Способ уменьшения лобового сопротивления движущегося объекта и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области аэродинамики. Способ уменьшения лобового сопротивления заключается в изменении направления набегающего потока путем создания около движущегося объекта при помощи поверхностей вращающегося потока. При этом поверхности выполняют в виде отражающих набегающий поток элементов и располагают таким образом, чтобы обеспечить параллельное направление сбегающего потока с движущегося объекта относительно направления набегающего потока на движущийся объект. Центр вращающегося потока располагают на расстоянии, большем толщины пограничного слоя потока для каждой из отражающих поверхностей. Кроме того, отражающие элементы пространственно расположены по бильярдным траекториям. Расстояния между отражающими элементами выбраны из условия расположения центра вращения потока вне отражающих элементов, а самого вращающегося потока на расстоянии, большем толщины пограничного слоя потока для каждого из отражающих элементов. Использование предложения позволит уменьшить лобовое сопротивление и увеличить эффективность воздействия на движущийся объект в зависимости от его вида. 2 с. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению, предназначено для снижения лобового сопротивления обтекаемых жидкостью или газом поверхностей и может быть использовано преимущественно в самолетостроении, автомобилестроении, а также в других областях, где происходит обтекание поверхности объекта потоком вязкой среды.

Известны различные способы и устройства для создания вихревых потоков на несущих поверхностях, обтекаемых вязкой текучей средой (RU 907971, 1995, US 5972326, 1999, RU 2001833, 1990).

В этих технических решениях на несущих поверхностях создают вихревые течения, за счет чего уменьшается составляющая трения лобового сопротивления движущегося объекта путем создания пограничного слоя качения. Однако такая замена приводит к недостаточной эффективности снижения общего лобового сопротивления из-за наличия сопротивления давления.

Наиболее близким для заявляемого способа и устройств является техническое решение (RU 2094313, 1997).

Известный способ включает изменение направления набегающего потока путем создания при помощи поверхностей около движущегося объекта вращающегося потока.

В этом способе при обтекании несущей поверхности движущегося объекта потоком жидкости или газа в донной части вихреобразователя создается область пониженного давления с присоединенным вихрем. За счет донного разрежения часть потока из пограничного слоя на обтекаемой поверхности через щелевые отверстия перетекает в вихреобразователь, предотвращая отрыв потока, и направленной струей возвращается в поток на несущей поверхности.

Известное устройство для уменьшения лобового сопротивления движущегося объекта содержит элементы, установленные на движущемся объекте и предназначенные для вращения набегающего потока.

Элементы в этом устройстве обтекаются набегающим потоком и выполнены в виде гребней, установленных поперек него и имеющих выпуклую и вогнутую поверхности. Выпуклая поверхность обращена навстречу набегающему потоку. Вихреобразователь этого устройства имеет поперечную перегородку, установленную в нем на всей высоте гребня. В донной части вихреобразователя выполнено сквозное щелевое отверстие, выходящее на обтекаемую поверхность.

Ограничением известного технического решения также является недостаточное снижение общего лобового сопротивления из-за наличия сопротивления давления, которое имеет большую величину, чем силы трения.

Решаемая изобретением задача - уменьшение лобового сопротивления движущегося объекта.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявленного способа, - уменьшение лобового сопротивления за счет снижения общего сопротивления давления.

Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении заявленного устройства, также является уменьшение лобового сопротивления.

Дополнительный технический результат, который может быть получен в дополнительных вариантах осуществления изобретения, - увеличение эффективности воздействия на движущийся объект в зависимости от его вида: воздушного транспортного средства или наземного.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата в способе уменьшения лобового сопротивления движущегося объекта, в способе уменьшения лобового сопротивления движущегося объекта, включающем изменение направления набегающего потока путем создания около движущегося объекта при помощи поверхностей вращающегося потока, поверхности выполняют отражающими набегающий поток и располагают обеспечивающими параллельное направление сбегающего потока с движущегося объекта относительно направления набегающего потока на движущийся объект, причем центр вращающегося потока располагают на расстоянии, большем толщины пограничного слоя потока для каждой из отражающих поверхностей.

