CN108438217A - 翼环机、平飞方法及高空航母 - Google Patents

Abstract

向心翼环机，依靠向心力发生装置防止高速翼环被离心力支解，使翼环机在不增加自重的前提下提升机械强度。倒翼翼环机，翼片翼弦较小的一端朝向圆心，可增加翼片数量并提升机械强度。扇翼翼环机，翼片不具有升力翼形。动力偏转翼环机和一种平飞方法，通过偏转翼展指向、翼片迎角、流体喷射方向等方式取得巨大的平飞动力，无需配置专门提供平飞动力的发动机，可降低翼环机的自重和制造成本。环舱翼环机，具有环状机舱，可大大增加侧面观光窗口，并可形成环绕外侧和上下侧的密集防卫火网，从而大大提升翼环飞碟的人居价值、观光价值和自卫能力。高空航母，可让两大机群同时群起群降，并可极大地降低战机起飞阶段耗油量，显著扩大作战半径和空战时间。

Description

翼环机、平飞方法及高空航母

技术领域：

翼环机、高空航母暨翼环机平飞方法，属于环状旋翼机技术领域、环状旋翼桨技术领域或/和环状风轮机技术领域。

背景技术：

现有环状旋翼机，其翼片分平切式翼片、竖切式翼片、卸纳式翼片和弧形翼片四种，其中平切式翼片的翼展方向垂直于翼环的中轴线，竖切式翼片、卸纳式翼片的翼展方向平行于翼环的中轴线，弧形翼片两端的连线也平行于翼环的中轴线。现有环状旋翼机的翼片皆具为升力翼片。

多翼环的环状旋翼机实际上是多个翼环和车架环组成的一个纵向、横向和垂直方向上皆为多层结构的笼状的桁架结构，翼环式飞碟的机械强度显然高于单层结构的传统飞机，其净承载量在最大起飞重量中所占的比例也大于传统飞机；翼环式旋翼、翼环式螺旋桨和翼环式风轮的机械强度显然高于传统的中轴式旋翼、中轴式螺旋桨和中轴式风轮。

但是，环状旋翼机的翼环直径很大，其环状桁架线速度很高，所承受的离心力很大。为了抵抗这个离心力，环状桁架不得不设计得较为厚重，而这就增加了环状旋翼机的自重，减少了实际净载量。尤其是大型和超大型的高空发电环，其完全由高空风力驱动自转，角速度虽然很慢，线速度却十分惊人，即使慢至每秒一转，环状桁架的线速度也堪比喷气式飞机，承受十分巨大的离心力。为抗衡离心力，只能增强环状桁架而削减发电模块(降低整机发电容量)。在不增加环状桁架重量和材料等级的前提下，环状桁架可否大幅度提升抗离心支解的能力？

现有各种翼环机的翼片和中轴式翼轮机一样是把翼弦较大的一端朝向翼环中心部位，这就形成了一个不合理的布局：靠里的环状桁架与靠外的环状桁架相比，其圆周长度本来就比较小，再将翼弦较大的一端与之连接，就使得翼环里侧翼片间距过小，翼环外侧翼片间距过大。这样既减少了翼环的翼片数量，又降低了翼环的机械强度(翼片越多，翼环强度越大)。翼环翼片的最佳布局应该如何？通过改变翼片的布局，能否增加翼片数量、提高翼环机械强度？

显然，翼环式飞碟不仅十分适用于客运飞碟、货运飞碟和工程飞碟等，而且十分适宜于用作高空航母。但是，翼环式飞碟目前要获得水平飞行动力，就必须设置专门的水平动力装置(如喷气式发动机、强力风扇或螺旋桨等)，而且数量还必须足够多，这就大大增加了机体自重和整机建造成本。

在不设置专门用于的水平动力装置的条件下，如何才能使翼环式飞碟获得强大的水平推进力，实现高速平飞(水平方向上的飞行)？

舰载机的起降是航母技术最核心的课题之一。目前，舰载机无论起降都必须有滑行阶段，起飞必须有弹射装置或有舰艏部的跑道仰角，而降落则必须有拦阻索。目前，舰载机必须点火发动才能起飞，而发动机的尾焰会对甲板和附近设施有严重烧蚀作用。目前，普通战机由于机械强度不够，不适宜在航母上起飞，普通战机飞行员也不适宜驾驶舰载机。目前，飞机场只能设置在地面机场或海上航母上，起飞能耗极大，实际上缩短了作战半径和空战时间。目前，飞机在海上航母降落时比较容易发生事故。

随着翼环式飞碟和其他各种翼环飞机技术方案的面世，数千吨级、数万吨级高空航母亦将随之面世，高空航母必将取代海上航母成为新的海、空霸主。如何建立高空机场？高空航母如何才能使舰载机易于起降、减少事故？高空航母可否实现群起、群降，尤其是同时群起群降(在一个大机群起飞的同时让另一个大机群安全降落)？当战争白热化，舰载机及其飞行员严重短缺，高空航母可否接纳普通战机作为其舰载机并接纳普通战机飞行员作为其舰载机飞行员？这些曾经显得毫无实际意义的技术问题，正在逐渐成为具有重大现实意义的战略性技术问题，各大国必将在高空航母技术领域展开激烈竞争！

本系列发明为解决上述技术问题提供了安全、价廉且切实可行的技术方案。

发明内容：

一、向心翼环机技术方案和有益效果

向心翼环机的技术方案：

基础方案：属于环状旋翼机、环状螺旋桨或环状风轮机，其特征是：翼环上最少具有一种向心力装置，同一圆周线上的同一种向心力装置不少于三个，同一圆周线上的同一种向心力装置两两距离相等(呈环形阵列)；所述向心力装置是能够产生指向翼环中轴线的作用力的装置，但不包括翼展方向平行于翼环中轴线且翼弦线完全垂直于或基本垂直于翼环径向的升力翼片。

“翼展方向平行于翼环中轴线且翼弦线完全垂直于或基本垂直于翼环径向的升力翼片”即是明显将翼片升力分出一部分用于驱动翼环旋转的竖切式升力翼片，比如“水平自转翼环”的竖切式升力翼片。

精选方案一：所述向心力装置是翼环的翼片，所述翼片的升力方向向翼环的圆心部位倾斜(从而对翼环造成朝向其圆心部位的力)。

所谓“升力方向”，指翼片在圆周运动过程中产生的升力的指向。此“升力”，指具有升力翼形的翼片切割空气产生的升力，或指不具有升力翼形的翼片扇风所造成的反作用力。

作为向心力装置的翼片有以下四种：

其一：所述翼片全段的翼展方向或所述翼片某段的走向既不垂直于、也不平行于翼轮的中轴线，而是与翼轮的中轴线构成锐角或钝角，并且所述翼片全段或其中某段具有升力翼形(切割空气时翼片两面的气压不相等)。

其二：所述翼片全段的翼展方向或所述翼片某段的走向既不垂直于、也不平行于翼轮的中轴线，而是与翼轮的中轴线构成锐角或钝角，并且所述翼片全段或其中某段不具有升力翼形，但具有迎角，在圆周运动中能够扇起朝向翼环外侧的气流(此气流的反作用力即成为作用于翼环的向心力)。

其三：所述翼片全段或某段具有弧度，所述具有弧度的翼片全段或某段的两端的虚拟连线与翼轮的中轴线构成锐角或钝角，并且所述翼片全段或其中某段具有升力翼形(切割空气时翼片两面的气压不相等)。

其四：翼展方向平行于翼环的中轴线，且翼弦线平行于翼环圆周切线(不产生切线方向的推力)。

精选方案二：所述向心力装置具有流体发生器，所述流体发生器所产生的流体的运动方向偏向于圆周运动轨迹的切线的外侧，但不垂直翼环的圆周切线(从而对翼环既造成指向其圆心方向的力，又造成旋转驱动力)。

流体发生器，指能够喷射流体或产生流体的装置(比如喷气引擎、强力风扇、螺旋桨、磁流发生器、水流发生器等等)。

所谓“圆周运动轨迹的切线”，指流体(如高压气流)喷射口或类似部位(比如螺旋桨的圆心部位)圆周运动形成的圆形轨迹的切线。如图38所示，AC是该切线，AD是流体射线(喷射方向)。以该切线AC为界，弧线AB所处的一侧为切线内侧，另一侧(即流体射线AD所处的一侧)为该切线外侧。

精选方案三：所述流体运动方向既垂直于翼环的圆周切线，又垂直于翼环的中轴线(从而仅造成指向翼环圆心方向的力)。此“流体运动方向”特指流体离开喷射口或类似部位(比如螺旋桨圆心部位)时的运动方向，不包括因流体发生器继续圆周运动而改变的流体运动方向。

