CN104071319A - 一种采用反动翼的推进方法及其相关工具系统 - Google Patents

Abstract

一种采用反动翼的推进方法及其相关工具系统，反动翼-“反向运动”的动力翼，反动翼推进方法：翼结构在其以运载工具为参照的运动方向与其所处的该运载工具以环境介质为参照的运动方向相反时，对该运载工具提供升力的同时直接或间接地为该运载工具提供推进动力，且这一推进动力大于翼结构在与上述相反的方向上运动时所产生的阻力的翼结构系统与翼结构推进方法；反动翼推进方法及其工具系统最重要的实现方式是：利用水与环境空气两种流体介质间密度的巨大差异，使江河湖海中航行的运载工具采用可同时处于水与空气两种介质间循环运动的反动翼结构系统，形成高效的反动翼推进方式与相应的反动翼船机系统；采用低速迎流工作的主动式和被动式的反动翼结构系统，可使载重功率比大大提升；反动翼结构系统还可大大提升船机系统的操控、适航、缓降、安全等性能，使水面高速航行的船机系统的综合性能实现突破性的进步。

Description

一种采用反动翼的推进方法及其相关工具系统

所属技术领域

属于运载与交通工具范畴。 

背景技术

现有的水翼船、地效飞机及其它水上运行的高速运载工具在诸多方面表现出了优越的性能与价值，但目前也都面对各自的问题从而限制了它们的发展与应用。受气蚀对水翼及螺旋桨等的影响，目前的水翼艇的速度难以进一步提高，即使解决了气蚀等限速原因，目前形式的水翼艇进一步高速化其所带来的功耗需求也会明显提高，载荷功率比也会较明显地降低；而地效飞机的操控性能不够可靠、突然失速的危险、高速转向性能等在目前的结构形式与原理方案下，也是很难改善；其它如小水线船的垂直稳定性、气垫船的抗浪性差、高功耗等问题也都限制着当代高速船机系统的发展，新的突破需要新的推进方法与新的结构系统。 

这里特别有必要对现有船机推进方式及船机系统上最关键、最重要的机构之一的翼结构的传统使用原理与方法做如下分析： 

首先，机翼与水翼等翼结构在流体的(一个)动力的作用下(却)可在与来流方向相同与相垂直的两个(相互垂直的)方向上分别形成升力与推力(阻力或动力)两个作用力，但由于种种原因人们多为传统的技术路径所吸引乃至控制，目前对翼结构的使用受限于、止步于下述情况： 

1，传统推进器螺旋桨方式：利用翼结构产生的大升力作为船舶、飞机系统——船机系统的推进力，而来流方向上的阻力及其反作用力与船机系统的前进方向基本垂直，对船机系统的进退基本不产生大的影响——这相当于仅利用了一个功耗所同时形成的两个相互垂直的力量中的一个，虽然升力大大高于与其垂直的阻力，但两个方向上介质的运动速度差异与力量差异正相反，所对应的都是消耗的那个功率，升力与阻力是同一功率消耗这一枚硬币的两个面，传统螺旋桨推进器仅很好地利用了硬币的一个面。 

2，直升机水平螺旋桨方式：利用旋翼结构产生的大升力首先克服直升机的重力，在相应的工作过程中，旋翼结构的旋动阻力的总合力的方向与直升机的前进方向相反并阻碍其前进，为此需要或增加其它推进器或使旋翼前倾以形成推进分力，这均需进一步消耗更大功率，相当于未被有效地利用的硬币的另一面发挥了不利的作用，要以更多的功耗去平衡。 

3、固定机翼与固定水翼的使用方式：其利用与船机系统同速前进的固定翼结构产生的大升力克服船机系统的重力，但翼结构的阻力的方向与船机系统的前进方向均相反并阻碍船机系统的前进，为此需要推进器消耗更大的功率以平衡高速运动的翼结构所增加的前进阻力，也可以说其未被有效地利用的硬币的另一面也同样发挥了不利的作用，要以相应的功耗去平衡。 

上述三种情况中，最好的第一种情况也只是仅相当于高效地利用了前述硬币的一个面。而使用固定机翼与固定水翼的船机系统需要同时配置的相应的推进器的目前情况又是：使用最多和功效最高的仍是“只利用了硬币的一个面”的螺旋桨推进器。 

对翼结构的上述传统利用方式有其必要性、合理性及具大的历史意义，但其不能穷尽和代表翼结构利用上的更丰富的形式和更高的效能，若仍为其所束缚，相关船机系统等运载工具的效率与性能就难有大的突破。现有的基础与成就特别需要珍视和尊重，但其不能终结进步，不是不可以改变和挑战的。不可以使翼结构上同时形成的方 向上相互垂直的两个力同时得到有效乃至高效的正(向)利用吗？ 

其二、上述翼结构实际使用方式中的固定翼方式，螺旋桨方式均是利用高速运动的翼结构形成高速来流的高速翼动方式，其地位、功能与价值不可否定，但与高速运动、高速来流所形成的大的升力及相应推进力相对应的是力量与速度乘积的高功率消耗。对于以巡航等速度航行运动中的船机系统，其竖直方向上的重力等负荷已基本确定，航行所需推进力也相对确定，若以相对低的翼动速度、相对低的来流速度形成相应的同样的升力与推进力，则功率消耗就可明显降低，但对于使用与船机系统同速前进的固定机翼和固定水翼而言，其无法具有脱离船机系统航速的独立速度，船机高速前进时固定式翼结构的功耗与航速同步明显增加不可避免；船机低速前进时固定式翼结构无法提供相应的翼航升力的情况使整个船机系统的性能受到影响并需要以相应的结构与消耗进行补偿。 

采用非固定式翼结构可实现迎流速度、功耗及功能上的更大选择与优化，甚至是重大的突破，而非固定式翼结构的方式不必受限于直升机旋翼的方式与影响。那新的方式如何实现？如何更好地实现呢？ 

其三、上述两大方面的问题与机遇，可能的改变与进步，是否可以通过共同的或高度相关联的方法、原理、技术路径及结构系统等来很好地或较好地解答和实现呢？ 

发明创造的目的 

本发明的目的是要通过采用新的推进方法与新的结构系统，使水上高速运载工具的功耗——功率载荷比明显降低，同时使其适航能力、操控性能进一步提高，从而推动水上高速运输发展进入新的境界与新的阶段。 

技术方案及有益效果 

本发明的目的是这样实现的：采用(可称为)反动翼的推进方法及其相关的结构系统-反动翼、反动翼翼车系统，使相应的反动翼船机系统及其它反动翼运载工具系统具有优良的高速、低耗、高操控性能及安全性能。 

反动翼与反动翼推进方法：反动翼——“反向运动”的动力翼；反动翼推进方法：翼结构在其以运载工具为参照的运动方向与其所处的该运载工具以环境介质为参照的运动方向相反时，对该运载工具提供升力的同时直接或间接地为该运载工具提供推进动力，且这一推进动力大于翼结构在与上述相反的方向上运动时所产生的阻力的翼结构系统与翼结构推进方法，上述反动翼推进方法的实现方式是：采用可循环运动的反动翼结构系统，利用同时或单独改变反动翼的运动速度、仰角、运动方向，或依靠所处运动介质间的差异、特别是依靠在液气两种密度差异大的流体环境介质间可产生的极不相同的升力、阻力及动力的原理，使循环运动的反动翼结构系统在可向运载工具提供净的升力的同时可直接或间接地为运载工具提供净的推进动力；采用反动翼推进方法的相关工具系统分别包括：至少由一个可循环运动的反动翼结构构成的翼车结构系统，以及至少含有一个上述反动翼结构或翼车结构系统的运载工具。 

(反动翼可简单地视为：“反向运动”的动力翼，由于运载工具运动时与其所处的水、空气及其它环境介质间的相对运动方向始终相反，故在同以运载工具为参照的情况下，上述“反向运动”的动力翼一与运载工具以环境介质为参照的运动方向相反的反动翼也可以被看作是一种“同向运动”的同动翼，相应地，同动翼与同动翼推进方法可以表述为：在同以运动中的运载工具为参照的情况下，当其上的翼结构与水、空气等环境介质间的运动方向相同时，其在对该运载工具提供升力的同时可直接或间接地为该运载工具提供推进动力，且这一推进动力大于翼结构在与上述相反的方向上运动时所产生的阻力的翼结构系统与翼结构推进方法，在本申请案中统一使用反动翼与反动翼推进方法的称谓与概念。) 

对反动翼推进方法与原理主要情况的较详细说明： 

通过同时或单独改变反动翼的运动速度、仰角/冲角、运动方向，可实现反动翼在同一介质中的反动式推进与推动，即当反动翼以运载工具为参照的运动方向与其所处的该运载工具以环境介质为参照的运动方向相反时，可通过同时或单独增加反动翼的运动速度、仰角从而为运载工具直接或间接地提供相应的升力与推进动力，而在同一介质中进行回车时，即当反动翼以运载工具为参照的运动方向与其所处的该运载工具以环境介质为参照的运动方向相同时，可通过同时或单独减小反动翼的运动速度、仰角从而对运载工具产生小的运动阻力，并使这一小的运动阻力小于反动翼所提供的前述的推进动力，从而使反动翼在单一介质的循环运动中在可向运载工具提供升力的同时直接或间接地提供净的推进动力。 

当反动翼结构处于液气间或其它原因形成的密度差异大的流体环境介质中循环工作的情况下，使反动翼结构处于高密度环境介质中时的以运载工具为参照的运动方向与其所处的该运载工具以环境介质为参照的运动方向相反，从而产生与高密度环境介质相对应的大的升力及对运载工具的直接或间接的推进动力，而在低密度环境介质中进行回车循环时，即当反动翼结构以运载工具为参照的运动方向与其所处的该运载工具以环境介质为参照的运动方向相同时，产生与低密度环境介质相应的作用于运载工具的小的运动阻力，并使这一小的运动阻力小于反动翼所提供的前述的推进动力，从而使反动翼结构在密度不同的介质的循环运动中在向运载工具提供净的升力的同时直接或间接地向运载工具提供净的推进动力。 

反动翼推进方法及其工具系统在实际应用中最重要的实现方式是：利用水与环境空气两种流体介质间密度的大差异，使江河湖海中航行的运载工具采用可同时处于水与空气两种介质间循环运动的反动翼翼车结构系统，形成高效的反动翼推进方式，其基本工作原理与相关结构设置是：使所采用的翼车结构系统中的处于水与空气两种介质中循环运动的反动翼结构在全部或大部分水中的运动行程阶段具有反动翼的工作能力，即使反动翼在全部或大部分水中的运动行程阶段以运载工具为参照的运动方向与运载工具以水体为参照的运动方向相反，且使水中运动的翼结构处于产生有效升力的仰角状态，从而使反动翼结构在该行程对该运载工具提供与水的密度相对应的大的升力的同时可直接或间接地为该运载工具提供大的推进动力；而循环运动的反动翼结构在全部或大部分空气中的回车运动行程阶段则形成与空气的密度相对应的小的升力或小的下沉力、以及小的阻力，从而使反动翼结构在整个循环运动中在向运载工具提供大的净升力的同时直接或间接地向运载工具提供净的推进动力；采用上述反动翼推进方法的相关工具系统分别包括：至少由一个可循环运动于水与空气中的反动翼结构构成的翼车结构系统，至少含有一个上述反动翼结构或翼车结构系统的船舶或飞机或其它适宜形式的船机系统与运载工具。 