В качестве отражающих поверхностей могут быть использованы четыре элемента, на первый из которых поступает набегающий поток, его располагают под острым углом α₁, большим 45^o относительно набегающего потока, в качестве второго элемента используют базовую поверхность движущегося объекта и располагают его параллельно набегающему потоку, третий отражающий элемент располагают выше и перед первым отражающим элементом под углом α₃= α₁ относительно отраженного потока от второго отражающего элемента, четвертый из которых располагают на уровне второго отражающего элемента за первым отражающим элементом и располагают его под углом α₄= α₁ относительно отраженного потока от третьего отражающего элемента на расстоянии, обеспечивающем приход отраженного потока от четвертого отражающего элемента на первый отражающий элемент с обратной стороны.

Возможно такое выполнение, при котором первый отражающий элемент располагают под углом 60^o относительно набегающего потока, второй отражающий элемент располагают под углом 60^o относительно отраженного от первого отражающего элемента потока, третий отражающий элемент располагают под углом 60^o относительно отраженного от второго отражающего элемента потока, а четвертый отражающий элемент располагают под углом 60^o относительно отраженного от третьего отражающего элемента потока.

В качестве отражающих поверхностей возможно использование четырех элементов, на первый из которых поступает набегающий поток, его располагают под острым углом α₁, меньшим 45^o относительно набегающего потока, в качестве второго отражающего элемента используют базовую поверхность движущегося объекта и располагают его параллельно набегающему потоку, третий отражающий элемент располагают на уровне и за первым отражающим элементом под углом α₃= (90°-α₁) относительно отраженного потока от второго отражающего элемента на расстоянии, обеспечивающем приход отраженного потока от третьего отражающего элемента на первый отражающий элемент с обратной стороны, четвертый из которых располагают выше и перед первым отражающим элементом и располагают его под углом α₄= (90°-α₁) относительно отраженного потока от обратной стороны первого отражающего элемента.

Кроме того, что в качестве отражающих поверхностей возможно использование выпуклых и вогнутых поверхностей, причем по ходу вращения набегающего потока форму отражающих поверхностей выбирают чередующейся по закону зеркальных отражений.

Также возможно, что в качестве, по меньшей мере, одной из отражающих поверхностей выбирают поток вязкой среды.

Возможно производить изменение направления набегающего потока на внешней поверхности движущегося объекта.

Возможно производить изменение направления набегающего потока внутри движущегося объекта.

Кроме того, возможно выполнение, при котором отражающие поверхности обеспечивают создание по меньшей мере трех вращающихся потоков.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата в устройстве для уменьшения лобового сопротивления движущегося объекта, содержащем отражающие элементы, установленные на движущемся объекте и предназначенные для вращения набегающего потока, что отражающие элементы пространственно расположены по бильярдным траекториям с возможностью обеспечения параллельного направления сбегающего с движущегося объекта потока относительно направления набегающего потока на движущийся объект, при этом расстояния между отражающими элементами выбраны из условия расположения центра вращения потока вне отражающих элементов, а самого вращающегося потока на расстоянии, большем толщины пограничного слоя потока для каждого из отражающих элементов.

Кроме того, возможно выполнение отражающих элементов плоскостными, при этом в качестве второго отражающего элемента по ходу вращения набегающего потока использована базовая поверхность движущегося объекта, расположенная параллельно набегающему потоку, первый отражающий элемент расположен над базовой поверхностью под острым углом β₁, большим 45^o к ней, третий отражающий элемент расположен выше и перед первым отражающим элементом под углом β₃= (180-β₁) к базовой поверхности, четвертый отражающий элемент расположен на уровне третьего отражающего элемента за первым отражающим элементом под углом β₄= β₁ к базовой поверхности на расстоянии, обеспечивающем приход отраженного потока от четвертого отражающего элемента на первый отражающий элемент с обратной стороны.