精选方案四：所述流体运动方向只垂直于翼环的圆周切线，而不垂直于翼环的中轴线形成(从而对翼环既造成指向其圆心方向的力，又造成轴向推力)。当所述流体运动方向偏向于上方(假设翼环中轴线垂直于地平线)，则翼环会获得向下的推力，运用于翼环飞碟则可加速下降；当所述夹角偏向于下方，则翼环会获得向上的推力，运用于翼环飞碟则可加速爬升。

精选方案五：所述环状旋翼机属于倒翼翼环机、扇翼翼环机、动力偏转翼环机、环舱翼环机、高空航母或其他类型的环状旋翼机。

向心翼环机科学原理：

无论是翼片产生的朝向于或倾向于翼环内侧的升力，还是流体发生器产生的方向偏向于圆周运动轨迹的切线外侧的强力喷射的流体，都是向圆心部位挤压的力量，并且此种力是在360°范围内均衡存在的，因此翼环高速旋转产生的离心力被全部或部分压制。因此采用本技术方案，即使翼环的环状桁架较为单薄，也足以承受高速旋转的离心力所带来的支解破坏力。

向心翼环机有益效果：

1.在不降低翼环转速度的前提下大大降低离心力对环状桁架的拉裂作用，从而使设计师得以进一步削减环状桁架的重量，达到显著提高整机净载量的目的。

2.对高空发电环尤其意义重大。高空发电环作为一种自转旋翼机实际上是一架完全由高空风力驱动自转而保持升力的大“风车”，即使其角速度慢至每秒一转，对于直径达千米的大型高空发电环来说，其线速度也已经堪比喷气式飞机，所产生的离心力已经十分巨大，如果不采用本技术方案，将不得不大大增加环状桁架的材料用量，大大缩减模块的重量，从而大大降低整机发电容量。

二、倒翼翼环机的技术方案和有益效果

倒翼翼环机的技术方案：

基础方案：属于环状旋翼机、环状螺旋桨机或环状风轮机，其特征是，翼片的翼弦较小的一端(亦即翼片较尖细的一端)，朝向轴心方向。

精选方案：所述环状旋翼机属于向心翼环机、扇翼翼环机、环舱翼环机、动力偏转翼环机、高空航母或其他类型的环状旋翼机。

倒翼翼环机有益效果：

1.不是象传统方式那样将翼片的翼弦较大的一端(亦即翼片宽大端)朝向翼环的圆心，而是将翼弦较小的一端朝向翼环的圆心。如此设置的优点在于使翼环得以容纳数量更多的翼片，极大地提升翼环的升力，因为内环圈(这里“环圈”指翼环的环状桁架)的周长远远小于外环圈，只有将翼片较狭小的一端连接到内环圈而将翼片较宽大的一端连接到外环圈，翼环才能容纳更多的翼片。

2.越是远离圆心的翼段，其线速度越高，产生的升力和承受的风压越大，所需的支撑力越大。显然，能提供最大支撑力的翼端是翼片宽大端，而不是狭小端。因此本技术方案有利于提升翼环的机械强度；

3.使每相邻的两个翼片之间，翼片宽大端之间的距离和翼片狭小端之间的距离差距不再巨大，这同样有利于提高翼环的机械强度。

4.由于其机械强度更大，因此可以将翼片的长和宽设计得更大，这同样有利于提升翼环的升力。

三、扇翼翼环机的技术方案

基础方案：属于环状旋翼机、环状旋翼桨或环状风轮机，其特征是，翼片不具有升力翼形(即是切割空气不会产生升力的翼形)。此种翼轮机的翼片实际上是风扇的叶片，其切割空气不会产生升力，此种翼轮机的翼片必须有迎角，以便在作圆周运动时扇起强风，当采用扇翼翼环机作为环状旋翼机时，旋翼机的上升力就完全来源于向下扇风所产生的反作用力。

精选方案：所述环状旋翼机属于向心翼环机、倒翼翼环机、环舱翼环机、动力偏转翼环机、高空航母或其他类型的环状旋翼机。

扇翼翼环机的有益效果：

使环状风机、环状风轮机和环状旋翼机得以直接采用更为简单、廉价的非升力形翼片，从而达到降低成本的效果，尤其对微型、小型翼环机和玩具翼环机的设计和制造有意义。

四、环舱飞碟的技术方案和有益效果

环舱飞碟的技术方案：

基础方案：属于环状旋翼机，翼环数量不少于两个，相邻的两个翼环通过两者之间的一个车架环实现动连接，其特征是，具有环形机舱，所述环形机舱与所述车架环或翼环相连接。

精选方案：所述环形机舱位于翼环机构的外径环线、内径环线上或处于两者之间的环线上。

精选方案：除环形机舱外，还具有圆形机舱、弧形机舱或一字形机舱等四种机舱中的一种或两种以上，各种机舱或者相互独立，或者相互沟通。

精选方案：所述环状旋翼机属于向心翼环机、倒翼翼环机、扇翼翼环机、动力偏转翼环机或高空航母或其他类型的环状旋翼机。

环舱飞碟的有益效果：

1.打破了飞行器机舱单一圆柱形或圆饼形的老套。

2.打破了飞行器机舱只能居中的老套。

3.大大增加了有效承载空间。

4.环形机舱对高空游艇来说可以大大增加侧面观光窗口的数量，从而使游艇人居、观光价值大为提高。

5.环形机舱对高空战舰来说既大大增加设置防卫武器的数量，又可形成环绕外侧的密集防卫火网，而外环机舱和居中的内环机舱或圆形机舱还可以构成针对上方和下方的交叉火网，从而大大提高高空战舰的防卫能力和攻击能力。

五、动力偏转翼环机的技术方案和有益效果

动力偏转翼环机的技术方案：

基础方案：属于环状旋翼机、环状螺旋桨机或环状风轮机，其特征是：翼环的同一圆周线上最少有2个翼片或流体发生器配置有偏转机构，所述偏转机构能够在特定路段发生偏转并在掠过特定路段后完全恢复或基本恢复未发生偏转前的状态，而且所述偏转机构是能够改变翼展指向或/和翼片迎角的机构，或是能够改变流体发生器所产生的作用力的方向的机构。

所述偏转机构，在特定路段发生偏转的目的是取得垂直于翼环轴向的推力，如果在整个圆周运动中皆保持相同偏转度，那就只能象向心翼环机那样得到统一的向心力，而不可能使碟状或环状飞行器实现水平方向的飞行。

动力偏转翼环机可以分为两大类，一类称为偏翼翼环机，此类翼环机或者通过改变翼片的翼展指向而获得水平方向的动力，或者通过改变翼片的迎角而获得水平方向的动力，或者通过改变翼展和翼片迎角而获得水平的动力；另一类称为偏流翼环机，此类翼环机通过改变流体发生器所产生的作用力的指向而获得水平方向的动力。

环状旋翼机所产生的动力方向本来与翼环的轴向相同，但当翼展指向、翼片迎角或流体发生器的喷射方向改变后，就产生了方向与轴向不一致的力，这就产生了水平方向的驱动力。

下面依次介绍旋翼翼环机和偏流翼环机的技术方案、科学原理和有益效果。

精选方案一：属于环状旋翼机、环状螺旋桨机或环状风轮机，一个翼环上最少有两个或三个以上的翼片配置有偏转机构，其特征是，所述偏转机构是能够改变翼展指向或/和翼片迎角的机构。

所谓“翼展指向”，即是翼片一端所指的方向。“改变翼展指向”是指改变了翼片的翼展指向与翼环中轴线的夹角。本技术方案并不排斥翼片绕翼环中轴线的偏转运动，但是，如果翼片仅仅是绕翼环中轴线作偏转运动，则不属于本技术方案所述的翼展指向偏转。

本技术方案实质是配置有平飞驱动机构的翼环机，这个平飞驱动机构是驱使翼环的每个翼片或其中的某一翼段(指每个翼片的同一翼段)，在周而复始的圆周运动中每次重复经过某一段路径(指同一段路径)时，都重复改变翼展指向或/和翼片迎角的机构(或者只改变翼展指向，或者只改变翼片迎角，或者在改变翼展指向的同时改变翼片迎角。

所谓在改变翼展指向的同时改变翼片迎角，是指翼片在改变翼展指向的同时还可以改变翼片的迎角，或者指在某些翼片改变翼展指向的同时另外一些翼片改变迎角。此种技术方案的意义在于能够以两种途径提供水平动力，达到大大增加了水平动力来源的目的。