反动翼结构可实现水中再工作过程的无法缺少的回车阶段有时不可避免地会带来整个翼车结构系统可提供的净升力与净推进动力的一定减少，但由于水与环境空气两种介质间巨大的密度差异，只要两种介质中反动翼的运动速度相差不过于悬殊，其影响就是小的。 

反动翼可分为主动式反动翼和被动式反动翼，主动式反动翼相对于运载工具的反向运动的速度高于运载工具的前进速度，故对水及其它工作介质可直接产生向后的推力，同时使水及其它工作介质对反动翼及运载工具产生向前的推力，主动式反动翼的运行要有动力源提供动力；被动式反动翼相对于运载工具的反向运动的速度低于运载工具的前进速度，故对水及其它工作介质会产生向前的推力，而水及其它工作介质在通过反动翼对运载工具产生相应的升力的同时，还将其与运载工具相对运动的动能传 递给运动中的反动翼，并通过运动中的反动翼将动能传递给运载工具的动力系统或直接传递给主动式反动翼系统或运载工具的其它耗功系统。 

采用主动式反动翼结构或处于主动式反动翼工作状态的翼车系统可称为主动式翼车系统，主动式翼车系统在可向运载工具提供升力的同时具有可直接向运载工具提供前进推力的能力。 

采用被动式反动翼结构或处于被动式反动翼工作状态的翼车系统可称为被动式翼车系统，被动式翼车系统在可向运载工具提供升力的同时具有吸收水流动能并将其反哺/传递给运载工具动力系统或直接传递给主动式反动翼系统或运载工具的其它耗能系统的能力。 

可视需要采用可同时具有主动式反动翼能力和被动式反动翼能力的复合式反动翼结构系统； 

可视需要采用双向式反动翼翼型及相应的调控工作系统，通过反动翼工作角度等的调整，可使主动式反动翼系统与被动式反动翼系统之间，主动式反动翼工作状态与被动式反动翼工作状态之间相互转化，从而明显提高整个系统的结构效能。 

反动翼可根据需要被设计成为可固定的结构形式，可在固定翼与反动翼之间相互转化。 

由于反动翼结构须采用循环运动的工作方式，故反动翼结构系统也可以形象地简称为：翼车系统。 

可视需要采用相对低速工作的翼车系统——可实现更低功耗的相对低速运转的反动翼系统。 

可视需要采用长车系统：长车系统——沿船机系统运动方向的循环工作长度明显高于其它方向上的循环长度的反动翼翼车系统。 

相应的运载工具可同时拥有至少一套主动式反动翼系统和至少一套被动式反动翼系统，在均产生相应升力的同时，主动式反动翼系统直接推动运载工具前进，被动式反动翼系统则吸收运载工具前进所形成的水及其它工作介质的相对运动的动力与能量并直接或间接地再反哺给主动式反动翼系统，从而可构成一种可以小的净动力供给产生大的升力与大的推进力的高效的反动翼偶系统。 

反动翼偶系统具有自动力的特性，当其中的主动式翼车系统的动力完全由被动式翼车系统提供时，则可将其称为完全自动力反动翼偶系统。 

由主动和被动式翼车系统可联合构成——翼车偶系统。 

可分别采用：水鸟式可自动调角的反动翼结构或飞机式可自动调角的反动翼结构或双向可调角度的反动翼结构或摆臂调角式反动翼系统或轨道调角式反动翼系统或其它适宜形式的可调角反动翼结构系统。 

反动翼结构相对于其所在运载工具可分别采用近为倒梯形、倒三角形、菱形、梯形、椭圆形、腰形、圆形、倒弓形、弓形等的运动与循环轨迹的形式。 

可使反动翼结构实现循环工作的反动翼翼车系统可分别采用：水车式、明轮式、螺旋桨式、手动桨式、步行器式、明轮步行器式、曲柄连杆式、往复式等多种形式。 

反动翼船机系统及其它形式的运载工具上采用至少一套主动式反动翼结构系统或至少一套被动式反动翼结构系统，反动翼结构及其翼车系统在相应的船机系统及其它形式的运载工具中，即可独立设置、独立提供升力、推进动力及操控力，也可与其它可形成升力、推进动力、操控力的机构与系统一同设置、共同承载船机系统运动的需要；反动翼结构系统即可做为主要的升力、推进动力及控制力的提供系统，也可做为辅助的升力、推进动力及控制力的提供系统。 

通过独立设置、或与浮体结构、或与固定水翼、或与机翼、或与直升机旋翼、或 与其它相关系统的联合设置，并与现有的相关运载工具系统与技术相结合，采用反动翼结构的反动翼运载工具可分别包括：反动翼船舶、反动翼双体船、反动翼多体船、反动翼小水线船、反动翼潜艇、反动翼气垫船、反动翼侧壁式气垫船、反动翼地效飞机、反动翼水上飞机、反动翼直升机、反动翼轻型航母、反动翼地效航母、反动翼水陆两栖运载工具、反动翼水陆空三栖运载工具及其它适宜形式的反动翼运载工具。 

对反动翼驱动原理及其工具系统效能优势的进一步说明： 

(一)、双效原理与反动翼船机系统的基本运行过程： 

1、双效原理：反动翼系统可同时提供升力及动力从而使功效大大提升的原理可简单地概括称为：反动翼的双效原理。 

2、反动翼船机系统的工作原理与工作过程为：通过反动翼结构系统产生的升力使船机系统仅以反动翼触水或同时仅以小的浮体或其它结构体触水，从而使反动翼船机系统的航行阻力大大降低，同时依靠反动翼系统直接或间接提供的航行动力或同时与其它航行动力与推进系统一起使反动翼船机系统实现低阻力下的高速航行。 

反动翼船机系统由静止状态过渡到高速航行状态的基本过程可以依次是：静止或低速浮航状态、反动翼升力使船机系统全部或大部脱离水体的翼升过程、低速反动翼翼航状态、高速反动翼翼航状态； 

若反动翼船机系统上装有机翼则其基本工作过程与状态可以包括：静止或低速浮航状态、反动翼升力使船机系统全部或大部脱离水体的反动翼翼升过程、反动翼翼航与活动机翼或固定机翼翼航并存的低速复合翼航状态、反动翼翼航与活动机翼或固定机翼翼航并存的高速复合翼航状态、单一机翼的翼航状态； 

(二)、无废阻能力——如果运载工具的前进动力完全由双效反动翼系统来提供，那克服包括现在所定义的废阻力在内的一切阻力所消耗的前进动力都将产生出相应的升力，那么可以认为完全反动翼推进的运载工具不存在绝对的废阻力，包括型阻力、摩擦阻力、气流与水流的一切阻力都可以通过相应的平衡动力产生出对应的升力与载荷能力——前进阻力及克服前进阻力的动力的增加可以带来无其它新增功耗下载荷的自然增加，只要主动式反动翼驱动工作时与水流或其它环境介质间的速度相对较小(明显低于船机系统的前进速度)，则船机系统上的动力源对于反动翼结构的拖动速度就增加的较小，故拖动功率的消耗与其可同时直接形成的升力及相应的载荷力的增加相比较就会始终是有利的，主动式反动翼系统的驱动工作速度越低，整个反动翼船机系统的省功效能与无废阻能力就越高。 

当然，主动式反动翼结构驱动的船机系统克服废阻所形成的总升阻比会大大低于克服机翼、水翼或被动式反动翼的前动阻力所可形成的总升阻比，故努力降低“废阻”同样是反动翼船机系统的重要要求，只是包括废阻在内的一切阻都可以通过相应的平衡动力产生出对应的升力与载荷能力使反动翼船机系统具有化一切阻力为载荷的独特优势。 

(三)、高速高载特性：由于运载工具高速运行所新增的风阻等阻力都会对应有双效反动翼系统相应的动力与升力及其同步的提升与反应，故可使反动翼驱动的运载工具具有在高速巡航运行的情况下可承载更大载荷的能力，对于相应的反动翼船机系统而言，其可以由大载荷漂浮状态、大载荷低速浮动航行状态、由低速浮动航行向低速翼航过渡的大载荷航行状态(以相对较高速运转的反动翼结构系统提供大的翼航升力)、由低速向高速过渡的大载荷反动翼翼航状态，(此时，反动翼在所可采用的冲角状态下以所需要的速度提供所需的加速动力与翼航升力)、高速大载荷反动翼巡航状态(此时，反动翼可以在所设计的最佳冲角状态下以相应的工作速度提供所需的巡航动力与翼航升力)等状态相连接、过渡及转换，从而共同实现高速低功耗大载量高效 运输的过程与目的。 

(四)、采用可实现更低功耗的相对低速运转的反动翼结构系统，将使反动翼高速运载工具的功耗大大降低，(会在后面做较详细的说明)。 

(五)、通过工作冲角、特别是反动翼结构迎流工作速度的方便与快速调节，可使反动翼结构产生的升力与驱动力快速地改变，故反动翼船机系统可具有优良的操控性能、机动能力、高速安全性能等。 

附图说明

下面对附图进行说明，如附图1-13中所示： 

附图1a、1b分别为水车式反动翼翼车系统的主视图、俯视图； 

附图2a、2b分别为螺旋桨式(桨翼式)反动翼翼车系统的主视图、俯视图； 

附图3a、3b分别为明轮式反动翼翼车系统和主、被动式反动翼同轴同角速度的明轮式翼车偶系统的视图 

附图4a、4b分别为主、被动式反动翼“同轴”异角速度的明轮式翼车偶系统的主视图和俯视图； 

附图5a、5b分别为两种不同配合形式的明轮步行器式反动翼翼车系统的视图； 

附图6a、6b分别为可自动调角的水鸟式反动翼结构的主视图、俯视图； 

附图7a、7b分别为可自动调角的飞机式反动翼结构的主视图、俯视图； 

附图8a、8b分别为双向可调角度的反动翼结构的主视图、俯视图； 

附图9a、9b分别为两种摆臂调角式反动翼结构系统的视图； 

附图10为轨道调角式反动翼结构系统的视图； 

附图11为子母式反动翼翼车偶系统的视图； 

附图12a、12b分别为反动翼翼车系统采用前二、后二的四车式布局的水车式反动翼运载工具系统的主视图、左视图； 

附图13a、13b分别为反动翼翼车系统采用左右双车式布局的反动翼船舶系统的主视图、左视图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述的反动翼的推进方法及其相关工具系统进行更具体的说明： 

一 

可分别或联合采用下述方式方法以进一步提升反动翼结构及其船机系统的工作效能： 

(由于反动翼结构必须采用循环运动的工作方式，故反动翼结构系统也可以形象地简称为：翼车系统。) 