Возможно также, что отражающие элементы выполнены плоскостными, при этом в качестве второго отражающего элемента по ходу вращения набегающего потока использована базовая поверхность движущегося объекта, расположенная параллельно набегающему потоку, первый отражающий элемент расположен над базовой поверхностью под острым углом β₁, меньшим 45^o к ней, третий отражающий элемент расположен на уровне и за первым отражающим элементом под углом β₃= (90°-β₁) к базовой поверхности на расстоянии, обеспечивающем приход отраженного потока от третьего отражающего элемента с обратной стороны на первый отражающий элемент, четвертый отражающий элемент расположен выше и перед первым отражающим элементом под углом β₄= (90°+β₁) к базовой поверхности.

Также отражающие элементы могут быть выполнены с выпуклыми и вогнутыми поверхностями, а по ходу вращения набегающего потока форма отражающих поверхностей отражающих элементов выполнена с чередованием по закону зеркальных отражений.

Также количество отражающих элементов выбрано с возможностью формирования, по меньшей мере, трех вращающихся потоков.

Сущность заявленного изобретения заключается в том, что удается создать около поверхности объекта не присоединенный, а висячий вихрь. Сверху, и/или снизу, и/или внутри движущегося объекта формируют такую общую отражающую поверхность, что набегающий и сбегающий поток отражается от общей поверхности, возвращаясь к первоначальному направлению движения, что позволяет сформировать висячий вихрь, жестко не связанный с поверхностью объекта и не сносимый самим потоком.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшими вариантами его осуществления со ссылками на прилагаемые фигуры.

На фиг. 1 схематично изображено создание около объекта висячего вихря; на фиг. 2 - один из вариантов устройств, при расположении отражающего плоскостного элемента под углом, большим 45^o к набегающему потоку; на фиг. 3 - то же, что на фиг. 2, при расположении отражающего плоскостного элемента под углом 60^o к набегающему потоку; на фиг. 4 - то же, что на фиг. 2, при расположении отражающих элементов с выпуклыми и вогнутыми поверхностями; на фиг. 5 - схематично другой из вариантов устройств, при расположении отражающего плоскостного элемента под углом, меньшим 45^o к набегающему потоку; на фиг. 6 - схема расположения трех вихреобразователей.

Поскольку заявленный способ уменьшения лобового сопротивления движущегося объекта реализуется в работе устройства, то его описание осуществлено в разделе описания работы устройства.

Устройство (фиг. 1) для уменьшения лобового сопротивления движущегося объекта содержит отражающие элементы, установленные на движущемся объекте 1 и предназначенные для вращения набегающего "А" потока (направление набегающего, отраженного и сбегающего "В" потока показано стрелкой). Отражающие поверхности всех отражающих элементов (в том числе и самого движущегося объекта 1 при использовании его наружной или внутренней поверхности в качестве отражающей) пространственно расположены в соответствии с бильярдными траекториями с возможностью обеспечения параллельного направления сбегающего "В" с движущегося объекта 1 потока относительно направления набегающего "А" на движущийся объект 1 потока. Расстояния между отражающими поверхностями отражающих элементов выбраны удовлетворяющими условию расположения центра "О" вращения потока вне отражающих элементов, а самого вращающегося потока на расстоянии, большем толщины пограничного слоя потока для каждой из отражающих поверхностей.

Работает устройство (фиг. 1) следующим образом.