改变迎角的技术手段多种多样，其中最典型的应该有如下两种：一、现有飞机改变迎角的技术手段，如偏转襟翼、偏转副翼或偏转整个翼片；二、现有大型三叶风轮机使翼片整体偏转的技术手段。通过改变翼片迎角而获得平飞动力，其技术难度最小(机翼迎角改变机构是现成的)，此种方式实际是使飞碟(环状旋翼机)中轴线稍为前倾，从而使整机升力分解出一个水平方向的力。

此简称为“偏翼翼环机”，即依靠偏转翼片迎角而取得平飞动力的翼环机。

精选方案二：属于环状旋翼机、环状螺旋桨机或环状风轮机，一个翼环上具有两个或三个以上的流体发生器，其特征是：所述流体发生器配置有偏转机构，所述偏转机构能够改变所述流体的指向或改变所述流体作用力的方向。

这里所说的流体指向(或流体作用力方向)的偏转，是指绕翼环中轴线作偏转运动，不过在此基础上，流体指向(或流体作用力方向)还可以同时作改变其与翼环中轴线夹角的偏转。

本技术方案实质上是周而复始地偏转流体发生器所产生的流体的指向，或是周而复始地改变所述流体所造成的作用力的方向。

这简称为“偏流翼环机”，即依靠偏转流体方向而取得平飞动力的翼环机。

动力偏转翼环机的科学原理：

(一)为什么在翼片旋转过程的某段路径改变翼展指向能够提供平飞动力？

原本同一翼环上的所有翼片的翼展夹角(指翼片翼展方向与翼环的中轴线之间的夹角)都是相同的，所有翼片(同步旋转过程中)在360°的所有方位上产生的力的合力只能是一个垂直向上的力，而不可能得到水平方向的分力。

然而，当翼环在一段路径上改变翼展指向，翼片在该段上的升力指向会随之改变(不同于在圆周轨迹的其他方位上所产生的力的指向)，从而在该段或该点上必然得到一个水平方向的分力。这个分力就是平飞的动力。

翼片升力的指向是由翼片隆起的一侧的倾向或朝向所决定的，因此水平推力的大小，是由翼片运动的线速度及翼展夹角(即翼展上翘或下压的角度)所决定。翼展指向垂直于翼环中轴线时水平推力最小(即为零)，翼展指向平行于翼环中轴线时水平推力最大)，处于两者之间时翼展指向与中轴线的夹角越小则水平推力越大。

若每个翼片或某些翼片(这些翼片必须两两距离相等)，在周而复始的圆周运动中每次经过某一段路径(指同一段路径)时，其迎角或翼展指向都改变相同的角度，则翼环会从顺序经过该段或该点的每个翼片上得到的方向和大小相同的水平动力，从而维持稳定的平飞姿态。

若担心只在一个翼环上改变翼展指向有可能使两个翼环的升力不对等，从而造成整机升力失衡，则可同时在两个翼环上改变翼展指向，使两个翼环的扭矩保持相互抵销状态，从而完全避免升力失衡的情况发生。必须采取相应的技术手段保持整机升力平衡。

(二)为什么在翼片旋转过程的某段路径改变翼片迎角能够提供平飞动力？

当每个翼片在途经某段路径时都发生同样的迎角改变，该路段上的升力就会大于其它路段，这就会使整机发生数度范围内的倾侧。

由于整机中轴线从完全垂直变为稍为前倾，因此整机的升力不再是垂直向上，而是倾斜向前，因此整机得到一个水平方向的分力，从而实现平飞。

(三)为何流体发生器在旋转过程的某段路径发生偏转能提供平飞动力？

本来同一翼环上所有流体发生器作用到翼环上的力都只能对翼片产生切线方向的旋转推动力，或者还有离心力或向心力，但所有流体发生器(同步旋转过程中)在360°的所有方位上产生的力的合力只能是一个推动翼片旋转的力，而不会得到使翼环向某个方向水平移动的分力，但是，当流体发生器在某段路径发生偏转，翼环就必然在这段路径上得到使它整体水平移动的分力，此即平飞动力。

当每个流体发生器在周而复始的圆周运动过程中，在重复途经某段路径时都重复相同的偏转动作，翼环得到的水平分力就是一个方向和大小稳定皆的力，因此能维持稳定的水平飞行。

如果流体发生器仅在垂直于翼环中轴线的面上发生偏转(即是流体指向或流体作用力方向始终垂直于翼环中轴线)，那么这种偏转并不会破坏翼环升力平衡。

动力偏转翼环机的有益效果：

(一)偏翼翼环机的有益效果：

1.为飞碟提供一种节能效率高得多的平飞动力装置。喷气引擎虽然能够提供强大的平飞动力，但是耗油量巨大，而强力风扇或螺旋桨虽然能够减少耗油量，却难以提供同样强大的平飞动力。只有改变翼片指向的方式既能提供强大的平飞动力，又能保持较低的耗油量，并且此种方式不必增加发动机数量，大大减少相关机构所对飞行器空间和净载重量的挤占。

2.实现低噪音飞碟。由于喷气引擎噪音巨大，而飞碟需要的喷气引擎数量远大于普通飞机，因此飞碟如果采用喷气引擎驱动，噪音必然倍增。因此要实现低噪音飞碟，就不能采用喷气引擎驱动翼环旋转，而只能采用电动机或内燃发动机驱动翼环旋转，并通过改变翼片翼展方向的夹角取得飞碟快速平飞的动力。

3.通过改变翼展指向获得平飞动力的方式，其最大优点在于可以使环状旋翼机在保持中轴线垂直不变的前提条件获得平飞动力。

4.通过改变翼片迎角而获得平飞动力，其最大优点在于技术难度最小(机翼迎角改变机构是现成的)。

(二)偏流翼环机的有益效果：

如果平飞的同时需要借助流体发生器加快上升或下降的速度，那么只需要使流体指向或流体作用力方向的偏转过程脱离垂直于翼环中轴线的面就能实现(当流体指向或流体作用力方向偏向下方，就会使翼环机(比如飞碟)加速上升，反之则使其加速下降)。但是当流体发生器并非仅在垂直于翼环中轴线的面上发生偏转时，却有可能造成翼环机整机趋向于倾侧的扭矩。若此扭矩已大到足以抵销翼环的陀螺效应而使飞碟陷入倾覆的危机时，则应采取如下偏转动作化解危机：

使另一翼环的每个流体发生器在同一路段作角度相反的偏转。由于如此偏转同样会产生使整机趋向倾侧的扭矩，而且扭矩正好与前一个危险扭矩方向相反，正好相互抵销，因此整机会避免倾覆，并会使平飞动力倍增，加快平飞速度。

精选方案三：所述环状旋翼机属于向心翼环机、倒翼翼环机、扇翼翼环机、环舱翼环机、高空航母或其他类型的环状旋翼机。

*动力偏转翼环机的更多精选技术方案及原理、效果，请阅“一种翼环机平飞方法的技术方案”。

六、一种平飞方法的技术方案和有益效果

一种平飞方法的技术方案：

基础方案：这是一种使环状旋翼机取得水平方向驱动力的方法，其特征是，使翼环的(随着翼环旋转而作圆周运动的)翼片或流体发生器(或它们所产生的作用力的指向)在接连两次或三次以上的圆周运动中每次途经特定路段时皆重复完全相同的或基本相同的偏转运动(指下一轮经过该路段时重复了上一轮经过该路段时的变化过程偏)。

所述翼片或流体发生器是随着翼环旋转而作圆周运动的翼片或流体发生器。

这里所说的翼片偏转运动，即是上文“偏翼翼环机”所述的翼片改变其翼展指向或/和翼片迎角的运动。其中翼展指向的偏转是指改变了翼片与翼环中轴线的夹角的偏转，而不是翼片绕翼环中轴线的偏转。

和任何航空器一样，整体呈碟状或环状的翼环机，如果其不能取得指向不同于翼环中轴线延伸方向的力，同样只能沿翼环中轴线方向运动(即垂直方向运动，即升降式运动)，而不能作水平方向的飞行。

在已公开的技术方案中，飞碟(即整体呈碟状或环状的翼环机)的平飞动力由另行设置的喷气发动机提供，此种提供平飞动力的喷气发动机，其中轴线垂直于翼环中轴线。先前的这种技术方案的缺点在于必须在翼环的旋转动力系统之外另设提供平飞动力的喷气发动机，这就大大增加了翼环机的自重。尤其是大中型的翼环机起飞重量高达数千吨、数万吨，如果通过另设提供平飞动力的喷气发动机而企图达成高速平飞效果，那么所需另设的发动机难免达到庞大数量，由此必然带来巨大的额外自重、巨大的额外能耗及巨大的额外污染，并且必然挤占掉巨大的有效承载重量和巨大的有效承载空间。