(一)、采用相对低速工作的翼车系统——可实现更低功耗的相对低速运转的反动翼系统。 

可大大地降低反动翼船机系统的总功耗的重要方式与途径在于：使可产生同样前进动力与载荷升力的翼车系统的反动翼相对于水体等环境介质的运动速度明显降低，从而使其在产生等动力的情况下的功率消耗明显降低，虽然相应地要采用更大总面积、占用更大总空间、也可能更大总质量的反动翼系统，但这些相应的增加在划水式水翼船上已经是出现的情况(其高速巡航时所需的水翼的面积大大低于其实现较低速起飞过程中的水翼的面积)，并未很大地影响水翼船的性能与使用，而在总升力及总推进动力相同的情况下，反动翼面积的增加使反动翼单位面积的升力与动力载荷相应地降低，故其总的结构质量不会增加太多甚至不增加(在一定的结构与尺寸范围内、同样载荷力量作用下的反动翼的空间尺寸越大其结构质量可以越小)；占用空间增大 的问题也可以通过相应的船机系统的造型与尺寸的选择与优化等使其总的影响大大减小，故采用可实现更低功耗的相对低速运转的反动翼系统或使反动翼系统处于相对低速的工作状态可以大大降低反动翼船机系统的巡航功耗与总的运行功耗。 

上述使主动式反动翼低速驱动的省功方式与前述的可吸收和利用水流冲击能量的反动翼偶系统(其本质也在于其中的被动式反动翼结构始终是处于低于船速的迎流工作速度状态)相结合，将可以使反动翼船机系统成为最高速与最高效率的水面触水航行的运载工具，而反动翼触水工作所带来的操控性能、安全性能、水上机动性能及载荷能力的明显提升又是现代的地效飞机、气垫船等水面高速运载工具所不可比的。 

(二)、采用长车系统，长车系统——沿船机系统运动方向的循环工作长度明显高于其它方向上的循环长度的反动翼翼车系统。 

为确保反动翼始终工作于有效和高效的冲角与仰角状态，反动翼在空气与水体间的循环过程中，其在水体中的下行与上行的分速度相对于水平后退的分速度应尽可能地小，这要求其下行后退与上行后退阶段的运动轨迹与方向与(处于中间部分的)水平后退的轨迹与方向间的夹角应尽可能地小，从而使其在所设计的低功耗的低车速的情况仍能确保形成有效升力，并使升阻比处于高的状态，同时加长处于中间部分的反动翼水平后退的轨迹(反动翼工作的最佳轨迹)及其相应结构的长度，可使整个循环的效能得到更大的提升，这些都要求整个翼车系统要有较大的长度，相应地翼车系统的总长度与反动翼的主浸深之比也应较大，确保反动翼具有高效的进出水的能力和大的高效反动行程，提高反动翼总的工作效能。 

(三)、采用将被动式反动翼系统设于主动式反动翼系统的前面方式，或进一步在被动式反动翼系统的左右两侧及后部均设置主动式反动翼系统，从而使被动式反动翼系统形成的尾流的动能被其后面及左右的主动式反动翼系统所充分地利用，以此可进一步提高整个反动翼系统的工作效能。 

(四)、采用主要起操控及缓冲、缓降作用的高速工作的翼车系统。 

二 

反动翼结构相对于其所在运载工具可分别采用下述运动与循环轨迹形式： 

a、可采用后动俯冲入水、水中水平后动、后动上冲爬升出水、空中水平前动(回车)的倒梯形循环轨迹，在各转向处可采用圆弧及其它适宜的曲线进行过渡。 

b、可采用后动俯冲入水、后动爬升出水、空中水平前动(回车)的倒三角形循环轨迹，在各转向处可采用圆弧及其它适宜的曲线进行过渡。 

c、可采用前动入水俯冲、水中水平后动、后动爬升出水、空中水平前动(回车)的菱形循环轨迹，在各转向处可采用圆弧及其它适宜的曲线进行过渡。 

d、可采用前动入水俯冲、小角度长行程水中后动爬升、出水、空中水平前动(回车)的倒三角形循环轨迹，在各转向处可采用圆弧及其它适宜的曲线进行过渡。 

e、反动翼相对于其所在运载工具还可采用下弓背、上弓弦式的轨迹与结构形式。 

反动翼相对于其所在运载工具的循环轨迹还可分别采用梯形、菱形、前端下冲式菱形、以及可由它们简化而成的倒三角形、三角形及其它适宜的形式。 

反动翼相对于其所在运载工具的循环轨迹还可分别采用椭圆形、腰形、圆形、以及与前述的倒梯形、梯形、菱形、三角形、弓形轨迹相近的各种曲线式、含曲线式形式的运动与循环轨迹。 

当然、对于反动翼下冲轨迹、上冲轨迹的方向、角度的选择、调整、转换及控制的方法，还可以做更开阔的考虑与设计，人们对于反动翼、翼车系统及其船机系统的整个工作与循环过程的设计可不断做出更加优化的努力与探索。 

三 

由于反动翼结构须采用循环运动的工作方式，故反动翼结构系统也可以形象地简称为：翼车系统，反动翼结构系统——翼车系统可以分别采用下述多种结构形式： 

a、履带水车式：也可简称为水车式，由纵向间隔设置并联构结合在一起的若干反动翼结构，采用类似履带的循环轨迹与循环运动方式，在水下与空中循环运动，其在水下运动阶段在形成升力的同时可向所在船机系统提供驱进动力，其在空中的运动主要起使反动翼低耗回车的作用，空中运动阶段形成的升沉力与阻力明显小于水中运动阶段形成的升力与向所在船机系统提供的驱进力。 

水车式反动翼翼车系统也可简称为车翼系统，其基本可由反动翼结构(1)、滚轮结构(2)、滚轮轴结构(3)、导轨结构(4)、牵引索链结构(5)、驱动轮结构(6)、驱动导轮结构(7)、导轮结构(8)、导轮轴(9)及其它相关结构所构成。(如附图1a、1b中所示)。 

直接或间接地设于反动翼结构(1)两端的滚轮轴结构(3)及滚轮轴结构(3)外侧的滚轮结构(2)可在牵引索链结构(5)的直接或间接带动下沿左右导轨结构(4)循环运动，并带动反动翼结构(1)做相应的循环运动，牵引索链结构(5)与驱动导轮结构(7)及驱动轮结构(6)间可相互传递运动动力。 

反动翼结构(1)在横向上可处于两侧的导轨结构(4)之内或也可横向伸出于两侧的导轨结构(4)之外一定尺寸，从而增大其翼展长度、翼展面积。 

可根据需要在同一车翼系统上同时设更多的可以更佳的工作轨迹与仰角状态工作的反动翼结构，从而获得更佳的总循环升阻比。 

b、螺旋桨式：具有与现今的螺旋桨结构相似的结构形式，采用旋动平面与水平面成一定角度的倾斜设置方式，从而使旋动的反动翼结构(10)处于水下与空中以及水与空气两种介质间的循环工作状态，且这种倾斜设置可使反动翼结构在水中运行时可同时向船体(11)和整个船机系统提供相应的升力及相应的直接或间接的推进动力。(如附图2a、2b中所示)。 

螺旋桨式翼车系统除具有结构简单、少占空间、低风阻、可高速移动、可实现更高旋动速度的优势，还具有在空中回车时也可方便地同时产生与速度、仰角相对应的升力，故其具有可同时方便利用水与空气双介质的更高的结构效能，其可直接借鉴和采用水下螺旋桨与空中螺旋桨的现有成就，包括现有的直升机与船用螺旋桨上使用的各种调角与控制方式及相应的结构形式。 

螺旋桨式翼车系统的反动翼结构在旋转轴线方向上可单层设置或多层设置，采用多层设置的方式时，不同层面——不同旋动平面间的反动翼结构之间的外侧部分可彼此完全独立、不相连接，也可彼此连构为一体，从而增强反动翼结构的强度与抗损能力。 

为提高反动翼的工作效能，可使处于水中工作的反动翼结构具有更好的水下工作角度及更好的水下延展角度与水下延展尺寸。 

c、手动桨式：反动翼结构的循环工作轨迹与手动桨的循环运动轨迹相近同，但主动式手动桨式翼车系统依靠的更多的是人力之外的动力，并采用与相关动力形式及动力传递方式相对应的具体结构形式。 

d、明轮式：整个翼车系统与船舶上使用过的明轮推进器相近，即采用沿圆周布设若干反动翼结构(12)，各反动翼结构均围绕同一轴心(13)旋转运动的结构方式。(如附图3a中所示)。 

明轮式翼车系统既可借鉴和采用现有的直升机上所使用的各种调角与控制方式及结构形式，也可采用依靠水流冲击力实现自动调角的反动翼结构形式，以及采用其 它适宜的可主动或被动调角的反动翼的结构形式； 

明轮式翼车系统具有结构简单，适于高速工作，但低速时总升阻比会较低的特点，轮的直径增大、入水角度高效可调会使低速升阻比得到改善。 

e、明轮步行器式——在上述明轮式的基础上，采用各反动翼结构径向位置——距旋转轴心距离可调整的结构设置方式，使反动翼结构在水中工作的曲线运动轨迹的曲率更小、更接近步行的轨迹，使反动翼结构易形成更好的工作角度，从而提高整个翼车系统的工作效能。 

实现上述径向位置调节的方式可分别采用依靠动力源动力进行调节的方式和借助运动所形成的压力、离心力进行自动调整的方式；其可采用的方式之一是： 

利用可弯转的或可伸缩的径向臂结构(14)、依靠所设的弹性机构的弹力、反动翼结构运动的离心力、在水中运动所形成的升力、压力、阻力使反动翼结构在水中形成可产生更高效能的工作轨迹。(如附图5a、5b中所示)。 

反动翼结构径向位置可调节的设置方式还可与反动翼工作角度可调节的设置方式相结合，从而形成效能更高的明轮式翼车系统； 

f、步行器式：——通过相应的结构设置使反动翼结构的工作轨迹与步行器足脚的运动轨迹相近同的翼车系统； 

g、曲柄连杆式翼车系统——反动翼结构与曲柄连杆机构的连杆的外侧端相连接，反动翼结构与曲柄连杆机构间可相互带动——动力源可通过曲柄连杆机构带动主动式反动翼结构循环工作，循环工作的被动式反动翼结构也可以通过曲柄连杆机构将所获得的动能传递给相应的机构； 

h、往复式翼车系统——整个反动翼结构的工作轨迹为简单的直线往复形式或简单的曲线往复形式的翼车系统，其可同时工作于于双介质间、也可仅工作于单一介质中，可采用水平往复运动或只有小的水平倾角的往复运动或其它往复运动情况的往复式翼车系统，其通过反动翼结构的冲角或迎流速度的调节来实现反动翼驱动，故在低速运动的船机系统上使用时的效率更高； 

四 

反动翼的与来流间的工作角度-冲角的大小对反动翼结构的工作效能影响极大，为使工作中的反动翼结构始终处于有效、高效的冲角状态，可分别单独或联合采用下述可自动调整角度的反动翼结构形式及相应的角度调整方式：可自动调角的水鸟式反动翼结构；可自动调角的飞机式反动翼结构；双向可调角度的反动翼结构；摆臂调角式反动翼系统；轨道调角式反动翼系统，它们的具体特征分别说明如下： 

(一)、水鸟式反动翼系统——由可借助水流或气流的冲击力使反动翼结构(15)始终处于高效冲角状态的翼尾结构(16)、具有高的入水与淌水效率的翼嘴结构(17)、处于反动翼升力作用中心区域的做为反动翼摆转轴的翼眼结构(18)以及其它相关结构可一起构成可视来流情况自动迅速地做出调整并形成高效工作角度的水鸟式反动翼结构系统。(如附图6a、6b中所示)。 