Как и в известных технических решениях, изменение направления набегающего "А" потока производят путем создания при помощи отражающих поверхностей около движущегося объекта 1 вращающегося потока, замкнутого самого на себя. Однако, в заявленном устройстве отражающие поверхности располагают обеспечивающими параллельное направление сбегающего "В" потока с движущегося объекта 1 относительно направления набегающего "А" потока на движущийся объект 1. При этом вращающийся поток формируют вне отражающих поверхностей так, чтобы его центр находился на расстоянии, большем толщины пограничного слоя потока для каждой из отражающих поверхностей.

Указанные выше условия являются математически необходимыми и достаточными для образования висячего вихря, функционирование которого ранее не описано в научно-технической литературе. Такой висячий вихрь имеет следующие особенности: - вихрь существует в пространстве, его местоположение определено топологией течения и жестко не связано с твердой поверхностью движущегося объекта, как это бывает в случае присоединенного вихря; - вихрь не сносится потоком, как это бывает в случае со свободным вихрем, а движется вместе с ним; - наличие висячего вихря не требует введения контрольных точек на поверхности объекта для вычисления на практике интенсивности вихря, а интенсивность висячего вихря определяется самой топологической картиной течения потока.

Описанные выше свойства висячего вихря приводят к следующим физическим характеристикам: Аэродинамические силы, действующие на систему висячих вихрей, не зависят от внешнего потока, а зависят только от их взаимного расположения, причем сила сопротивления системы висячих вихрей может быть как положительной, так и отрицательной (т.е. реализуется эффект тяги для данной топологии течения).

Скорость движения висячего вихря или системы висячих вихрей определяется внутренними силами и не зависит от динамики движения присоединенных и свободных вихрей.

Топология висячего вихря или системы висячих вихрей определяется только интегралом внутренней энергии системы и критерием устойчивости их взаимного расположения. Физическая природа висячего вихря заключается в следующем. Висячий вихрь представляет собой совокупность прямого и возвратного (обратного) потока жидкости или газа в пространстве около движущегося объекта 1, которые совместно образуют объемные круговые движения среды вокруг некого центра "О". Центр "О" вихря может располагаться в любой точке вне поверхности движущегося объекта (внутри твердого тела, и/или над ним, и/или под ним): его положение определяется только топологией потока.

Движение центров "О" висячих вихрей происходит в полном соответствии с законами гидродинамики (система уравнений Гамильтона) по подобию движения квазивихрей, обладающих внутренней и внешней динамикой движения завихренных зон и не зависит от динамики движения вихрей другой природы (присоединенных вихрей, свободных вихрей). Устойчивость или неустойчивость системы висячих вихрей зависит от топологии течения и характерных геометрических соотношений (как, например, дорожка Кармана).

Являясь чем-то средним по физическим и геометрическим свойствам между присоединенными, свободными и квазивихрями, а именно в случае близкого расположения к твердой поверхности движущегося объекта 1, висячий вихрь приобретает свойства присоединенного вихря, но в случае нахождения центра "О" висячего вихря достаточно далеко (больше толщины пограничного слоя, образованного ламинарным и турбулентным течениями) он приобретает свойства свободного вихря. При этом законы движения висячего вихря внутренней и внешней динамикой аналогичны законам движения квазивихрей, а скосы на самом теле движущегося объекта 1 индуцируются висячими вихрями аналогично скосам вихревой нити.

Процесс формирования отражающих поверхностей с висячим вихрем определяется правилом "аэродинамической черной дыры" или "аэродинамической ловушки" и формулируется следующим образом. Возможно придание прямому и обратному потокам замкнутой траектории движения к первоначальному направлению набегающего потока, при этом формируют общую отражающую поверхность таким образом, чтобы прямой и/или обратный поток отражались от нее до возвращения к первоначальному направлению движения. Создание висячего вихря позволяет реализовать новую концепцию построения аэродинамических поверхностей, а система висячих вихрей позволяет построить аэродинамические поверхности, обладающие резонансными оптимальными свойствами, доставляющими экстремум функционалу аэродинамического качества.

В зависимости от области назначения могут быть реализованы различные устройства, использующие эффект возникновения висячего вихря.