本技术方案仅仅通过改变翼片的翼展指向流体发生器(如喷气发动机)的流体喷射方向就可以获得持续、稳定而且巨大的平飞动力。其原理如下：

精选方案一：其特征是，所述特定路段多于1段。即所述翼片或所述流体发生器并非只在一个路段上而是在两个或三个以上路段上重复发生相同的或基本相同的偏转动作(或改变其动力指向的动作)。

显然，之所以能实现水平飞行，是因为对翼环的环状桁架施加了水平方向的力N(见于图30)，动力偏转翼环机的技术方案就是为了实现这一点。这个力N如果仅作用于X1或X2，那么当N过大时，本应保持正圆形的翼环就会被挤扁或拉扁，因此当翼环机或任一种翼环机需要快速平飞时，就不能仅着力于X1和X2两者之一，而应同时着力于两者。

同理，当平飞中的翼环机或任一种翼环机需要转弯，尤其是需要急剧转弯，就应同时着力于Y1和Y2两点(如图31所示)。

同理，要使翼环机或任一种翼环机作出倾侧动作，尤其是需要快速作出倾侧或快速恢复轴线垂直时，也不应着力于X1或X2两者之一，而应同时着力于X1和X2两者(如图32所示)。如果仅在一点上着力，就有可能使翼环发生折叠或扭曲。

如果不采用本技术方案，翼环机或任一种翼环机要实现快速平飞或快速倾侧，就只能极大地加固翼环的环状桁架。这就必然极大地增加整机自重，从而极大地降低承载量

在翼环的两个或三个以上路段上(即是在几个不相连的路段上)，所述翼片或所述流体发生器都重复地作出改变其作用力指向的动作。

精选方案二：所述环状旋翼机属于向心翼环机、倒翼翼环机、扇翼翼环机、动力偏转翼环机、环舱翼环机、高空航母或其他类型的环状旋翼机。

一种平飞方法的科学原理：

在图36和图37中，圆代表翼环的环状桁架，粗实线箭头代表运行到该位置并已偏转角度的翼片或流体发生器发出的作用力的方向(如果翼片或流体发生器运行到该位置仍不发生偏转的话，它发出的作用力的方向就与翼环切线为同方向，即图中细虚线箭头所指的方向，那样的话就不可能产生水平驱动力)，图中粗虚线箭头代表该这个偏转后的作用力在翼环水平前进方向上的分量(即转化为水平驱动力的那部分分量)。图中细实线箭头代表翼片或流体发生器运行到该位置时发出的作用力的方向，由于翼片或流体发生器运行到该位置时并不偏转，因此发出的作用力的方向与翼环切线方向相同。

虽然每个旋转中的翼片或流体发生器都不是持续地产生水平方向的驱动力，但是，如图36和图37所示，由于每个翼片或流体发生器都会在同一路段上产生指向同一个方向的水平驱动力，而且是一个紧接一个地、接连不断地在同一路段上产生这样一个驱动力(图36和图37仅仅是表现了每段中两个位置上的偏转动力情况，实际上)，因此该路段上受到的由各个翼片或流体发生器产生的水平方向上的分力会形成一个水平方向的持续不断的、大小和方向也稳定的合力N。

注：图36表现只在一段路径上偏转动力指向的情形，而图37表现同时在两段路径上偏转动力指向的情形(这两段路径即图25所表现的a至c段的路径和a1至c1段的路径)。

一种平飞方法的有益效果：

(一)基础方案的有益效果：

本技术方案提供了一种最适宜于翼环式飞碟(即碟状翼环机或环状翼环机)的高速平飞动力系统。该系统既能够实现飞碟高速飞行，又不需要额外增加专门提供平飞动力的发动机，从而达到以下效果：

1.既不需要额外增加专门提供平飞动力的发动机，又能使飞碟高速飞行；

2.能够降低飞碟自重，增加飞碟有效载荷和有效承载空间；

3.不增加污染排放；

4.平飞动力更为强大(因为每个旋转中的翼片或每个旋转中的喷气发动机都可变身为平飞动力的提供者)；

5.使建造成本极大下降(因为无需额外增加专门提供平飞动力的发动机)。

(二)精选方案一的有益效果：

1.保证翼环机不被挤扁或拉扁；

2.保证翼环机不被折弯或扭曲；

3.既能保证发生巨大的水平动力，又能保持不降低翼环机净载荷在起飞重量中所占比例；

4.使翼环机实现转弯动作(包括急剧转弯动作)；

5.使翼环机安全实现倾侧动作；

6.使翼环机实现倒飞动作(具体见于实施例十四、例十五)。

七、高空航母的技术方案和有益效果

高空航母的技术方案：

基础方案：属于碟状翼环飞机、环状翼环飞机或其他类型的翼环飞机，其特征是：所述翼环飞机配置有离心抛射装置、同步放飞机械手或同步回收装置。

离心弹射装置，指利用离心力将需要起飞的飞行器甩离高空航母或高空机场的装置。

同步放飞机械手，指具有如下功能的机械手(或类似装置)：握持、包裹或绑缚飞机，将其送出所述较大型的高空飞行器，然后让飞机脱离掌握、自主飞行。

由于飞机在脱离同步放飞机械手的掌握前，已经得到与大型飞行器相同的巡航速度，因此脱离掌握后立即就能够自主飞行，甚至可以在脱离掌握后才点火自主飞行器。

同步回收装置，指具有如下功能的装置：伸出或抛出机械手、网兜或类似装置把返航飞机握持、包裹或绑缚，然后把飞机回收到高空航母或高空机场中。只要返航飞机靠近母舰并与母舰同步飞行(即同向、同速飞行)，机械手或网兜就能够准确而稳定地抓住或网住飞机，并在飞机熄火后将其回收。

精选方案：所述离心弹射装置、同步放飞机械手或同步回收装置具有顶部开放式平台、底部开放式平台上或机舱内部。

精选方案：所述环状旋翼机或其他类型的翼环机，属于向心翼环机、倒翼翼环机、扇翼翼环机、动力偏转翼环机、环舱翼环机或其他类型的环状旋翼机。

高空航母的科学原理：

由于舰载机本来就得到了与母舰相等的空速，因此“起飞”脱离母舰时已经具有巡航速度，因此舰载机的“起飞”和“降落”完全不需要滑行加速，并且可以在脱离母舰后再行点火自主飞行。

由于本技术方案中，无论是放飞单机或机群，还是回收单机或机群，舰载机都可以在与母舰同步飞行(即是同向同速、几乎没有相对速度)的条件下实现“起飞”或“降落”。因此“起飞”动作和“降落”动作可以做到绝对稳定、绝对准确、绝对互不干扰。

高空航母的有益效果：

(一)舰载机无论起降都无需滑跑，也无需弹射器和拦阻索。因为即使飞机是钉在甲板上纹丝不动，其实际航速也已经与高空航母的航速相等，已经达到自主飞行速度，只要轻推一把就可以脱离母舰，安全“升空”；而返航的飞机只要飞回到高空航母设定的飞机回收区域并与航母保持同步飞行，就可以被收回装置所稳当地捕获、安全地回收

(二)起飞的舰载机可先“升空”后点火，从而完全避免起飞火焰对舰体和设备的损害。战机从海平面起飞需要耗费大量燃油，而战机从高空航母“起飞”实际上并不需要起飞，即使以零速度脱离母舰，离开母舰之时就已获得与母舰相等的巡航速度，因此“起飞”阶段完全可以不耗费燃油。

(三)返航的舰载机可先熄火后“降落”，从而完全避免舰载机返航安全事故的发生。只要返航飞机飞到高空航母设定的飞机回收区域并与航母保持同步飞行，就可以被航母伸出或抛出的收回装置稳定捕获、安全回收。

(四)大大节省战机耗油量，大大增加战机的有效作战半径和有效空战时间。

(五)可以同时放飞数十架飞机或同时回收数十架飞机。

(六)可以同时群起、群降而互不干扰，即是在放飞数十架飞机的同时回收数十架返航的飞机，极大地提高起降速度和安全度，并极大地增强战力。

(七)大大拓展了舰载机和舰载机飞行员的来源。由于起飞时无需弹射，降落时无需拦阻索，因此即使是普通战机或民用飞机，也可以成为高空航母的舰载机，即使是普通战机或民航机飞行员，也完全胜任高空航母舰载机的起降。