翼尾结构(16)直接与反动翼的后端相连接，整个翼尾结构(16)处于一个平面之中，翼尾结构(16)所处平面可称为翼尾平面，翼尾平面与反动翼下翼面之间可形成一定的夹角，此夹角可为可调节的固定夹角，此夹角的大小可与反动翼高效工作时的来流冲角基本相同，因为处于反动翼尾端的翼尾结构(16)的结构中心与反动翼摆转轴——翼眼结构(18)间可有更长的距离，翼尾结构(16)在来流的冲击下可使翼尾平面与来流的方向基本相同，且可形成的控制扭矩会明显强于作用中心位于反动翼摆转轴的翼眼结构(18)附近处的升力所形成的扭矩，从而通过确定翼尾平面与反动翼下翼面之间的夹角就可以基本确定反动翼结构与来流之间的冲角，同时，若升力 强大到干扰、破坏了可产生好的升力冲角的状态时，升力就会降低，升力的降低又会使升力的影响减弱，从而使好的冲角状态得到恢复，水鸟式反动翼具有可靠的自平衡、自动恢复功效的能力。 

在条件适宜的情况下，为形成更大的尾翼控制扭矩，可采用长尾形式的翼尾结构，在同一反动翼结构的尾部也可同时设置多个长尾形式的翼尾结构，以使翼尾结构(16)的控制力分布更均匀。 

与长尾形式的翼尾结构相对的是宽尾形式的翼尾结构，宽尾形式的翼尾结构也可直接做为反动翼的尾翼，其可通过加大反动翼弦长的方式来形成。 

翼嘴结构(17)可采用具有高的入水与淌水效率的前端尖扁、后端向翼脊流畅过渡的结构形式。 

如果需要还可以同时设限摆结构及其它相关结构，限摆结构可在任何工作情况下使水鸟式反动翼结构处于被限定的可摆转角度范围内，以确保其在整个循环过程中的性能。 

(二)、飞机式反动翼系统——对上述可自动调角的水鸟式反动翼进行改造，可设计和制造可自动调角的飞机式反动翼：将前述的翼尾结构设成翼型形式的结构，从而使其变成也可同时提供升力与前进动力的设于系统后端的反动翼结构——副反动翼结构(19)，其与前端的主反动翼结构(20)一起可构成前后双翼式反动翼结构系统。(如附图7a、7b中所示)。 

其上可实现自动调角的摆转轴心(21)可处于前端的主反动翼结构(20)之上或处于前后反动翼结构之间距前端的主反动翼结构(20)近的位置处，这样可实现在确保前端的主反动翼结构(20)获得更高效的冲角的同时使后端的副反动翼结构(19)也处于好的或有效的冲角状态，从而使整个双翼式反动翼结构系统始终处于高效的工作状态。 

(三)、双向可调角的反动翼系统——双向可调式反动翼系统具有下述特点：首先其采用可双向工作的翼型结构，其二、采用双边翼结构——在反动翼(22)的前后两端分别同时设有可摆转、张合的前、后两个边翼结构——前边翼结构(23)和后边翼结构(24)，其三，使反动翼实现旋摆、调角的枢轴(25)的位置可固定在双向翼型的中间或中部或可在反动翼(22)的前后部分间进行移动与调整。(如附图8a、8b中所示)。 

(四)、摆臂调角式反动翼系统——其基本的结构情况可以是：反动翼结构(26)设于相关的可摆转的摆臂结构的下端，同时设与摆臂结构相连接的弹性结构，当摆臂结构下端的反动翼结构(26)所受到的向上的升力或地面作用力超过一定范围时，摆臂结构克服弹性结构的作用力向上摆转，从而使反动翼结构(26)的冲角发生有利的变化。 

上述基本原理与结构情况的具体结构形式还可以为：在与流体作用力——升力与阻力的合力方向成小角度夹角的主支撑摆臂(27)的下端设反动翼结构(26)，在处于反动翼结构(26)前端方向上的、其下端与主支撑摆臂(27)的下部相铰接的副支撑臂(28)之上设弹性结构(29)，为避免或减少弹性结构(29)触水所造成的动力损耗，可将弹性结构(29)设于副支撑臂(28)的上端，当主支撑摆臂(27)下端的反动翼结构(26)所受到的向上的流体作用力的合力超过一定范围时，推动主支撑摆臂(27)克服弹性结构(29)的作用力向上摆转，从而带动其下端的反动翼结构(26)的冲角发生有利的变化。(如附图9a中所示)。 

当主支撑摆臂(27)下端的反动翼结构(26)所受到的是地面或地面物的作用，且作用力超过一定范围时，在主支撑摆臂(27)克服弹性结构(29)的作用力带动反 动翼结构(26)一起向上摆转的同时，依靠设于适宜位置的相应的副弹性结构(30)或其它相应结构的限制与平衡作用，使以铰接方式设于主支撑摆臂(27)下端的反动翼结构(26)的水平仰角可以随地面情况发生适应性的相应的变化，从而使反动翼结构(26)具有高的地面适应性，且可使均通过上述结构方式前后依次设置的若干反动翼结构可在行驶于高低不平的路面之上时，仍可以均匀地触地受力工作，使反动翼结构(26)成为水陆两栖脚，使相应的具有水车式翼车系统——车翼系统或其它适宜的翼车系统的反动翼船机系统具有登陆及陆地行驶的能力，从而创出相应的水陆两栖甚至水陆空三栖的高效运载工具。(如附图9b中所示)。 

上述副弹性结构(30)或其它相应结构及它们的作用位置可使其在反动翼结构(26)受流体升力、阻力作用时不予反应，以此不影响反动翼结构(26)在水中的相应的前述的调角能力与工作效率。 

(五)、轨道调角式反动翼系统——在相关形式的翼车系统之上可采用与主循环轨道系统相配合的可确定和调整反动翼工作角度的调角轨道系统，该调角轨道系统的总循环轨迹的形态可与主循环轨道系统的总循环形态相对应，并在其中设有与反动翼结构相连接的可带动反动翼摆转的导向导轮机构，与反动翼在水中工作阶段相对应的调角导轨段的高低可在一定幅度中进行调整，由此通过在其上运行的导向导轮机构带动的反动翼摆转的角度的大小也可相应改变，导向导轮机构可由至少一个导向导轮和连接该导向导轮与反动翼的连接结构所组成。 

轨道调角式反动翼系统可采用下述具体的结构方式： 

与主循环轨道结构(31)相伴设调角轨道结构(32)，主循环轨道结构(31)与调角轨道结构32)间的距离沿反动翼结构(33)的循环轨迹发生适应性的相应变化，反动翼结构(33)的外端同时设主循环滚轮(34)与调角滚轮(35)，主循环滚轮(34)与调角滚轮(35)分别在主循环轨道结构(31)与调角轨道结构(32)之上循环，各主循环滚轮(34)的轴结构(36)可通过可在动力机构牵引下循环运动的循环连锁结构(37)窜接在一起，主循环滚轮(1)的轴结构(1)的轴心设于反动翼的升力中心区，从而使主循环滚轮(1)承载主要负荷。(如附图10中所示)。 

由于主循环轨道结构(31)与调角轨道结构(32)间的距离不同，而分别处于它们之上循环的主循环滚轮(34)与调角滚轮(35)间的距离在循环过程中是固定的，从而使主循环滚轮(34)与调角滚轮(35)所共同确定的反动翼弦面与主循环轨道结构间的夹角及反动翼与来流间的冲角发生变化，以此使反动翼结构可始终处于好的工作冲角状态。 

调角轨道结构32与主循环轨道结构31间的相对距离可固定或为实现更高效的角度调节，可使调角轨道结构32与主循环轨道结构31间的相对距离可变可调，由此使反动翼冲角的调节可更能适应航速和反动翼车速以及其它情况变化的要求。 

五 

至少一套主动式反动翼系统和至少一套被动式反动翼系统可共同构成反动翼偶系统，各反动翼系统在均产生相应升力的同时，主动式反动翼系统直接推动相关运载工具前进，被动式反动翼系统则吸收运载工具前进所形成的水及其它工作介质的相对运动的动力与能量并直接或间接地再反哺给主动式反动翼系统，从而可构成一种可以小的净动力供给产生大的升力与大的推进力的高效的反动翼联合系统——反动翼偶系统，进而可形成相应的反动翼翼车偶系统。 

反动翼翼车偶系统具有自动力的特性，当其中的主动式翼车系统的动力完全由被动式翼车系统提供时，则可将其称为完全自动力翼车偶系统。 

对于以一定的轴心旋动循环工作的明轮式、螺旋桨式、手动桨式及其它相关形式 的翼车系统，可利用与旋动轴心不同距离不同区段处的桨翼部分的线速度的不同，使同一桨翼同时具有主动式反动翼和被动式反动翼的功能，具体而言，处于外侧远端的外桨翼部分的线速度会明显高于处于内侧近端的内桨翼部分的线速度，当它们做为反动翼同处于水中与船一起运动时，处于远端的外桨翼相对于船体的线速度可高于船速而成为主动式反动翼，处于近端的内桨翼相对于船体的的线速度可低于船速从而可设计成被动式的反动翼形式，并发挥被动式反动翼的作用，这样同一桨翼结构即可构成一个可实现更高效率的的反动翼偶系统，其中起被动式反动翼作用的内桨翼在以相对低的前动速度获得升力的同时，还可以直接将其前动获得的水流冲击力、水流冲击能量高效地直接传递给起主动式反动翼作用的外桨翼，主动式外桨翼可不需要外动力的驱动或接受相对小的外力驱动，从而使结构简化同时减少动力源总动力的消耗。(如附图3b所示的情况)。 

对于螺旋桨式翼车系统还可直接借鉴直升飞机上两套或多套旋翼同轴设置的方式，使同向异速旋动的主、被动式螺旋桨式翼车系统同轴设置，从而形成结构紧凑、高效的螺旋桨式反动翼偶系统和反动翼翼车偶系统。 

对于明轮式翼车系统也可采用使同向异速旋动的主、被动式明轮式翼车系统同轴设置的方式，从而形成结构紧凑、高效的明轮式反动翼偶系统和反动翼翼车偶系统。(如附图4a、4b中所示)。 

对于手动桨式翼车系统也可采用与上述相近的的设置方式形成相应的同轴反动翼偶系统，还可采用类似下述的内外套设的方式形成反动翼偶系统。 

对于车翼式及其它适宜形式的翼车系统所构成的的反动翼偶可采用在空间上更高效的组合与配动形式，其中重要的组合形式之一是：可采用内外配合设置的组合与布设形式，即在大的翼车系统内部套设小的翼车系统，可进一步将设于外部的大的翼车系统称为母车系统、将处于内部的小的翼车系统称为子车系统，将它们构成的反动翼偶系统称为子母式车偶系统。(如附图11中所示的情况)。 

处于外部的母车系统的反动翼结构的前后投影可采用V型、U型或其它适宜的形式，以使内部的子车系统的反动翼结构的设置和运行不受限制与影响。 

上述内外套设的主、被动式翼车系统的驱动轮结构间、驱动导轮结构间、导轮结构间既可采用同轴设置的结构方式，以使力量传递的更直接，结构更紧凑、更省空间，也可采用非同轴设置的结构方式，以使具体的选择更灵活。 