Устройство (фиг. 2) содержит отражающие элементы 2, 3, 4, 5, которые выполнены плоскостными. В качестве второго отражающего элемента 3 по ходу вращения набегающего "А" потока выбрана базовая поверхность движущегося объекта 1, расположенная параллельно набегающему "А" потоку. Базовую поверхность движущегося объекта возможно выполнять для этой цели по принципу закрылков самолета, обеспечивая ее ориентацию относительно набегающего потока всегда параллельно ему. Одним из вариантов выполнения базовой поверхности параллельно набегающему потоку может служить также верхняя плоскость капота автомобиля. Первый отражающий элемент 3 расположен над базовой поверхностью под острым углом β₁ большим 45^o к ней. Третий отражающий элемент 4 расположен выше и перед первым отражающим элементом 2 под углом β₃= (180°-β₁) к базовой поверхности. Четвертый отражающий элемент 5 расположен на уровне третьего отражающего элемента 4 за первым отражающим элементом 2 под углом β₄= β₁ к базовой поверхности на расстоянии, обеспечивающем приход отраженного потока от четвертого отражающего элемента 5 с обратной стороны на первый отражающий элемент 2. На фиг. 2 также показаны углы α₁, α₂, α₃, α₄ по отношению к направлению набегающего потока и к направлениям переотраженного потока, а их величины указаны ранее и геометрически легко определяются.

Этот дополнительный вариант устройства целесообразно использовать для уменьшения общего лобового сопротивления воздушного транспорта. Он позволяет реализовать увеличение подъемной силы и увеличить аэродинамическое качество. Эффект, создаваемый отражающими элементами 2, 3, 4, 5, прямо пропорционален отношению площадей отражающих элементов 2, 3, 4, 5 к площади движущегося объекта 1 в плане.

В частном случае при расположении первого отражающего элемента 2 под углом α₁= 60° к набегающему потоку (фиг. 3), все остальные углы α₂, α₃, α₄ равны α₁.

Отражающие элементы 2, 3, 4, 5 могут быть выполнены с выпуклыми и вогнутыми поверхностями (фиг. 4), а также с различной кривизной. В этом случае по ходу вращения набегающего "А" потока форма отражающих поверхностей отражающих элементов 2, 3, 4, 5 должна быть выполнена с чередованием по закону зеркальных отражений, в том числе соответствовать этому закону и для отражающего элемента 3 на базовой поверхности движущегося объекта 1.

Специалистам понятно, что представленные примеры формы отражающих поверхностей отражающих элементов 2, 3, 4, 5 не исчерпывают всех возможных форм отражающих поверхностей, которые могут быть выполнены для реализации необходимого и достаточного условия формирования висячего вихря. Ясно, что в качестве, по меньшей мере, одной из отражающих поверхностей может быть выбран поток вязкой среды, например, газа или жидкости, а направление отраженного основного потока для создания вихря может быть рассчитано и экспериментально уточнено. Кроме того, висячий вихрь можно создать вращением потока с помощью различных вращающихся поверхностей.

В другом дополнительном варианте висячий вихрь создают направленным в противоположном направлении относительно направления закручивания вихря в первом дополнительном варианте устройства.

Для этого отражающие элементы 2, 3, 4, 5 (фиг. 5), так же как и в первом дополнительном варианте выполнения устройства, выполнены плоскостными, и в качестве второго отражающего элемента 3 по ходу вращения набегающего "А" потока выбрана базовая поверхность движущегося объекта 1, расположенная параллельно набегающему "А" потоку. Однако в этом варианте первый отражающий элемент 3 расположен над базовой поверхностью под острым углом β₁, меньшим 45^o к ней. Третий отражающий элемент 4 расположен на уровне и за первым отражающим элементом 2 под углом β₃= (90°-β₁) к базовой поверхности на расстоянии, обеспечивающем приход отраженного потока от третьего отражающего элемента 4 с обратной стороны на первый отражающий элемент 2. Четвертый отражающий элемент 5 расположен выше и перед первым отражающим элементом 2 под углом β₄= (90°+β₁) к базовой поверхности.