附图说明

一、附图标记说明：

1.环状旋翼的环状桁架；2.环状旋翼的外环状桁架；2-1.下层环状旋翼的外环状桁架；3.环状旋翼的内环状桁架；3-1.下层环状旋翼的内环状桁架；4.平切翼片；5.斜切翼片；6.弧形翼片；7.弧形翼片两端的虚拟连线；8.翼片(任何类型的翼片)；9.可提供平飞动力的翼片；9-1翼片9的柄；10.液压伸缩杆；11.A转轴(液压伸缩杆底端与外环状桁架2或翼片9的动连接点)；12.B转轴(翼片9的柄与外环状桁架2或翼片9的动连接点)；13.C转轴(液压伸缩杆顶端与翼片9的柄之间的动连接点)；14.D转轴(液压伸缩杆底端与内环状桁架3的动连接点)；15.环形机舱；15-1.内环机舱；15-2.外环机舱；16.圆形机舱；17.径向机舱；18.上环状旋翼(的环状桁架的横截面)；19.下环状旋翼(的环状桁架的横截面)；20.飞碟(环状旋翼机)；21.升降杆；22.机舱底板；23.喷气引擎；24.喷气引擎的进气口；25.喷气引擎的喷气口；26.连接喷气引擎和翼片或环状桁架的轴承；27.连接喷气引擎和液压伸缩杆顶端的轴承；28.螺旋桨引擎；29.连杆；30.E转轴(连杆30与翼片8的动连接点)；31.F转轴(连杆30与液压伸缩杆10的动连接点)；32.内翼环的环状桁架；33.内翼环的翼片；34.中翼环的内环状桁架；35.中翼环的外环状桁架；36.中翼环的翼片；37.外翼环的环状桁架；38.外翼环的翼片；39.环形轨道(轨道环)；40.环形车架(车架环)；41.轨道车的轮；44.车轨耦合环。

二、附图内容说明：

图1(一种向心翼环的轴向切面图)

图2(一种向心翼环的轴向切面图)

图3(一种向心翼环的轴向切面图)

图4(一种向心翼环的轴向切面图)

图5(一种翼环的俯视图)

图6(一种翼环的俯视图)

图7(一种翼环的俯视图)

图8(一种环状旋翼的示意图)

图9(一种可提供平飞动力的环状旋翼示意图)

图10(一种环状旋翼的俯视图)

图11(一种环舱飞碟的结构示意图，是沿飞碟中轴线剖切的剖面图)

图12(一种环舱飞碟的结构示意图，是沿飞碟中轴线剖切的剖面图)

图13(一种环舱飞碟结构的示意图，是沿飞碟中轴线剖切的剖面图)

图14(一种环舱飞碟结构的示意图，是沿飞碟中轴线剖切的剖面图)

图15(一种环舱飞碟结构的示意图，是沿飞碟中轴线剖切的剖面图)

图16(一种环舱飞碟结构的示意图，是沿飞碟中轴线剖切的剖面图)

图17(一种环舱飞碟的结构示意图，是沿飞碟中轴线剖切的剖面图)

图18(一种环舱飞碟的结构示意图，是沿飞碟中轴线剖切的剖面图)

图19(图17、图18的环形机舱与环状旋翼连接方式示意图)

图20(一种环舱飞碟的机舱俯视图)

图21(一种环舱飞碟的机舱俯视图)

图22(一种处于机舱下部的飞机起飞场所示意图)

图23(翼片9与外环状桁架2之间的连接方式示意图)

图24(翼片9与翼片8之间的连接方式示意图，是沿翼环中轴线的剖面图)

图25(提供平飞动力的翼片或流体发生装置偏转路径设置方法示意图)

图26(图9中的翼片9与外环状桁架2、内环桁架3之间的连接方式示意图)

图27(一种偏流飞碟的喷气引擎与翼片连接方式示意图)

图28(图27中的喷气引擎偏转动作示意图)

图29(螺旋桨引擎偏转装置示意图)

图30(动力偏转翼环机原理示意图)

图31(动力偏转翼环机原理示意图)

图32(动力偏转翼环机原理示意图)

图33(偏转翼展指向而产生水平驱动力原理示意图)

图34(偏转翼展指向而产生水平驱动力原理示意图)

图35(偏转翼展指向而产生水平驱动力原理示意图)

图36(动力偏转翼环机原理示意图)

图37(动力偏转翼环机原理示意图)

图38(“切线外侧”概念示意图)

具体实施例：

一、“向心翼环机”的实施例

例一：

任一种环状旋翼机，其环状旋翼如图1、图5所示。其斜向翼片具有升力翼形(切割空气时会产生升力，升力指向翼环的中轴线)。

例二：

任一种结构形式的环状旋翼机，其环状旋翼如图2、图6所示。其斜向翼片具有升力翼形(切割空气时会产生升力，升力指向翼环的中轴线)。

例三：

任一种环状旋翼机、环状螺旋桨或环状风轮机，其环状旋翼如图3、图6所示。其斜向翼片具有升力翼形(切割空气时会产生升力，升力指向翼环的中轴线)。

例四：

任一种环状旋翼机、环状螺旋桨或环状风轮机，其环状旋翼如图4、图6所示。其弧形翼片具有升力翼形(切割空气时会产生升力，翘起的翼段的升力指向翼环的中轴线)。

例五：

任一种环状旋翼机、环状螺旋桨或环状风轮机，其翼环上具有翼展方向(即翼展指向)平行于该翼环中轴线的翼片，此种翼片的低压面正对于翼环的中轴线(翼弦线平行于翼环圆周切线)。同一翼环上最少在一个圆周线上有不少于3个此种翼片，且这些翼片在该圆周线上两两距离相等。

翼片的低压面，指翼片切割空气时，翼片的两个面中气压较低的那一面。

例六：

在例一至例五中任一例的基础上，将其所述翼片更换为不具有升力翼形的翼片，并使所述翼环具有迎角，使所述翼片在圆周运动过程中成为类似风车的翼片产生扇风的效果(这个风的作用力的方向必须指向翼环的中轴线)。

例七：

任一种环状旋翼机、环状螺旋桨或环状风轮机，其翼环上具有流体喷射方向垂直于翼环中轴线的流体发生器，并且这些流体发生器的流体喷射方向偏向于(喷射口或类似部位的)圆周运动轨迹的切线外侧的流体发生器，同一翼环上最少在一个圆周线上有不少于3个此种流体发生器，且这些流体发生器在该圆周线上两两距离相等。

例八：见于“向心翼环机的技术方案”之“精选方案二”。

例九：见于“向心翼环机的技术方案”之“精选方案三”。

例十：见于“向心翼环机的技术方案”之“精选方案四”。

二、“倒翼翼环机”的实施例

例一：

任一种环状旋翼机、环状螺旋桨或环状风轮机，其环状旋翼的翼片是翼弦较小的一端朝向轴心方向(如图6或图7所示)。

三、“扇翼翼环机”的实施例

例一:

任一种结构形式的环状旋翼机、环状螺旋桨或环状风轮机，其环状旋翼的翼片(或翼片中某段)不具有升力翼形，但每个翼片皆有迎角，翼弦线与翼片前进方向的夹角可以是0°、90°、180°和360°之外的任何角度。

四、“环舱翼环机”的实施例：

例一：

本例的翼环飞碟(碟状或环状的翼环机)的升力机构由两个图10所示的环状旋翼组成。这两个环状旋翼上下重叠，中间夹着环状机舱15(如图11所示)。本例中的环形机舱15代替了环形车架(即车架环)中的环状桁架，，其上下两侧各自通过车轨耦合环44与上环状旋翼的的环状桁架18和1918和下环状旋翼的环状桁架)19实现动连接。

本例中的车轨耦合环的构成如图11中的局部放大图所示。

由于环状旋翼18、环状旋翼19的旋转方向相反，而环形机舱15与这两个环状旋翼皆为动连接，因此环形机舱15保持静止，不会随着两个环状旋翼中的任一方的旋转而旋转。

例二：

如图12所示，本例的翼环飞碟的升力机构由两个图6所示的环状旋翼组成。这两个环状旋翼(2和2-1)上下重叠，它们的外端分别通过车轨耦合环44与外环机舱15-2实现动连接。本例车轨耦合环的组成方式可参照图17、图19和例七的文字说明。本例及本文其他各例未能详尽介绍的翼环机构技术，请参阅ZL201110279648.3、CN201210331574.8、CN201410775016.X、CN201210208257.7、ZL201410208121.5、ZL201120352841.0、ZL201120077850.3。

例三：

如图13所示，翼环飞碟采用图6所示的环状旋翼。两个此种环状旋翼的内环状桁架(3和3-1)分别连接通过车轨耦合环44与内环机舱15-1实现动连接，连接方式参照例十一。

例四：

如图14所示，翼环飞碟采用图6所示的环状旋翼。两个此种环状旋翼的外环状桁架(2和2-1)分别通过车轨耦合环与外环机舱15-2实现动连接，而它们的内环状桁架(2和2-1)分别通过车轨耦合环与内环机舱15-1实现动连接，两个环形机舱通过径向机舱17相互沟通。