上述内外套设式的反动翼偶的结构方式，既可大大提高空间利用效率、又可以使主、被动反动翼之间可相互利用对方形成的伴流，使反动翼偶系统具有更强的升动能力——同时提供升力与行驶推进动力的能力，减小总的动力功耗；同时还可更好地避免单独设置与使用主动式或被动式反动翼系统在加速、减速过程中由于升力变化造成竖向升沉波动的问题，从而使整个船舶系统的综合性能进一步得到提升。 

可进一步将上述母车系统设为主动式翼车系统，将子车系统设为被动式车翼系统，如此设置可使整个车偶系统在可向船舶高效地提供升力的同时，提供更大的前进推动力，可使整个船舶在巡航状态下可完全依靠上述车偶系统提供的升力与推动力高效地运行。(如附图11中所示的情况)。 

根据需要，也可将上述母车系统设为被动式翼车系统，将子车系统设为主动式车翼系统， 

采用同轴设置及其它相对设置方式的的主、被动式翼车系统之间可采用相互传递动力的连接方式或采用只能由被动式翼车系统向主动式翼车系统单向传递力量的连接方式。 

六 

反动翼船机系统及其它形式的运载工具上采用至少一套主动式反动翼结构系统或至少一套被动式反动翼结构系统，反动翼结构及其翼车系统在相应的船机系统及其它形式的运载工具中，即可独立设置、独立提供升力、推进动力及操控力，也可与其它可形成升力、推进动力、操控力的机构与系统一同设置、共同承载船机系统运动的需要；反动翼结构系统即可做为主要的升力、推进动力及控制力的提供系统，也可做为辅助的升力、推进动力及控制力的提供系统； 

反动翼船机系统的工作原理与工作过程为：通过反动翼结构系统产生的升力使船机系统仅以反动翼触水或同时仅以小的浮体或其它结构体触水，从而使反动翼船机系统的航行阻力大大降低，同时依靠反动翼系统直接或间接提供的航行动力或同时与其它航行动力与推进系统一起使反动翼船机系统实现低阻力下的高速航行。 

反动翼船机系统由静止状态过渡到高速航行状态的基本过程可以依次是：静止或低速浮航状态、反动翼升力使船机系统全部或大部脱离水体的翼升过程、低速反动翼翼航状态、高速反动翼翼航状态。 

若反动翼船机系统上装有机翼则其基本工作过程与状态可以包括：静止或低速浮航状态、反动翼升力使船机系统全部或大部脱离水体的反动翼翼升过程、反动翼翼航与活动机翼或固定机翼翼航并存的低速复合翼航状态、反动翼翼航与活动机翼或固定机翼翼航并存的高速复合翼航状态、单一机翼的翼航状态。 

在相应的船机系统上，具有水上车轮作用与能力的反动翼翼车系统、反动翼翼车偶系统可分别采用单轮、双轮、三轮、四轮及其它多轮布设反动翼翼车系统的方式，以满足反动翼结构系统向船机系统提供均衡升力、驱动动力以及提供高效操控能力的需要。 

具体的布局形式可采用左右双车式——两套反动翼翼车系统或翼车偶系统左右对称地布设于船机系统之上。(如附图13a、13b中所示)。 

或采用前后双车式；或采用三角布局的三车式；或采用横向布局的三车式、多车式； 

或采用前二、后二布局的四车式；(如附图12a、12b中所示)。 

或采用前三、后三布局的六车式；或采用前四、后四布局的八车式及具它适宜的需要的布局形式。 

在以超高速运行的船机系统之上，可视需要布设外环式翼车系统——反动翼结构的上下循环轨迹靠近整个船体的上下边缘的外环式设置方式，(以最大可能地减小反动翼结构的转向离心力，方便结构与材料的选用；)(((由于超高速前进的船机系统之上的反动翼车翼系统或其它相关形式的翼车系统也需要以更高得速度运行，其反动翼结构在循环运动的转向阶段也会拥有更高的线速度，如果其转向半径过小则转向角速度就会过大，从而也会使离心力过大，且以更高速运动的船舶其高度也不会太大，故可采用使反动翼结构的上下循环轨迹靠近整个船体的上下边缘的外环式设置方式，从而可最大可能地减小反动翼结构的转向离心力，方便结构与材料的选用。 

通过独立设置、或与浮体结构、或与固定水翼、或与机翼、或与直升机旋翼、或与其它相关系统的联合设置，并与现有的相关运载工具系统与技术相结合，采用反动翼结构的反动翼运载工具可分别包括：反动翼船舶、反动翼双体船、反动翼多体船、反动翼小水线船、反动翼潜艇、反动翼气垫船、反动翼侧壁式气垫船、反动翼地效飞机、反动翼水上飞机、反动翼直升机、反动翼轻型航母、反动翼地效航母、反动翼水陆两栖运载工具、反动翼水陆空三栖运载工具及其它适宜形式的反动翼运载工具。 

可利用水车式翼车系统具有类似履带结构、明轮式翼车系统具有类似车轮结构的 特点制造和生产相应的多种形式的反动翼水陆两栖运载工具。(如附图12a、12b中所示)。 

七 

同一介质中的反动翼推进方法及其工具系统：通过同时或单独改变反动翼的运动速度、仰角/冲角、运动方向，可实现单一介质中的反动翼推进方式，同时制造出相应的可依靠单一环境介质航行的反动翼船舶或反动翼飞机/直升机，或进一步制造出既可只依靠空气或水单一环境介质航行、又可同时依靠水与空气双环境介质航行的反动翼船机系统。 

改变反动翼仰角/冲角的方法部分可参照螺旋桨直升机及水下螺旋桨的桨翼调节方式，但与传统直升机调整桨翼仰角的目的与过程不同甚至相反的是：反动翼推进方法是要使以适宜速度后退的反动翼产生的升力及可变为对船机系统的前进动力的反动翼的后退阻力成为整个桨翼系统工作循环过程中的主要作用力，故在反动行程中反动翼将具有大的仰角、形成大的工作冲角，当然反动翼的这一大的仰角是与反动翼的运动速度、形状、弦长相对应的，并可共同使处于反动状态工作的反动翼具有高的升阻比。同时当反动翼处于前动、横动或竖动状态时，相应地使反动翼的冲角大大降低、甚至是采用零冲角、负冲角运行，从而可大大降低反动翼在前动与横动或竖动过程中的阻力，使反动翼在前动与横动或竖动过程中低载化。 

由于桨翼前动与后动的速度差异受船机系统的航速的影响大，航速越高、桨翼前动与后动过程中与环境介质间的速度差异越大，使桨翼前动的工作速度大大高于桨翼后动的工作速度，而升力与阻力均与速度的平方成正比、但与有效仰角近成正比，故当处于同一介质环境中航行时，较低的航速才易实现反动翼的高效推动，单一介质情况下反动翼船机系统具有直升与低速巡航效能高的优势。 

为使反动翼船机系统同时具有高速巡航前进的效能优势，可采用的方式之一是：使反动翼成为固定的机翼或固定的水翼，并同时配以相应的其它专设推进系统，从而使反动翼船机系统同时具有高速巡航的能力。 

为使反动翼船机系统同时具有高速巡航前进的效能优势，可采用的另一个方式是：使反动翼全部处于被动式反动翼的工作状态——原来处于被动式工作状态的反动翼仍处于被动式工作状态，原来处于主动式工作状态的反动翼转变成为处于被动式工作状态的反动翼，这样无论所有被动式工作状态的旋翼式或其它形式的反动翼系统能否获得净的动能并将具反哺给动力系统，动力系统的总功耗都可以因被动式反动翼系统的工作而降低。 

与降低桨翼的工作速度相对应可采用更大的反动翼的浆翼面积，以确保形成相应的总升力；同时更大的浆翼面积也使反动翼可具有接近高效固定式机翼或水翼的尺寸与形态。 

上述主动式或被动式的反动翼结构均可采用活动与固定可相互转换的结构与设置方式。 

上述情况的船机系统中可视需要增设或不增设固定机翼或固定水翼及其它适宜的系统。 

为使相应的船机系统的反动翼的翼航状态与反动翼成为固定翼后的固定翼航行状态之间的转换更可靠，可采用同时设置多套反动翼系统的方式，在船机系统处于相应的航行速度下，使不同的反动翼系统在时间上依次分别地转换成固定翼或依次实现由固定翼向反动翼的转变，由此实现反动翼翼航状态与固定翼航行状态之间的平稳过渡与转换。 

当使反动翼结构系统只完全处于空气这一低密度的单一介质中工作时，可制造出 相应的高效的既可直升又可低速飞行及高速巡航的新式飞行系统。 

当使反动翼结构系统只完全处于水这一较高密度的单一介质中工作时，可制造出相应的高效的既可水面航行又可潜航的反动翼船舶系统。 

当使反动翼结构系统既可只依靠空气或水单一环境介质工作、又可同时依靠水与空气双环境介质工作时，可制造出相应的高效的既可水面、水下航行又可空中飞行的反动翼船机系统。 

Claims (10)

1.一种采用反动翼的推进方法及其相关工具系统，反动翼与反动翼推进方法：翼结构在其以运载工具为参照的运动方向与其所处的该运载工具以环境介质为参照的运动方向相反时，对该运载工具提供升力的同时直接或间接地为该运载工具提供推进动力，且这一推进动力大于翼结构在与上述相反的方向上运动时所产生的阻力的翼结构系统与翼结构推进方法，上述反动翼推进方法的实现方式是：采用可循环运动的反动翼结构系统，利用同时或单独改变反动翼的运动速度、仰角、运动方向，或依靠所处运动介质间的差异、特别是依靠在液气两种密度差异大的流体环境介质间可产生的极不相同的升力、阻力及动力的原理，使循环运动的反动翼结构系统在可向运载工具提供净的升力的同时可直接或间接地为运载工具提供净的推进动力；采用反动翼推进方法的相关工具系统分别包括：至少由一个可循环运动的反动翼结构构成的翼车结构系统，以及至少含有一个上述反动翼结构或翼车结构系统的运载工具；

对反动翼推进方法与原理进一步分述如下：

通过同时或单独改变反动翼的运动速度、仰角/冲角、运动方向，可实现反动翼在同一介质中的反动式推进与推动，即当反动翼以运载工具为参照的运动方向与其所处的该运载工具以环境介质为参照的运动方向相反时，可通过同时或单独增加反动翼的运动速度、仰角从而为运载工具直接或间接地提供相应的升力与推进动力，而在同一介质中进行回车时，即当反动翼以运载工具为参照的运动方向与其所处的该运载工具以环境介质为参照的运动方向相同时，可通过同时或单独减小反动翼的运动速度、仰角从而对运载工具产生小的运动阻力，并使这一小的运动阻力小于反动翼所提供的前述的推进动力，从而使反动翼在单一介质的循环运动中在可向运载工具提供升力的同时直接或间接地提供净的推进动力；

当反动翼结构处于液气间或其它原因形成的密度差异大的流体环境介质中循环工作的情况下，使反动翼结构处于高密度环境介质中时的以运载工具为参照的运动方向与其所处的该运载工具以环境介质为参照的运动方向相反，从而产生与高密度环境介质相对应的大的升力及对运载工具的直接或间接的推进动力，而在低密度环境介质中进行回车循环时，即当反动翼结构以运载工具为参照的运动方向与其所处的该运载工具以环境介质为参照的运动方向相同时，产生与低密度环境介质相应的作用于运载工具的小的运动阻力，并使这一小的运动阻力小于反动翼所提供的前述的推进动力，从而使反动翼结构在密度不同的介质的循环运动中在向运载工具提供净的升力的同时直接或间接地向运载工具提供净的推进动力。