Этот вариант целесообразно использовать для уменьшения лобового сопротивления наземного (водного, автомобильного) транспорта, при этом создается сила, прижимающая движущийся объект 1 к земле, а общее сопротивление давления уменьшается.

Отдельные вихреобразователи висячих вихрей, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, могут быть установлены посредством различных соединительных элементов, например, штырей, концевых шайб, расположенных на концевой хорде крыла, внутри крыла. Вихреобразователи висячих вихрей могут быть тиражированы для различных реальных объектов и установлены на отдельных заданных направлениях. Кроме того, например, аэродинамическая поверхность может быть соответствующим образом гофрирована с многократным повторением отражающих элементов 2, 3, 4, 5. В ложбинках и на гребнях такой аэродинамической поверхности крыла формируются поля прямых и обратных течений, которые образуют систему висячих вихрей.

В этом случае количество отражающих элементов 2, 3, 4, 5 выбрано с возможностью формирования нескольких, по меньшей мере, трех вращающихся потоков (фиг. 6). Вихреобразователи (на фиг. 6 для простоты не показаны) расположены в шахматном порядке. Как показали испытания, соотношения расстояний между центрами "О" вращающихся потоков могут выбраны из соотношения:
0,1 < h/l < 0,3,
где h - высота мысленно построенного треугольника, образуемого центрами трех вращающихся потоков, у которого основание параллельно набегающему потоку;
l - основание мысленно построенного треугольника, образуемого центрами трех вращающихся потоков, у которого основание параллельно набегающему потоку.

В этом случае аэродинамическая поверхность подвижного объекта обладает наименьшим аэродинамическим сопротивлением. Из указанного соотношения может быть определена высота гофра и его длина.

Как показали исследования и моделирование процессов образования висячих вихрей, предложенное техническое решение в зависимости от вида движущегося объекта 1 позволяет уменьшить лобовое сопротивление от 10 до 30%, чего нельзя достичь при использовании технических решений с вихреобразователями, которые создают вихри, обеспечивающие пограничный слой "качения".

Наиболее успешно заявленный способ уменьшения лобового сопротивления движущегося объекта и устройство для его осуществления промышленно применимы в самолетостроении, автомобилестроении и судостроении.