内环机舱15-1、内环机舱15-2和径向机舱17构成了如图20所示的组合式机舱。径向机舱17是内环机舱15-1和外环机舱15-2之间的通道舱。

例五：

如图15所示，翼环飞碟采用图6所示的环状旋翼，两个此种环状旋翼上下重叠，中间夹着内环机舱15-1、外环机舱15-2和径向机舱17。内环机舱15-1、内环机舱15-2和径向机舱17构成了如图20所示的组合式机舱。

内环机舱15-1上下两侧分别通过车轨耦合环与环状旋翼的内环状桁架3和下层环状旋翼的内环状桁架3-1实现动连接；外环机舱15-2上下两侧分别通过车轨耦合环与环状旋翼的外环状桁架2和下层环状旋翼的内环状桁架2-1实现动连接。

例六：

如图16所示，在例五的基础上，将内环机舱15-1换为圆形机舱16(即是把内环机舱15-1所包围的空缺圆变为圆形机舱的一部位)。

外环机舱15-2、环形机舱16和径向机舱17构成的组合式机舱如图21所示。

例七：

如图17所示，本例的翼环飞碟，其内翼环的环状桁架32和中翼环的内环状桁架34之间有内环机舱15-1，中翼环的外环状桁架35和外翼环的环状桁架37之间有外环机舱15-2。

其环状机舱与相邻环状桁架之间通过车轨耦合环44实现动连接(具体细节如图19所示)。车轨耦合环44由环形轨道39和环形轨道车构成(如图17中的车轨耦合环42和车轨耦合环42-1)。环形轨道车由环形车架40和多个多向耦合轮组43组成，多向耦合轮组43的数量不能小于3，最大可达到数十、数百乃至数千，所有多向耦合轮组43沿环形轨道等距离排列(呈环形阵列)。本例中一个多向耦合轮组43最少应具有3个轮41(分别从三个方向与横截面为凹槽形的环形轨道相互耦合)。轮41可以是有齿的或无齿的轮，如果是有齿的轮，轨道必须有与之相应的齿。

在内环机舱15-1和外环机舱15-2之间，还可以设置径向机舱17，如果设置径向机舱17，机舱整体结构如图20所示(图20仅表现四个径向机舱17，实际设计中大型、超大型飞碟为方便交通可设置更多的径向机舱17)。

例八：

如图18所示，将两个例七所述的翼环飞碟上下重叠(两者圆心和中轴线重叠)，并将将上下两个内环机舱15-1连接为一体，将两个外环机舱15-2连接为一体。

例九：任一种翼环飞碟，在翼环的环状桁架内部设置环形机舱。

例十：任一种翼环飞碟，设置环状阵列的起落架，所有起落架皆与环形车架(即车架环)连接，或与不随翼环旋转的机舱连接。

五、“动力偏转翼环机”和“一种平飞方法”的实施例

例一：

选任一种环状旋翼机，其采用的环状旋翼如图8所示，并且，其翼片9与外环状桁架2之间通过图23所示的方式实现动连接。翼片9的柄9-1的末端与B转轴12的外环(或内环)连接，而B转轴12与外环状桁架2作动连接。液压杆10的顶端与C转轴13作动连接，而C转轴13与翼片9的柄9-1连接；液压伸缩杆10的底端与A转轴11作动连接，而A转轴11与外环状桁架2连接。

本例是一种偏翼飞碟的实施例。其工作原理：

当液压伸缩杆10伸长，则翼片9改变翼展指向而翘起或压下，向上翘则产生指向翼环内侧的水平分力，向下压则产生指向翼环外侧的水平分力。至于上翘或下压的角度为0°～180°之间，达到90°时水平推力最大。

由于翼片9仅在每次经过某一段路径(指同一段路径)时改变翼展指向，因此其仅在该段路径上产生水平分力，而不是在整个圆周运动中都产生水平分力，因此这个水平分力成为驱动整机平飞的动力。

由于每个翼片9产生的推力都是渐进式地增加，在增加到最大后又渐进式地下降到归零，而不是爆发式地增加和突然地归零，因此其必然是均衡、稳定和安全的)，而且每个翼片9皆在圆周运动中的同一路段上重复完全相同的动作，因此整机水平推力是持续、均衡的、稳定的、安全的。

各个翼片9的液压伸缩杆10的伸缩时机则可由自动装置控制(参照例十二)。

例二：

任一种结构形式的翼环飞碟，其采用如图10所示的环状旋翼，并且每个翼片8的最末一段是可提供平飞动力的翼片9。

翼片9与翼片8之间通过图24所示的方式实现动连接。

本例也是一种偏翼飞碟的实施例，其工作原理和自动控制装置可参照例七。

例三：

选任一种环状旋翼机，环状旋翼如图9所示。翼片9与外环状桁架2和内环状桁架3之间分别通过图26所示的方式实现动连接。

当需要提供平飞动力时，启动一支(或两支)液压杆10，使之伸长，从而使翼片9发生翼展指向的改变。如同时启动两支液压杆10，翼片9的翼展指向会改变得更快，翼展角度(即翼展指向与翼环中轴线的夹角)也会改变得更大。

本例也是一种偏翼飞碟的实施例，其工作原理和自动控制装置可参照例七。

例四：

选任一种环状旋翼机，其翼片全盘照搬任一种现成的飞机机翼(包括襟翼、副翼和一切能够改变机翼迎角的机构)。

本例与例一、二、三所不同的是：平飞动力不是通过改变翼展指向获得，而是通过改变翼片的迎角获得。

至于每个翼片9改变迎角的时机及其自动控制装置，请参看例七。

本例既可以只在一个环状旋翼上作上述设置，也可以在两个或三个以上的环状旋翼上作上述设置。

此种方式实际是使飞碟(环状旋翼机)的中轴线稍为前倾，从而从整机升力分解出一个水平驱动力。

例五：

选任一种环状旋翼机，其翼片全盘照搬任一种现成的飞机机翼(包括襟翼、副翼和一切能够改变机翼迎角的机构)。

在此基础上，或给全部翼片或部份翼片增设能够改变翼展指向的偏转机构(方式可参照例一、例二或例三)。所谓“给部分翼片增设”，即是每间隔一个或n个翼片增设此种机构。

本例在改变翼展指向的同时还可以改变翼片的迎角，或者在某些翼片改变翼展指向的同时另外一些翼片改变迎角。

例六:

任一种结构形式的翼环飞碟，采用图8所示的环状旋翼，在此基础上，每个翼片9皆设置有一个喷气引擎23，所有喷气引擎23皆排列在同一圆周线上，且喷射方向皆指向环状旋翼的切线方向，或者所有喷气引擎23的喷射方向都偏离了环状旋翼的切线方向且偏离的角度完全相同。

所有喷气引擎23统一置于翼片9的上侧(或下侧)，并且喷气引擎23与翼片9之间通过轴承26实现动连接(如图27所示)。

在所有喷气引擎23的喷射方向(即其产生的推力方向)与圆周运动切线的夹角都相同的情况下，无论其喷射方向是平行于切线方向或偏离了切线方向(偏向切线内侧或外侧)，翼环(即环状旋翼)都只能得到旋转动力而不可能得到水平方向的推力。但是，当有一个或一部分喷气引擎23的喷射方向偏离了翼环的切线方向(无论偏向圆周外或圆周内)，都会翼环产生一个水平方向的驱动力。比如在图28所示的状态下，喷气引擎23产生的推力就不再是指向切线方向，而对整机产生了水平方向的推力。

图27和图28所示的状态是喷气引擎23的喷射方向从指向环状旋翼切线方向由于液压伸缩杆10伸长而偏向了切线外侧如果所有喷气引擎23的喷射方向都同时作了如此偏向，那么本例就只是变成了权利要求1所述的“向心翼环机”，即使以更高的速度旋转也不会被离心力支解，但是那样的话本例并不会获得水平方向的推力。

只有当一个或一部分喷气引擎23作了如此偏转动作而其他喷气引擎23却并未作出任何偏转动作或并未作出完全相同的偏转动作时，整机才会获得了水平方向的推力。只有在此种情况下，本例才能实现水平方向的飞行。

例七:

任一种结构形式的翼环飞碟，采用图8所示的环状旋翼，并且其每个翼片9皆有一个螺旋桨引擎28(如图29所示)。也可以仅是部分翼片9的末端皆有一个螺旋桨引擎28，但是所有螺旋桨28必须排列在同一圆周线上，而且必须两两距离相等。

所有螺旋桨引擎28统一置于翼片9的上侧(或下侧)，并且螺旋桨引擎28与翼片9之间有连杆29固定连接，连杆29通过E转轴30与翼片8实现动连接，并通过F转轴31与液压杆10的顶端实现动连接(如图29所示)。