2.根据权利要求1所述的反动翼的推进方法及其相关工具系统，其特征是：利用水与环境空气两种流体介质间密度的大差异，使江河湖海中航行的运载工具采用可同时处于水与空气两种介质间循环运动的反动翼翼车结构系统，形成高效的反动翼推进方式，其基本工作原理与相关结构设置是：使所采用的翼车结构系统中的处于水与空气两种介质中循环运动的反动翼结构在全部或大部分水中的运动行程阶段具有反动翼的工作能力，即使反动翼在全部或大部分水中的运动行程阶段以运载工具为参照的运动方向与运载工具以水体为参照的运动方向相反，且使水中运动的翼结构处于产生有效升力的仰角状态，从而使反动翼结构在该行程对该运载工具提供与水的密度相对应的大的升力的同时可直接或间接地为该运载工具提供大的推进动力；而循环运动的反动翼结构在全部或大部分空气中的回车运动行程阶段则形成与空气的密度相对应的小的升力或小的下沉力、以及小的阻力，从而使反动翼结构在整个循环运动中在向运载工具提供大的净升力的同时直接或间接地向运载工具提供净的推进动力；采用上述反动翼推进方法的相关工具系统分别包括：至少由一个可循环运动于水与空气中的反动翼结构构成的翼车结构系统，至少含有一个上述反动翼结构或翼车结构系统的船舶或飞机或其它适宜形式的船机系统与运载工具。

3.根据权利要求1或2所述的反动翼的推进方法及其相关工具系统，其特征是：可采用的反动翼可分为主动式反动翼和被动式反动翼，主动式反动翼相对于运载工具的反向运动的速度高于运载工具的前进速度，故对水及其它工作介质可直接产生向后的推力，同时使水及其它工作介质对反动翼及运载工具产生向前的推力，主动式反动翼的运行要有动力源提供动力；被动式反动翼相对于运载工具的反向运动的速度低于运载工具的前进速度，故对水及其它工作介质会产生向前的推力，而水及其它工作介质在通过反动翼对运载工具产生相应的升力的同时，还将其与运载工具相对运动的动能传递给运动中的反动翼，并通过运动中的反动翼将动能传递给运载工具的动力系统或直接传递给主动式反动翼系统或运载工具的其它耗功系统；

采用主动式反动翼结构或处于主动式反动翼工作状态的翼车系统可称为主动式翼车系统，主动式翼车系统在可向运载工具提供升力的同时具有可直接向运载工具提供前进推力的能力；

采用被动式反动翼结构或处于被动式反动翼工作状态的翼车系统可称为被动式翼车系统，被动式翼车系统在可向运载工具提供升力的同时具有吸收水流动能并将其反哺/传递给运载工具动力系统或直接传递给主动式反动翼系统或运载工具的其它耗能系统的能力；

可视需要设计和制造可同时具有主动式反动翼能力和被动式反动翼能力的复合式反动翼结构系统；

可视需要采用双向式反动翼翼型及相应的调控工作系统，通过反动翼工作角度等的调整，可使主动式反动翼系统与被动式反动翼系统之间，主动式反动翼工作状态与被动式反动翼工作状态之间相互转化，从而明显提高整个系统的结构效能；

反动翼可根据需要被设计成为可固定的结构形式，使其可在固定翼与反动翼之间相互转化。

4.根据权利要求1或2所述的反动翼的推进方法及其相关工具系统，其特征是：可分别单独或联合采用下述方式方法以进一步提升反动翼及其船机系统的工作效能：

a、采用相对低速工作的翼车系统——可实现更低功耗的相对低速运转的反动翼系统；

进一步明显降低反动翼船机系统的总功耗的重要方式与途径在于：使可产生同样前进动力与载荷升力的翼车系统的反动翼相对于水体等环境介质的运动速度明显降低，从而使其在产生等动力的情况下的功率消耗明显降低，虽然相应地要采用更大总面积、占用更大总空间、也可能更大总质量的反动翼系统，但这些相应的增加在划水式水翼船上已经是出现的情况(其高速巡航时所需的水翼的面积大大低于其实现较低速起飞过程中的水翼的面积)，并未很大地影响水翼船的性能与使用，而在总升力及总推进动力相同的情况下，反动翼面积的增加使反动翼单位面积的升力与动力载荷相应地降低，故其总的结构质量不会增加太多甚至不增加(在一定的结构与尺寸范围内、同样载荷力量作用下的反动翼的空间尺寸越大其结构质量可以越小)；占用空间增大的问题也可以通过相应的船机系统的造型与尺寸的选择与优化等使其总的影响大大减小，故采用可实现更低功耗的相对低速运转的反动翼系统或使反动翼系统处于相对低速的工作状态可以大大降低反动翼船机系统的巡航功耗与总的运行功耗；

上述使主动式反动翼低速驱动的省功方式与前述的可吸收和利用水流冲击能量的反动翼偶系统(其本质也在于其中的被动式反动翼结构始终是处于低于船速的迎流工作速度状态)相结合，将可以使反动翼船机系统成为最高速与最高效率的水面触水航行的运载工具，而反动翼触水工作所带来的操控性能、安全性能、水上机动性能及载荷能力的明显提升又是现代的地效飞机、气垫船等水面高速运载工具所不可比的；

b、采用长车系统：长车系统——沿船机系统运动方向的循环工作长度明显高于其它方向上的循环长度的反动翼翼车系统；

为确保反动翼始终工作于有效和高效的冲角与仰角状态，反动翼在空气与水体间的循环过程中，其在水体中的下行与上行的分速度相对于水平后退的分速度应尽可能地小，这要求其下行后退与上行后退阶段的运动轨迹与方向与(处于中间部分的)水平后退的轨迹与方向间的夹角应尽可能地小，从而使其在所设计的低功耗的低车速的情况仍能确保形成有效升力，并使升阻比处于高的状态，同时加长处于中间部分的反动翼水平后退的轨迹(反动翼工作的最佳轨迹)及其相应结构的长度，可使整个循环的效能得到更大的提升，这些都要求整个翼车系统要有较大的长度，相应地翼车系统的总长度与反动翼的主浸深之比也应较大，确保反动翼具有高效的进出水的能力和大的高效反动行程，提高反动翼总的工作效能；

c、采用将被动式反动翼系统设于主动式反动翼系统的前面方式，或进一步在被动式反动翼系统的左右两侧及后部均设置主动式反动翼系统，从而使被动式反动翼系统形成的尾流的动能被其后面及左右的主动式反动翼系统所充分地利用，以此可进一步提高整个反动翼系统的工作效能；

d、采用主要起操控或缓冲或缓降作用的高速工作的翼车系统。

5.根据权利要求1或2所述的反动翼的推进方法及其相关工具系统，其特征是：反动翼结构相对于其所在运载工具可分别采用下述运动与循环轨迹的形式：

a、可采用后动俯冲入水、水中水平后动、后动上冲爬升出水、空中水平前动(回车)的倒梯形循环轨迹，在各转向处可采用圆弧及其它适宜的曲线进行过渡；

b、可采用后动俯冲入水、后动爬升出水、空中水平前动(回车)的倒三角形循环轨迹，在各转向处可采用圆弧及其它适宜的曲线进行过渡；

c、可采用前动入水俯冲、水中水平后动、后动爬升出水、空中水平前动(回车)的菱形循环轨迹，在各转向处可采用圆弧及其它适宜的曲线进行过渡；

d、可采用前动入水俯冲、小角度长行程水中后动爬升、出水、空中水平前动(回车)的倒三角形循环轨迹，在各转向处可采用圆弧及其它适宜的曲线进行过渡；

e、反动翼相对于其所在运载工具还可采用下弓背、上弓弦式的轨迹与结构形式；

反动翼相对于其所在运载工具的循环轨迹还可分别采用梯形、菱形、前端下冲式菱形、以及可由它们简化而成的倒三角形、三角形及其它适宜的形式；

反动翼相对于其所在运载工具的循环轨迹还可分别采用椭圆形、腰形、圆形、以及与前述的倒梯形、梯形、菱形、三角形、弓形轨迹相近的各种曲线式、含曲线式形式的运动与循环轨迹；

当然、对于反动翼下冲轨迹、上冲轨迹的方向、角度的选择、调整、转换及控制的方法，还可以做更开阔的考虑与设计，人们对于反动翼、翼车系统及其船机系统的整个工作与循环过程的设计可不断做出更加优化的努力与探索。

6.根据权利要求1或2所述的反动翼的推进方法及其相关工具系统，其特征是：使反动翼结构实现循环工作的反动翼翼车系统可分别采用下述具体的结构形式：

a、履带水车式：也可简称为水车式，由纵向间隔设置并联构结合在一起的若干反动翼结构，采用类似履带的循环轨迹与循环运动方式，在水下与空中循环运动，其在水下运动阶段在形成升力的同时可向所在船机系统提供驱进动力，其在空中的运动主要起使反动翼低耗回车的作用，空中运动阶段形成的升沉力与阻力明显小于水中运动阶段形成的升力与向所在船机系统提供的驱进力；

水车式反动翼翼车系统也可简称为车翼系统，其基本可由反动翼结构1、滚轮结构2、滚轮轴结构3、导轨结构4、牵引索链结构5、驱动轮结构6、驱动导轮结构7、导轮结构8、导轮轴9及其它相关结构所构成；

直接或间接地设于反动翼结构1两端的滚轮轴结构3及滚轮轴结构3外侧的滚轮结构2可在牵引索链结构5的直接或间接带动下沿左右导轨结构4循环运动，并带动反动翼结构1做相应的循环运动，牵引索链结构5与驱动导轮结构7及驱动轮结构6间可相互传递运动动力；

反动翼结构1在横向上可处于两侧的导轨结构4之内或也可横向伸出于两侧的导轨结构4之外一定尺寸，从而增大其翼展长度、翼展面积；

可根据需要在同一车翼系统上同时设更多的可以更佳的工作轨迹与仰角状态工作的反动翼结构，从而获得更佳的总循环升阻比；

b、螺旋桨式：具有与现今的螺旋桨结构相似的结构形式，采用旋动平面与水平面成一定角度的倾斜设置方式，从而使旋动的反动翼结构10处于水下与空中以及水与空气两种介质间的循环工作状态，且这种倾斜设置可使反动翼结构在水中运行时可同时向船体11和整个船机系统提供相应的升力及相应的直接或间接的推进动力；

螺旋桨式翼车系统除具有结构简单、少占空间、低风阻、可高速移动、可实现更高旋动速度的优势，还具有在空中回车时也可方便地同时产生与速度、仰角相对应的升力，故其具有可同时方便利用水与空气双介质的更高的结构效能，其可直接借鉴和采用水下螺旋桨与空中螺旋桨的现有成就，包括现有的直升机与船用螺旋桨上使用的各种调角与控制方式及相应的结构形式；

螺旋桨式翼车系统的反动翼结构在旋转轴线方向上可单层设置或多层设置，采用多层设置的方式时，不同层面——不同旋动平面间的反动翼结构之间的外侧部分可彼此完全独立、不相连接，也可彼此连构为一体，从而增强反动翼结构的强度与抗损能力；