Формула изобретения

1. Способ уменьшения лобового сопротивления движущегося объекта, включающий изменение направления набегающего потока путем создания около движущегося объекта при помощи поверхностей вращающегося потока, отличающийся тем, что поверхности выполняют отражающими набегающий поток и располагают обеспечивающими параллельное направление сбегающего потока с движущегося объекта относительно направления набегающего потока на движущийся объект, причем центр вращающегося потока располагают на расстоянии, большем толщины пограничного слоя потока для каждой из отражающих поверхностей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отражающих поверхностей используют четыре элемента, на первый из которых поступает набегающий поток, его располагают под острым углом α₁, большим 45^o относительно набегающего потока, в качестве второго элемента используют базовую поверхность движущегося объекта и располагают его параллельно набегающему потоку, третий отражающий элемент располагают выше и перед отражающим элементом под углом α₃= α₁ относительно отраженного потока от второго отражающего элемента, четвертый из которых располагают на уровне второго отражающего элемента за первым отражающим элементом и располагают его под углом α₄= α₁ относительно отраженного потока от третьего отражающего элемента на расстоянии, обеспечивающем приход отраженного потока от четвертого отражающего элемента на первый отражающий элемент с обратной стороны.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что первый отражающий элемент располагают под углом 60^o относительно набегающего потока, второй отражающий элемент располагают под углом 60^o относительно отраженного от первого отражающего элемента потока, третий отражающий элемент располагают под углом 60^o относительно отраженного от второго отражающего элемента потока, а четвертый отражающий элемент располагают под углом 60^o относительно отраженного от третьего отражающего элемента потока.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отражающих поверхностей используют четыре элемента, на первый из которых поступает набегающий поток, его располагают под острым углом α₁, меньшим 45^o относительно набегающего потока, в качестве второго отражающего элемента используют базовую поверхность движущегося объекта и располагают его параллельно набегающему потоку, третий отражающий элемент располагают на уровне и за первым отражающим элементом под углом α₃= (90°- α₁) относительно отраженного потока от второго отражающего элемента на расстоянии, обеспечивающем приход отраженного потока от третьего отражающего элемента на первый отражающий элемент с обратной стороны, четвертый из которых располагают выше и перед первым отражающим элементом и располагают его под углом α₄= (90°- α₁) относительно отраженного потока от обратной стороны первого отражающего элемента.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отражающих поверхностей используют выпуклые и вогнутые поверхности, причем по ходу вращения набегающего потока форму отражающих поверхностей выбирают чередующейся по закону зеркальных отражений.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве, по меньшей мере, одной из отражающих поверхностей выбирают поток вязкой среды.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменение направления набегающего потока производят на внешней поверхности движущегося объекта.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменение направления набегающего потока производят внутри движущегося объекта.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что отражающие поверхности обеспечивают создание, по меньшей мере, трех вращающихся потоков.

10. Устройство для уменьшения лобового сопротивления движущегося объекта, содержащее отражающие элементы, установленные на движущемся объекте и предназначенные для вращения набегающего потока, отличающееся тем, что отражающие элементы пространственно расположены по бильярдным траекториям с возможностью обеспечения параллельного направления сбегающего с движущегося объекта потока относительно направления набегающего потока на движущийся объект, при этом расстояния между отражающими элементами выбраны из условия расположения центра вращения потока вне отражающих элементов, а самого вращающегося потока на расстоянии, большем толщины пограничного слоя потока для каждого из отражающих элементов.

11. Устройство по п.10. отличающееся тем, что отражающие элементы выполнены плоскостными, при этом в качестве второго отражающего элемента по ходу вращения набегающего потока использована базовая поверхность движущегося объекта, расположенная параллельно набегающему потоку, первый отражающий элемент расположен над базовой поверхностью под острым углом β₁ большим 45^o к ней, третий отражающий элемент расположен выше и перед первым отражающим элементом под углом β₃= (180-β₁) к базовой поверхности, четвертый отражающий элемент расположен на уровне третьего отражающего элемента за первым отражающим элементом под углом β₄= β₁ к базовой поверхности на расстоянии, обеспечивающем приход отраженного потока от четвертого отражающего элемента на первый отражающий элемент с обратной стороны.

12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что отражающие элементы выполнены плоскостными, при этом в качестве второго отражающего элемента по ходу вращения набегающего потока использована базовая поверхность движущегося объекта, расположенная параллельно набегающему потоку, первый отражающий элемент расположен над базовой поверхностью под острым углом β₁ меньшим 45^o к ней, третий отражающий элемент расположен на уровне и за первым отражающим элементом под углом β₃= (90°- β₁) к базовой поверхности на расстоянии, обеспечивающем приход отраженного потока от третьего отражающего элемента с обратной стороны на первый отражающий элемент, четвертый отражающий элемент расположен выше и перед первым отражающим элементом под углом β₄= (90°+ β₁) к базовой поверхности.

13. Устройство по п.10, отличающееся тем, что отражающие элементы выполнены с выпуклыми и вогнутыми поверхностями, а по ходу вращения набегающего потока форма отражающих поверхностей отражающих элементов выполнена с чередованием по закону зеркальных отражений.

14. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что количество отражающих элементов выбрано с возможностью формирования, по меньшей мере, трех вращающихся потоков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6