当液压杆10保持在收缩状态(如图29所示)，螺旋桨引擎28所产生的推力是指向环状旋翼切线方向的，只能驱使环状旋翼旋转，但当液压杆10伸长，螺旋桨引擎28所产生的推力就会偏离切线方向，从而对整机产生水平方向的推力。

例八:

在例六的基础上，将图27、图28中的翼片9换为环状桁架2或3(即喷气引擎23和液压伸缩杆10不是连接到翼片9，而是连接到环状桁架2或3)。

例九:

在例七的基础上，将图29中的翼片8换为环状桁架2或3(即螺旋桨引擎23和液压伸缩杆10不是连接到翼片8，而是连接到环状桁架2或3)。

例十：

选任一种环状旋翼机，在其翼环(环状旋翼)上设置一组光电感应器(如图30中的X1组或X2组)，用于触发液压伸缩杆10的伸长动作、回缩动作和停止动作，以此控制翼片9或喷气引擎23的偏转时机和偏转角度，使整机获得稳定持续的水平飞行动力。

具体设置如图25所示(图25中的S是一条穿过翼环圆心的水平方向的射线，而S1表示环状旋翼的旋转方向)：

在a、b、c三点上各设置一个光电感应器(此为图30中的X1组)，或在a1、b1、c1三点上各设置一个光电感应器(此为图30中的X2组)。

将a或a1点上的光电感应器设定为指令液压伸缩杆10做伸长动作的触发装置，将b或b1点上的光电感应器设定为指令液压伸缩杆10做缩短动作的触发装置，将c或c1点上的光电感应器设定为指令液压伸缩杆10停止一切动作的触发装置。

a或a1点上的光电感应器每当检测到一个翼片9或一个喷气引擎23途经a点或a1点，都向该翼片9或喷气引擎23的液压伸缩杆10发出伸长指令、缩短指令或停止动作指令(翼片9或喷气引擎23和它们的液压伸缩杆10可见于图23、图24、图26、图27、图28或图29)。

翼片9或喷气引擎23途经a点或a1点时其液压伸缩杆10接到伸长指令而开始伸长，翼片9或喷气引擎23开始偏转并持续扩大偏转角度，翼环受到的水平方向驱动力持续加大；翼片9或喷气引擎23途经b点或b1点时其液压伸缩杆10达到最大长度，翼片9或喷气引擎23也达到最大偏转角度，水平方向驱动力也达到最大；随即其液压伸缩杆10接到缩短指令而开始持续缩短，翼片9或喷气引擎23的偏转角度开始持续变小，水平方向驱动力也持续变小；翼片9或喷气引擎23途经c点或c1点时其液压伸缩杆10回缩到初始长度并接到停止动作指令，此时该翼片9或喷气引擎23也恢复到初始角度，其产生的水平方向驱动力归零。

由于每个翼片9或喷气引擎23皆在圆周运动中的同一路段上重复完全相同的变化过程，因此水平推力是持续的、均衡的、稳定的、安全的。

上述只是一个环状旋翼上的设置，为了确保整机升力平衡，最好在另一环状旋翼上也作相应的设置。关于本例中整机升力平衡的控制，请参阅“通过改变翼展指向而提供平飞动力的科学原理”一节。

本例及以下各例中的液压杆可换为任一种由电机驱动的伸缩装置，当每个翼片9或喷气引擎23途经第一个光电感应器时，控制程序就向该翼片9或喷气引擎23所属伸缩装置的电机发出正向通电信号(使电机正转)，从而启动伸展动作；当每个翼片9或喷气引擎23途经第二个光电感应器时，控制程序就向该翼片9所属伸缩装置的电机发出反向通电信号(使电机反转)，从而启动收缩动作。

本例及以下各例的喷气引擎23也可换为任一种流体发生器，如强力风机、螺旋桨引擎等。

本例及以下各例中的喷气引擎23及其偏转机构也可以抽象理解为可以偏转其喷射口朝向的喷气引擎。

例十一：

在例十的基础上增设一组光电感应器(即是如图30中的X1组或X2组)，如果原来已有X1组就增设X2，如果原来已有X2组就增设X1。即是说，本例具有两组对称的光电感应器(如图30中的X1组和X2组)。

翼片9或喷气引擎23在途经X1段和X2段时，所产生的两个水平驱动力N就会共同推动翼环机向X1至X2方向作水平飞行，X1至X2方向也就是图25中的S方向。

X1组与X2组同时启动偏转动作能使翼环受到的水平驱动力倍增，并能防止挤扁或拉扁翼环的环状桁架。

本例的水平驱动力布局是环状旋翼机作直线运动时最理想的一种动力布局，图30和图33所表现的就是这种布局。

若水平驱动力布局如图34所示，则N过大或稍大时翼环的环状桁架容易被挤扁、挤崩；若水平驱动力布局如图35所示，则N过大或稍大时翼环的环状桁架容易被拉扁、拉裂。

例十二：

在例十的基础上，增加一组光电感应器。该组光电感应器与例十六那组光电感应器既有相同之处，又有不同之处。相同之处是：设置点相同(同样是设置在a、b、c三点或a1、b1、c1三点)，并且仍然将c或c1点上的光电感应器设定为指令液压伸缩杆10停止一切动作的触发装置。不同之处是：将a或a1点上的光电感应器设定为指令液压伸缩杆10做缩短动作的触发装置，将b或b1点上的光电感应器设定为指令液压伸缩杆10做伸长动作的触发装置。

只要启用本例新增的这组光电感应器，翼环就会X2至X1方向上的水平驱动力，环状旋翼机就可以实现倒飞。

由于本例中的翼片9或喷气引擎23需要实现逆偏转，因此其液压伸缩杆需要有更长的伸缩幅度。例十二中的液压伸缩杆10的初始长度，可以是无法再缩短时的长度(如图23、图24、图27或图29中的液压伸缩杆10)，但是本例中的液压伸缩杆10的初始长度却必须预留有足够的缩短空间，因为本例a点或a1点上新增的光电感应器所触发的液压伸缩杆的动作不是伸长而是缩短。

例十三：

在例十一的基础上，增加两组光电感应器。此两组光电感应器与例十七那两组光电感应器既有相同之处，又有不同之处。相同之处是：设置点相同(同样是一组设置在a、b、c三点，而另一组设置在a1、b1、c1三点)，并且仍然将c和c1点上的光电感应器设定为指令液压伸缩杆10停止一切动作的触发装置。不同之处是：将a和a1点上的光电感应器设定为指令液压伸缩杆10做缩短动作的触发装置，将b和b1点上的光电感应器设定为指令液压伸缩杆10做伸长动作的触发装置。

本例不但和例十八一样能使环状旋翼机实现倒飞，而且能够防止翼环的环状桁架被拉扁或拉裂。

例十四：

在例十至例十三中任一例的基础上，增加一组光电感应器(如图31中的Y1组或Y2组)，或者增加两组光电感应器(如图31中的Y1组和Y2组)。

Y1组的设置方法与例十六中的X1组相同，Y2组的设置方法与例十六中的X2组相同，请参阅例十六。

当环状旋翼机朝着X1至X2的方向飞行，如果开启Y1组和Y2组光电感应器，翼环机会转向Y1至Y2的方向飞行。如果同时关闭X1组和X2组光电感应器(使翼片9或喷气引擎23途经此两段时不再发生偏转)，那么转弯半径会更小。

本例的意义在于使环状旋翼机在直线飞行中实现转弯(但是本例的环状旋翼机只能向一侧转弯而无法向另一侧转弯)。

例十五：

在例十的基础上，增加一组或两组驱动方向与Y1组和Y2组偏转方向相反的光电感应器，具体方式请参阅例十五。

本例的意义在于使环状旋翼机得以向两侧中的任一侧转弯。

例十六：

在例十至例十五中任一例的基础上，

在例十至例十五中任一例的基础上，将光电感应器的组数增加到n组。

将各组光电感应器的电路开关汇集到同一个方向控制器上。此所谓“各组光电感应器的电路开关”是指令或禁止该组光电感应器进入工作状态的开关，打开该开关，该组光电感应器才能进入工作状态(才能检测翼片9或喷气引擎23的运动、控制液压伸缩杆10伸长或回缩)，关闭该开关，该组控制点上的光电感应器就进入休眠状态。

整机需要飞往某个水平方向时，只要在方向控制器上打开该方向上的光电感应器的电路开关(同时关闭其他方向上的光电感应器的电路开关)即可。

例十七:

