中，相对于发动机中的爆震(例如脉冲爆震发动机)进行该能量沉积定相，这导致适当地进行流体动态过程定相(定时将取决于该车辆和一个(或多个)推进单元的长度尺度，以及飞行条件和参数等因素)。推进脉冲也可以经同步以生成激光脉冲和功率来提供脉冲电源。技术背景从一开始，PM&AMResearch就开创了类型广泛的能源沉积应用，以彻底改变世界的飞行和高速流控制方式，特别是我们执行范围从高亚声波到特超声波状态的高速飞行和流量控制的方式。直观地感受这种新颖方法开创的许多可能性的应用有有许多。基本的效果源于我们的方法，即快速将气体扩散出我们想要高速/高压气体流过的区域。做个简单的比喻(需要一些想象力和许可)，考虑以下动作在试图使射弹高速穿越红海方面的有效性的不同：要么直接发射该射弹从水的一侧到另一侧，要么首先“分开”红海，然后发射同样的子弹通过一条不含水的路径(图1)。在第一种将该子弹直接射入高密度水中的情况下，即使一颗大型流线型1000m/s的子弹会穿透的水也低于1米。在第二种情况下，首先“分开”水(即创建一条已除水的路径)，之后甚至300m/s的同样的子弹也可以很容易地传送很长的距离(这个启发式实施例没有解决重力导致的下降问题，而这稍后在本文中得到了解决)。为了实现对高速流和高速车辆/射弹的革命性控制，我们开发了这个概念和几何。专利技术概述某些实施方式可以提供，例如一种推动物体通过流体的方法，该方法包括：(i)脉冲地加热该流体的一部分以形成由较高密度区域围绕的较低密度区域，所述较高密度区域含有该流体的受热部分的至少一部分；(ii)引导该物体的至少一部分进入该较低密度区域；同步有(iii)在推进该物体的脉冲式推进单元中引爆反应物。在某些实施方式中，例如，步骤(i)-(iii)可以，例如以0.1Hz-100kHz范围内的速率重复，例如以1Hz-80kHz、10Hz-50kHz、100Hz-20kHz、1-10kHz、5-10kHz,、10-25kHz、25-50kHz范围内的速率重复；或者以50-100kHz范围内的速率重复。在某些实施方式中，以下实施方式中的一个或多于一个(包含，例如全部)可以包括每个其他实施方式或其部分。在某些实施方式中，例如，该反应物可以存在于该较高密度区域中。在某些实施方案中，例如，该加热可以包括在该流体中沉积在1kJ-10MJ范围内，例如在10kJ-1MJ、100-750kJ或者200kJ至500kJ范围内的能量。在某些实施方案中，例如，该加热可以包括向该流体中，按该物体的每平方米横截面积，沉积在10-1000kJ范围内的能量，例如每平方米在10-50kJ、50-100kJ、100-250kJ、250-500kJ范围内或者在500-1000kJ范围内的能量。在某些实施方式中，例本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种操作间歇式喷气编织机以形成织物的方法，所述喷气编织机具有纬纱和跨度，该方法包括：沉积能量以为该纬纱穿过该跨度形成低密度引导路径。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.18 US 62/181,625;2016.06.17 US 15/186,337;1.一种操作间歇式喷气编织机以形成织物的方法，所述喷气编织机具有纬纱和跨度，该方法包括：沉积能量以为该纬纱穿过该跨度形成低密度引导路径。2.如权利要求1所述的方法，其中沉积能量包括以每1mm直径的纬纱每10cm的引导路径在5-50mJ的范围内沉积。3.如权利要求1和2中任一项所述的方法，其中该纬纱具有在0.1-1mm范围内的直径。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中该纬纱以100-500m/s范围内的速度行进通过该引导路径。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中该织物以每分钟500-60,000根纬纱的范围内的速率形成。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中该引导路径是圆柱形的。7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其进一步包括：利用高压空气的爆炸将该纬纱推进到该低密度引导路径中。8.如权利要求7所述的方法，其中该高...
【专利技术属性】
技术研发人员：凯文·克雷梅耶，
申请(专利权)人：凯文·克雷梅耶，
类型：发明
国别省市：美国,US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。