为提高反动翼的工作效能，可使处于水中工作的反动翼结构具有更好的水下工作角度及更好的水下延展角度与水下延展尺寸；

c、手动桨式：反动翼结构的循环工作轨迹与手动桨的循环运动轨迹相近同，但主动式手动桨式翼车系统依靠的更多的是人力之外的动力，并采用与相关动力形式及动力传递方式相对应的具体结构形式；

d、明轮式：整个翼车系统与船舶上使用过的明轮推进器相近，即采用沿圆周布设若干反动翼结构12，各反动翼结构均围绕同一轴心13旋转运动的结构方式；

明轮式翼车系统既可借鉴和采用现有的直升机上所使用的各种调角与控制方式及结构形式，也可采用依靠水流冲击力实现自动调角的反动翼结构形式，以及采用其它适宜的可主动或被动调角的反动翼的结构形式；

明轮式翼车系统具有结构简单，利于高速工作，但低速时总升阻比会较低的特点，轮的直径增大、入水角度高效可调会使低速升阻比得到改善。

e、明轮步行器式——在上述明轮式的基础上，采用各反动翼结构径向位置——距旋转轴心距离可调整的结构设置方式，使反动翼结构在水中工作的曲线运动轨迹的曲率更小、更接近步行的轨迹，使反动翼结构易形成更好的工作角度，从而提高整个翼车系统的工作效能；

实现上述径向位置调节的方式可分别采用依靠动力源动力进行调节的方式和借助运动所形成的压力、离心力进行自动调整的方式；其可采用的方式之一是：

利用可弯转的或可伸缩的径向臂结构14、依靠所设的弹性机构的弹力、反动翼结构运动的离心力、在水中运动所形成的升力、压力、阻力使反动翼结构在水中形成可产生更高效能的工作轨迹；

反动翼结构径向位置可调节的设置方式还可与反动翼工作角度可调节的设置方式相结合，从而形成效能更高的明轮式翼车系统；

f、步行器式：——通过相应的结构设置使反动翼结构的工作轨迹与步行器足脚的运动轨迹相近同的翼车系统；

g、曲柄连杆式翼车系统——反动翼结构与曲柄连杆机构的连杆的外侧端相连接，反动翼结构与曲柄连杆机构间可相互带动——动力源可通过曲柄连杆机构带动主动式反动翼结构循环工作，循环工作的被动式反动翼结构也可以通过曲柄连杆机构将所获得的动能传递给相应的机构；

h、往复式翼车系统——整个反动翼结构的工作轨迹为简单的直线往复形式或简单的曲线往复形式的翼车系统，其可同时工作于于双介质间、也可仅工作于单一介质中，可采用水平往复运动或只有小的水平倾角的往复运动或其它往复运动情况的往复式翼车系统，其通过反动翼结构的冲角或迎流速度的调节来实现反动翼驱动，故在低速运动的船机系统上使用时的效率更高。

7.根据权利要求1或2所述的反动翼的推进方法及其相关工具系统，其特征是：至少一套主动式反动翼系统和至少一套被动式反动翼系统可共同构成反动翼偶系统，各反动翼系统在均产生相应升力的同时，主动式反动翼系统直接推动相关运载工具前进，被动式反动翼系统则吸收运载工具前进所形成的水及其它工作介质的相对运动的动力与能量并直接或间接地再反哺给主动式反动翼系统，从而可构成一种可以小的净动力供给产生大的升力与大的推进力的高效的反动翼联合系统——反动翼偶系统，进而可形成相应的反动翼翼车偶系统；

反动翼翼车偶系统具有自动力的特性，当其中的主动式翼车系统的动力完全由被动式翼车系统提供时，则可将其称为完全自动力翼车偶系统；

对于以一定的轴心旋动循环工作的明轮式、螺旋桨式、手动桨式及其它相关形式的翼车系统，可利用与旋动轴心不同距离不同区段处的桨翼部分的线速度的不同，使同一桨翼同时具有主动式反动翼和被动式反动翼的功能，具体而言，处于外侧远端的外桨翼部分的线速度会明显高于处于内侧近端的内桨翼部分的线速度，当它们做为反动翼同处于水中与船一起运动时，处于远端的外桨翼相对于船体的线速度可高于船速而成为主动式反动翼，处于近端的内桨翼相对于船体的的线速度可低于船速从而可设计成被动式的反动翼形式，并发挥被动式反动翼的作用，这样同一桨翼结构即可构成一个可实现更高效率的的反动翼偶系统，其中起被动式反动翼作用的内桨翼在以相对低的前动速度获得升力的同时，还可以直接将其前动获得的水流冲击力、水流冲击能量高效地直接传递给起主动式反动翼作用的外桨翼，主动式外桨翼可不需要外动力的驱动或接受相对小的外力驱动，从而使结构简化同时减少动力源总动力的消耗；

对于螺旋桨式翼车系统还可直接借鉴直升飞机上两套或多套旋翼同轴设置的方式，使同向异速旋动的主、被动式螺旋桨式翼车系统同轴设置，从而形成结构紧凑、高效的螺旋桨式反动翼偶系统和反动翼翼车偶系统；

对于明轮式翼车系统也可采用使同向异速旋动的主、被动式明轮式翼车系统同轴设置的方式，从而形成结构紧凑、高效的明轮式反动翼偶系统和反动翼翼车偶系统；

对于手动桨式翼车系统也可采用与上述相近的的设置方式形成相应的同轴反动翼偶系统，还可采用类似下述的内外套设的方式形成反动翼偶系统；

对于车翼式及其它适宜形式的翼车系统所构成的的反动翼偶可采用在空间上更高效的组合与配动形式，其中重要的组合形式之一是：可采用内外配合设置的组合与布设形式，即在大的翼车系统内部套设小的翼车系统，可进一步将设于外部的大的翼车系统称为母车系统、将处于内部的小的翼车系统称为子车系统，将它们构成的反动翼偶系统称为子母式车偶系统；

处于外部的母车系统的反动翼结构的前后投影可采用V型、U型或其它适宜的形式，以使内部的子车系统的反动翼结构的设置和运行不受限制与影响；

上述内外套设的主、被动式翼车系统的驱动轮结构间、驱动导轮结构间、导轮结构间既可采用同轴设置的结构方式，以使力量传递的更直接，结构更紧凑、更省空间，也可采用非同轴设置的结构方式，以使具体的选择更灵活；

上述内外套设式的反动翼偶的结构方式，既可大大提高空间利用效率、又可以使主、被动反动翼之间可相互利用对方形成的伴流，使反动翼偶系统具有更强的升动能力——同时提供升力与行驶推进动力的能力，减小总的动力功耗；同时还可更好地避免单独设置与使用主动式或被动式反动翼系统在加速、减速过程中由于升力变化造成竖向升沉波动的问题，从而使整个船舶系统的综合性能进一步得到提升；

采用同轴设置及其它相对设置方式的的主、被动式翼车系统之间可采用相互传递动力的连接方式或采用只能由被动式翼车系统向主动式翼车系统单向传递力量的连接方式。

8.根据权利要求1或2所述的反动翼的推进方法及其相关工具系统，其特征是：可分别单独或联合采用下述可自动调整角度的反动翼结构形式及相应的角度调整方式：可自动调角的水鸟式反动翼结构、可自动调角的飞机式反动翼结构、双向可调角度的反动翼结构、摆臂调角式反动翼系统、轨道调角式反动翼系统，它们的具体特征分别说明如下：

a、水鸟式反动翼系统——由可借助水流或气流的冲击力使反动翼结构15始终处于高效冲角状态的翼尾结构16、具有高的入水与淌水效率的翼嘴结构17、处于反动翼升力作用中心区域的做为反动翼摆转轴的翼眼结构18以及其它相关结构可一起构成可视来流情况自动迅速地做出调整并形成高效工作角度的水鸟式反动翼结构系统；

翼尾结构16直接与反动翼的后端相连接，整个翼尾结构16处于一个平面之中，翼尾结构16所处平面可称为翼尾平面，翼尾平面与反动翼下翼面之间可形成一定的夹角，此夹角可为可调节的固定夹角，此夹角的大小可与反动翼高效工作时的来流冲角基本相同，因为处于反动翼尾端的翼尾结构16的结构中心与反动翼摆转轴——翼眼结构18间可有更长的距离，翼尾结构16在来流的冲击下可使翼尾平面与来流的方向基本相同，且可形成的控制扭矩会明显强于作用中心位于反动翼摆转轴的翼眼结构18附近处的升力所形成的扭矩，从而通过确定翼尾平面与反动翼下翼面之间的夹角就可以基本确定反动翼结构与来流之间的冲角，同时，若升力强大到干扰、破坏了可产生好的升力冲角的状态时，升力就会降低，升力的降低又会使升力的影响减弱，从而使好的冲角状态得到恢复，水鸟式反动翼具有可靠的自平衡、自动恢复功效的能力；

在条件适宜的情况下，为形成更大的尾翼控制扭矩，可采用长尾形式的翼尾结构，在同一反动翼结构的尾部也可同时设置多个长尾形式的翼尾结构，以使翼尾结构16的控制力分布更均匀。

与长尾形式的翼尾结构相对的是宽尾形式的翼尾结构，宽尾形式的翼尾结构也可直接做为反动翼的尾翼，其可通过加大反动翼弦长的方式来形成；

翼嘴结构17可采用具有高的入水与淌水效率的前端尖扁、后端向翼脊流畅过渡的结构形式；

如果需要还可以同时设限摆结构及其它相关结构，限摆结构可在任何工作情况下使水鸟式反动翼结构处于被限定的可摆转角度范围内，以确保其在整个循环过程中的性能；

b、飞机式反动翼系统——对上述可自动调角的水鸟式反动翼进行改造，可设计和制造可自动调角的飞机式反动翼：将前述的翼尾结构设成翼型形式的结构，从而使其变成也可同时提供升力与前进动力的设于系统后端的反动翼结构——副反动翼结构19，其与前端的主反动翼结构20一起可构成前后双翼式反动翼结构系统；

其上可实现自动调角的摆转轴心21可处于前端的主反动翼结构20之上或处于前后反动翼结构之间距前端的主反动翼结构20近的位置处，这样可实现在确保前端的主反动翼结构20获得更高效的冲角的同时使后端的副反动翼结构19也处于好的或有效的冲角状态，从而使整个双翼式反动翼结构系统始终处于高效的工作状态；

c、双向可调角的反动翼系统——双向可调式反动翼系统具有下述特点：首先其采用可双向工作的翼型结构，其二、采用双边翼结构——在反动翼22的前后两端分别同时设有可摆转、张合的前、后两个边翼结构——前边翼结构23和后边翼结构24，其三，使反动翼实现旋摆、调角的枢轴25的位置可固定在双向翼型的中间或中部或可在反动翼22的前后部分间进行移动与调整；

d、摆臂调角式反动翼系统——其基本的结构情况可以是：反动翼结构26设于相关的可摆转的摆臂结构的下端，同时设与摆臂结构相连接的弹性结构，当摆臂结构下端的反动翼结构26所受到的向上的升力或地面作用力超过一定范围时，摆臂结构克服弹性结构的作用力向上摆转，从而使反动翼结构26的冲角发生有利的变化；