在例十三、例十四、例十五、例十六的基础上，确定一个原则：

如果同一组位置上(如上述X1和X2或Y1和Y2)设置了两组偏转方向相反的光电控制器，那么，当开启一组光电感应器时，另一组光电感应器必须被关闭或处于关闭状态。

例十八：

在例十到例十六中任一例的基础上，如图25所示，将a、b、c或/和a1、b1、c1视为一组控制点。在此基础上将控制点增加到n组。

每组控制点皆按例十六所述的方法设置能够适时指令各液压伸缩杆10进行伸缩动作或停止动作(从而使喷气引擎23适时进行偏转或停止偏转)的光电感应器。

将各组控制点上的光电感应器的电路开关汇集到同一个方向控制器上。此所谓“光电感应器的电路开关”是能够指令或禁止该组光电感应器进入工作状态的开关，打开该开关，该组控制点上的光电感应器就进入工作状态(检测翼片9或喷气引擎23的运动并发出指令、控制液压伸缩杆10作出伸长回缩或停止动作，)，关闭该开关，该组控制点上的光电感应器就进入休眠状态(控制液压伸缩杆10停止动作)。

整机需要飞往某个水平方向时，只要在方向控制器上打开该方向上的光电感应器的电路开关(同时关闭其他方向上的光电感应器的电路开关)即可。

六、“高空航母”的实施例

例一：

任一种翼环飞碟上，利用旋转的翼环(环状旋翼)放飞飞机。具体方法：

一、将若干架飞机置于环状桁架下方或上方，各机之间的距离相等，所有飞机的机头皆朝向该翼环旋转的切线方向。暂时将飞机与环状桁架作固定连接，保证其不会被离心力提前甩出(将飞机吊挂在环状桁架的下方，或者将飞机摆在环状桁架的上面，并且将飞机的轮子暂时固定连接到环状桁架。

二、需要起飞时，同时切断各机与环状桁架的连接(打开吊挂飞机的机械手，或打开约束住飞机滑行轮子的机械手，任由飞机被翼环的离心力抛射出去)；

三、在被抛出的同时，或在被抛出并滑行一段距离后，飞机点火自主飞行。

由于飞机是在离心力作用下离开飞碟，因此其在脱离飞碟时的速度已经大大高远飞碟航速，完全有能力立即进入安全稳定的自主飞行状态。

例二：

在任一种具有随翼环旋转的环形机舱的翼环飞碟上，利用其随翼环旋转的环形机舱放飞飞机。具体方法：

一、将若干架飞机等距离排列于随翼环旋转的环形机舱，所有飞机的机头皆朝向该翼环旋转的切线方向，且将飞机牢固约束防止其被离心力提前甩出；

二、打开飞机机头前面和侧面的舱壁；

三、同时地且完全地解脱对各机的约束，利用翼环的离心力将飞机抛射出舱；

四、飞机在被抛出前或被抛出时点火启动发动机，或者飞机在被抛出并滑行一段距离后才点火自主飞行。

例三：

任一种翼环飞碟，用机械手抓握飞机送出环形机舱外，然后让飞机点火，然后全部机械手同时放手并缩回，让飞机分头远离飞碟。

由于飞机在离开机械手前的速度与飞碟速度相同，所以它有能力立即进入安全稳定的自主飞行状态。

例四：

任一种环舱飞碟，将全部机舱或任一机舱(尤其是居中的圆形机舱)的顶部开辟为开放的机场。

在起飞前，飞碟必须作水平飞行，而飞机的滑跑方向必须与飞碟飞行方向相同。飞机滑跑前的空速已等于飞碟巡航速度，所以稍加滑跑即可爬升脱离飞碟。

例五：

如图22所示，任一种环舱飞碟，在任一机舱(尤其是居中的圆形机舱16)的下方的对应位置另设一块可升降的底板22，并且以此底板22作为飞机起飞口。底板22通过不少于四根的升降杆21与圆形机舱16连接。

机群起飞时只需先将各机排列于底板22之上，然后开动升降杆21使底板22降下，从而使底板22成为一个开放式平台。

然后用机车或其他推送装置将飞机逐一推动滑行脱离飞碟，各机在脱离飞碟后先滑行一段，并在滑行过程中点火，然后自主飞行。

例六：

在任一种翼环飞碟上，利用其圆形机舱或环形机舱回收返航飞机。具体方法：

在圆形机舱或环形机舱的腹部设置若干个开口朝下的舱门，所有此种舱门应排列成环形阵列、矩形阵列或一字阵列，舱门彼此间的距离以能够安全回收返航机群为准。

此种舱门应设在环状旋翼扫幅范围之外，以免舱门被旋转中的环状旋翼封锁。

当机群返航至飞碟下方，应排列成上述舱门的阵列方式(一架飞机对应于一个舱门)，机群不但要作对应阵列，而且要与飞碟同步飞行(同向、同速度飞行)。然后打开阵列的舱门，抛下回收网罩住并勒紧各自对应的飞机，然后向上回收网缆，把飞机起吊回收入舱。

例七：

在例六的基础上，将回收网换为可以伸出和收回的机械手。

机群起飞时以机械手握持各机伸出舱外，然后将各机统一调整到相同的水平飞行姿态，然后统一放开各机收回机械手。由于松开机械手时飞机的初始速度与相同，因此飞机必然保持向前、向下滑行，此时点火即可自主飞行。

此种回收机械手的伸出位置，既可以是飞碟下方，也可以是飞碟上方或侧边。

例八：

在任一种翼环飞碟上，既设置有例一至例六中任一例所述的飞机或机群放飞装置，又设置有例六或例七所述的飞机或机群回收装置。

将飞碟的顶部、上部或上方设置为一个起降区域(1区)，将飞碟的底部、下部或下方设置为另一个起降区域(2区)，飞碟的周围区域设置为一个起降区域(3区)。在这三个区域中选任意两个区域同时群起群降飞机。

按“尽量互不干扰”的原则，群起群降区域的最佳搭配是1区+3区，1区+2区和2区+3区次之。

Claims (13)

1.向心翼环机，属于环状旋翼机、环状螺旋桨或环状风轮机，其特征是：翼环上最少具有一种向心力装置，同一圆周线上的同一种向心力装置不少于三个，同一圆周线上的同一种向心力装置两两距离相等；所述向心力装置是能够产生指向翼环中轴线的作用力的装置，但不包括翼展方向平行于翼环中轴线且翼弦线完全垂直于或基本垂直于翼环径向的升力翼片。

2.根据权利要求1所述的向心翼环机，其特征是：所述向心力装置是翼片，所述翼片的升力方向指向翼环的中轴线。

3.根据权利要求1所述的向心翼环机，其特征是：所述向心力装置具有流体发生器，所述流体发生器的流体运动方向偏向于圆周运动轨迹的切线的外侧。

4.倒翼翼环机，属于环状旋翼机、环状螺旋桨机或环状风轮机，其特征是：翼片的翼弦较小的一端朝向轴心方向。

5.扇翼翼环机，属于环状旋翼机、环状旋翼机或环状风轮机，其特征是：翼片不具有升力翼形。

6.环舱翼环机，属于环状旋翼机，翼环数量不少于两个，相邻的两个翼环通过两者之间的一个车架环实现动连接，其特征是：具有环状机舱，所述环状机舱与所述车架环或翼环相连接。

7.根据权利要求6所述的环舱翼环机，其特征是：所述环状机舱位于翼环机构的外径环线、内径环线上或处于两者之间的环线上。

8.根据权利要求6所述的环舱翼环机，其特征是：除环形机舱外，还具有圆形机舱、弧形机舱或一字形机舱等四种机舱中的一种或两种以上，各种机舱或者相互独立，或者相互沟通。

9.动力偏转翼环机，属于环状旋翼机、环状螺旋桨机或环状风轮机，其特征是：

翼环的同一圆周线上最少有2个翼片或流体发生器配置有偏转机构，所述偏转机构能够在特定路段发生偏转并在掠过特定路段后完全恢复或基本恢复未发生偏转前的状态，而且所述偏转机构是能够改变翼展指向或/和翼片迎角的机构，或是能够改变流体发生器所产生的作用力的方向的机构。

10.一种平飞方法，使环状旋翼机取得水平方向驱动力的方法，其特征是：使翼环的翼片或流体发生器在接连两次或三次以上的圆周运动中每次途经特定路段时皆重复完全相同的或基本相同的偏转运动。

11.根据权利要求10的一种平飞方法，其特征是：所述特定路段多于1段。

12.高空航母，属于环状旋翼机或其他类型的翼环机，其特征是：具有离心抛射装置、同步放飞机械手或同步回收装置。

13.根据权利要求12所述的高空航母，其特征是：所述离心弹射装置、同步放飞机械手或同步回收装置具有顶部开放式平台、底部开放式平台上或机舱内部。