上述基本原理与结构情况的具体结构形式还可以为：在与流体作用力——升力与阻力的合力方向成小角度夹角的主支撑摆臂27的下端设反动翼结构26，在处于反动翼结构26前端方向上的、其下端与主支撑摆臂27的下部相铰接的副支撑臂28之上设弹性结构29，为避免或减少弹性结构29触水所造成的动力损耗，可将弹性结构29设于副支撑臂28的上端，当主支撑摆臂27下端的反动翼结构26所受到的向上的流体作用力的合力超过一定范围时，推动主支撑摆臂27克服弹性结构29的作用力向上摆转，从而带动其下端的反动翼结构26的冲角发生有利的变化；

当主支撑摆臂27下端的反动翼结构26所受到的是地面或地面物的作用，且作用力超过一定范围时，在主支撑摆臂27克服弹性结构29的作用力带动反动翼结构26一起向上摆转的同时，依靠设于适宜位置的相应的副弹性结构30或其它相应结构的限制与平衡作用，使以铰接方式设于主支撑摆臂27下端的反动翼结构26的水平仰角可以随地面情况发生适应性的相应的变化，从而使反动翼结构26具有高的地面适应性，且可使均通过上述结构方式前后依次设置的若于反动翼结构可在行驶于高低不平的路面之上时，仍可以均匀地触地受力工作，使反动翼结构26成为水陆两栖脚，使相应的具有水车式翼车系统——车翼系统或其它适宜的翼车系统的反动翼船机系统具有登陆及陆地行驶的能力，从而创出相应的水陆两栖甚至水陆空三栖的高效运载工具；

上述副弹性结构30或其它相应结构及它们的作用位置可使其在反动翼结构26受流体升力、阻力作用时不予反应，以此不影响反动翼结构26在水中的相应的前述的调角能力与工作效率；

e、轨道调角式反动翼系统——在相关形式的翼车系统之上可采用与主循环轨道系统相配合的可确定和调整反动翼工作角度的调角轨道系统，该调角轨道系统的总循环轨迹的形态可与主循环轨道系统的总循环形态相对应，并在其中设有与反动翼结构相连接的可带动反动翼摆转的导向导轮机构，与反动翼在水中工作阶段相对应的调角导轨段的高低可在一定幅度中进行调整，由此通过在其上运行的导向导轮机构带动的反动翼摆转的角度的大小也可相应改变，导向导轮机构可由至少一个导向导轮和连接该导向导轮与反动翼的连接结构所组成；

轨道调角式反动翼系统可采用下述具体的结构方式：

与主循环轨道结构31相伴设调角轨道结构32，主循环轨道结构31与调角轨道结构32间的距离沿反动翼结构33的循环轨迹发生适应性的相应变化，反动翼结构33的外端同时设主循环滚轮34与调角滚轮35，主循环滚轮34与调角滚轮35分别在主循环轨道结构31与调角轨道结构32之上循环，各主循环滚轮34的轴结构36可通过可在动力机构牵引下循环运动的循环连锁结构37窜接在一起，主循环滚轮1的轴结构1的轴心设于反动翼的升力中心区，从而使主循环滚轮1承载主要负荷；

由于主循环轨道结构31与调角轨道结构32间的距离不同，而分别处于它们之上循环的主循环滚轮34与调角滚轮35间的距离在循环过程中是固定的，从而使主循环滚轮34与调角滚轮35所共同确定的反动翼弦面与主循环轨道结构间的夹角及反动翼与来流间的冲角发生变化，以此使反动翼结构可始终处于好的工作冲角状态；

调角轨道结构32与主循环轨道结构31间的相对距离可固定或为实现更高效的角度调节，可使调角轨道结构32与主循环轨道结构31间的相对距离可变可调，由此使反动翼冲角的调节可更能适应航速和反动翼车速以及其它情况变化的要求。

9.根据权利要求1或2所述的反动翼的推进方法及其相关工具系统，其特征是：反动翼船机系统及其它形式的运载工具上采用至少一套主动式反动翼结构系统或至少一套被动式反动翼结构系统，反动翼结构及其翼车系统在相应的船机系统及其它形式的运载工具中，即可独立设置、独立提供升力、推进动力及操控力，也可与其它可形成升力、推进动力、操控力的机构与系统一同设置、共同承载船机系统运动的需要；反动翼结构系统即可做为主要的升力、推进动力及控制力的提供系统，也可做为辅助的升力、推进动力及控制力的提供系统；

反动翼船机系统的工作原理与工作过程为：通过反动翼结构系统产生的升力使船机系统仅以反动翼触水或同时仅以小的浮体或其它结构体触水，从而使反动翼船机系统的航行阻力大大降低，同时依靠反动翼系统直接或间接提供的航行动力或同时与其它航行动力与推进系统一起使反动翼船机系统实现低阻力下的高速航行；

反动翼船机系统由静止状态过渡到高速航行状态的基本情况可以依次是：静止或低速浮航状态、反动翼升力使船机系统全部或大部脱离水体的翼升过程、低速反动翼翼航状态、高速反动翼翼航状态；

若反动翼船机系统上装有机翼则其基本工作过程与状态可以包括：静止或低速浮航状态、反动翼升力使船机系统全部或大部脱离水体的反动翼翼升过程、反动翼翼航与活动机翼或固定机翼翼航并存的低速复合翼航状态、反动翼翼航与活动机翼或固定机翼翼航并存的高速复合翼航状态、单一机翼的翼航状态；

在相应的船机系统上，具有水上车轮作用与能力的反动翼翼车系统、反动翼翼车偶系统可分别采用单轮、双轮、三轮、四轮及其它多轮布设反动翼翼车系统的方式，以满足反动翼结构系统向船机系统提供均衡升力、驱动动力以及提供高效操控能力的需要；

具体的布局形式可采用左右双车式——两套反动翼翼车系统或翼车偶系统左右对称地布设于船机系统之上；

或采用前后双车式；或采用三角布局的三车式；或采用横向布局的三车式、多车式；或采用前二、后二布局的四车式；或采用前三、后三布局的六车式；或采用前四、后四布局的八车式及其它适宜的需要的布局形式；

在以超高速运行的船机系统之上，可视需要布设外环式翼车系统——反动翼结构的上下循环轨迹靠近整个船体的上下边缘的外环式设置方式，以最大可能地减小反动翼结构的转向离心力，方便结构与材料的选用；由于超高速前进的船机系统之上的反动翼车翼系统或其它相关形式的翼车系统也需要以更高得速度运行，其反动翼结构在循环运动的转向阶段也会拥有更高的线速度，如果其转向半径过小则转向角速度就会过大，从而也会使离心力过大，且以更高速运动的船舶其高度也不会太大，故可采用使反动翼结构的上下循环轨迹靠近整个船体的上下边缘的外环式设置方式，从而可最大可能地减小反动翼结构的转向离心力，方便结构与材料的选用；

通过独立设置、或与浮体结构、或与固定水翼、或与机翼、或与直升机旋翼、或与其它相关系统的联合设置，并与现有的相关运载工具系统与技术相结合，采用反动翼结构的反动翼运载工具可分别包括：反动翼船舶、反动翼双体船、反动翼多体船、反动翼小水线船、反动翼潜艇、反动翼气垫船、反动翼轻型航母、反动翼地效飞机、反动翼地效航母、反动翼水上飞机、反动翼直升机、反动翼水陆两栖运载工具、反动翼水陆空三栖运载工具及其它适宜形式的反动翼运载工具；

可利用水车式翼车系统具有类似履带结构、明轮式翼车系统具有类似车轮结构的特点制造和生产相应的多种形式的反动翼水陆两栖运载工具乃至反动翼水陆空三栖运载工具。

10.根据权利要求1或2所述的反动翼的推进方法及其相关工具系统，其特征是：通过同时或单独改变反动翼的运动速度、仰角/冲角、运动方向，可实现单一介质中的反动翼推进方式，同时制造出相应的可依靠单一环境介质航行的反动翼船舶或反动翼飞机/直升机，或进一步制造出既可只依靠空气或水单一环境介质航行、又可同时依靠水与空气双环境介质航行的反动翼船机系统；

改变反动翼仰角/冲角的方法部分可参照螺旋桨直升机及水下螺旋桨的桨翼调节方式，但与传统直升机调整桨翼仰角的目的与过程不同甚至相反的是：反动翼推进方法是要使以适宜速度后退的反动翼产生的升力及可变为对船机系统的前进动力的反动翼的后退阻力成为整个桨翼系统工作循环过程中的主要作用力，故在反动行程中反动翼将具有大的仰角、形成大的工作冲角，当然反动翼的这一大的仰角是与反动翼的运动速度、形状、弦长相对应的，并可共同使处于反动状态工作的反动翼具有高的升阻比。同时当反动翼处于前动、横动或竖动状态时，相应地使反动翼的冲角大大降低、甚至是采用零冲角、负冲角运行，从而可大大降低反动翼在前动与横动或竖动过程中的阻力，使反动翼在前动与横动或竖动过程中低载化；

由于桨翼前动与后动的速度差异受船机系统的航速的影响大，航速越高、桨翼前动与后动过程中与环境介质间的速度差异越大，使桨翼前动的工作速度大大高于桨翼后动的工作速度，而升力与阻力均与速度的平方成正比、但与有效仰角近成正比，故当处于同一介质环境中航行时，较低的航速才易实现反动翼的高效推动，单一介质情况下反动翼船机系统具有直升与低速巡航效能高的优势；

为使反动翼船机系统同时具有高速巡航前进的效能优势，可采用的方式之一是：使反动翼成为固定的机翼或固定的水翼，并同时配以相应的其它专设推进系统，从而使反动翼船机系统同时具有高速巡航的能力；

为使反动翼船机系统同时具有高速巡航前进的效能优势，可采用的另一个方式是：使反动翼全部处于被动式反动翼的工作状态——原来处于被动式工作状态的反动翼仍处于被动式工作状态，原来处于主动式工作状态的反动翼转变成为处于被动式工作状态的反动翼，这样无论所有被动式工作状态的旋翼式或其它形式的反动翼系统能否获得净的动能并将其反哺给动力系统，动力系统的总功耗都可以因被动式反动翼系统的工作而降低；

与降低桨翼的工作速度相对应可采用更大的反动翼的浆翼面积，以确保形成相应的总升力；同时更大的浆翼面积也使反动翼可具有接近高效固定式机翼或水翼的尺寸与形态；

上述主动式或被动式的反动翼结构均可采用活动与固定可相互转换的结构与设置方式；

上述情况的船机系统中可视需要增设或不增设固定机翼或固定水翼及其它适宜的系统；

根据需要，为使相应的船机系统的反动翼的翼航状态与反动翼成为固定翼后的固定翼航行状态之间的转换更可靠，可采用同时设置多套反动翼系统的方式，在船机系统处于相应的航行速度下，使不同的反动翼系统在时间上依次分别地转换成固定翼或依次实现由固定翼向反动翼的转变，由此实现反动翼翼航状态与固定翼航行状态之间的平稳过渡与转换；

当使反动翼结构系统只完全处于空气这一低密度的单一介质中工作时，可制造出相应的高效的既可直升又可低速飞行及高速巡航的新式飞行系统；

当使反动翼结构系统只完全处于水这一较高密度的单一介质中工作时，可制造出相应的高效的既可水面航行又可潜航的反动翼船舶系统；

当使反动翼结构系统既可只依靠空气或水单一环境介质工作、又可同时依靠水与空气双环境介质工作时，可制造出相应的高效的既可水面、水下航行又可空中飞行的反动翼船机系统。