CN112297733A - 超导磁翼太空飞车 - Google Patents

Abstract

超导磁翼太空飞车，涉及一种利用超导体完全抗磁性在磁场中运动并产生磁相互作用力的新型航空航天技术，用于制造新型航空航天飞行器和交通装备，由超导旋翼、电机、保护环、转动关节及可转动水平翼、空气翼、超导磁翼、玄窗及气密室、车轮、侧滑舱门、动力装置、可旋转尾翼、可伸展太阳能电池、地面长超导体、助推喷射口组成，通过超导旋翼和超导磁翼相对于地球磁力线的高速运动，使其周围的地球磁力线压缩强度增加，与地球磁场产生磁相互作用力，达到利用超导体和太空低温环境在外部磁场中飞行的目的，可以在地面行驶，可以在大气层中飞行，可以利用星际磁场飞行，可以在地面的磁场跑道上飞行，可以用于飞机卫星各种航空航天飞行装备的升级。

Description

超导磁翼太空飞车

技术领域

本发明涉及一种利用超导体完全抗磁性在磁场中运动并产生磁相互作用力的新型航空航天技术，用于制造新型航空航天飞行器和交通装备，由超导旋翼、电机、保护环、转动关节及可转动水平翼、空气翼、超导磁翼、玄窗及气密室、车轮、侧滑舱门、动力装置、可旋转尾翼、可伸展太阳能电池、地面长超导体、助推喷射口组成，通过超导旋翼和超导磁翼相对于地球磁力线的高速运动，使其周围的地球磁力线压缩强度增加，与地球磁场产生磁相互作用力，达到利用超导体和太空低温环境在外部磁场中飞行的目的，可以在地面行驶，可以在大气层中飞行，可以利用星际磁场飞行，可以在地面的磁场跑道上飞行，可以用于飞机卫星各种航空航天飞行装备的升级，用途广泛经济价值高。

背景技术

目前人类飞往太空所使用的是火箭技术，这一航天技术的发明可追溯到中国古代，火药是中国古代的四大发明之一，中国是火药的故乡也是火箭的祖先，中国人发明火箭这样一个事实已经被世界所公认，中国早在三国时期就开始使用火箭，在明朝开始发射火箭，大明嘉靖年间，万户进行最早的火箭升空实验，成为现代载人飞行先驱，现在月球和火星均有以其名字命名的环形山，火箭技术是高温高压方式喷射燃料，所以在航行中需要携带大量燃料，同时液体燃料需要低温保存，燃料的压力非常高，需要很厚重的燃料箱来储存，造成起飞重量过大，而且火箭发动机在喷射工作过程中，大量的能量变成热量白白消耗掉了，因此火箭技术是效率十分低下的，同时高温高压携带大量危险燃料和氧化剂，造成安全系数极低，很难想象使用这样的航天技术去进行远距离宇宙航行是否安全可靠，但是目前还没有能够代替火箭进行太空探索有力工具，人们使用火箭技术制造了更先进的宇宙飞船和航天工具，研制出了航天飞机，在实际应用中出现严重的安全问题，挑战者号航天飞机由于燃料箱橡胶密圈在低温环境下时失效导致燃料泄露爆炸、哥伦比亚号航天飞机由于隔热瓦脱落撞破机翼保护层，在返航时高速进入大气层时发生解体，再次证明了基于火箭航天技术的不安全、不可靠性，近几十年来航天技术依靠发展火箭推进技术为主，但是是火箭技术在进行远距离星际太空航行时需要携带大量燃料成为一个技术难题，存在使用寿命短安全系数低需要携带大量燃料发射成本高等问题，同时火箭以及采用火箭技术的航天飞机维护保养成本极为高昂，助推火箭滞留太空成为太空垃圾，且不易回收重复使用，因此人类进行太空旅行迫切需要新的航天技术。

目前所有的航天器均需要大量的燃料推进剂，利用动量守恒原理，通过燃料燃烧向后高速喷射高温高压推进剂产生飞行的动力，将航天飞机送往近地轨道约需上千吨燃料，而进行火星往返则需要近万吨燃料，已经达到了飞行器的极限，这大大降低了宇宙航行的安全性，成为太空远距离航行技术难于克服和解决的矛盾，

人类使用火箭进入太空已经有50多年了，在这50多年中，让火箭达到预定轨道仍然需要极高的成本，高达50000到500000人民币每千克，具体成本取决与使用的火箭的种类，问题在于我们所有的火箭效率都不高，火箭90％是燃料和推进计，留给货物的空间很小，如果降低燃料的重量，火箭就能够运载更多的货物，降低货物运送至轨道的单位成本。

传统火箭飞行器大多采用化学推进剂为动力驱动，由于其携带的推进剂总量有限，飞行器的寿命也有限，当推进剂耗尽后，飞行器的生命也就终结了，特别是执行远距离长时间飞行、星际往返任务时，飞行器必须携带更多的燃料，这样飞行器重量势必大幅增加，造成提升运载能力和运输距离技术难度更大，国际上相继研究了多种新型高效发动机，用于空间飞行任务，但它们依然无法摆脱被燃料束缚的命运，飞行器的寿命仍受到制约，动力源问题一直影响着人类往更深更远的太空发展的脚步，

发明内容

为了开发新的航天技术需要我们使用颠覆性思维，既然火箭高温高压的工作方式造成严重安全性问题，那么采用逆向思维，相对于高温高压的火箭我们是不是可以发明一种利用太空低温进行飞行的低温飞行器，因为广大的宇宙空间温度是极低的，在近乎真空的太空之中，物质密度低至每立方米1个原子，而相比之下，每立方米的地球大气含有10的21次方个原子，本质上温度是物体内的分子总动能，在没有星球，也没有星际云物质的宇宙空间，温度应该是最低的，就是宇宙微波背景辐射所对应的温度，为零下270.45摄氏度，或2.7K，至于太阳系内部空间的温度，没有固定的数据，但不会比冥王星的夜晚温度高，估计在零下250度到零下260度之间，可以看到太空真空环境就是一个天然的大冷库，太空的低温是无穷无尽的资源，太空的低温可以保证超导体工作在超导临界温度以下，进入超导状态并产生完全抗磁性，在地球周围存在着地球磁场，木星等天体周围存在着磁场，在太阳系内存在着太阳风形成的太阳系磁场，在银河系在存在着银河系宇宙辐射形成银河系磁场，它们都是宇宙中存在的能量场，可以加以利用的进行宇宙航行，在地球海拔以上存在着厚厚的大气层，空气虽然看不到但是我们可以感觉到，人们为了利用空气在大气中自由飞行而发明了飞机，飞机的原理是利用机翼在空气中高速运动，当飞机时速达到200千米到300千米每小时，机翼产生足够的升力使飞机脱离跑道飞向空中，脱离跑道之后地面摩擦阻力消失，飞机可以获得更高的速度飞行，单位时间内机翼将与更多的空气相互作用，产生更大的升力将飞机迅速拉高到万米高空，但是当达到海拔2万米高空时空气已经变得越来越稀薄，即使将飞机以最高速飞行，与机翼高速相互作用的空气的绝对量大幅降低，机翼不能获得足够的升力飞出大气层，但是在地球周围除了空气还有一种能量场存在，它看不见摸不着也感觉不到它的存在，它就是地球磁场，地球磁力线分布高度达10万千米，远大于大气层30千米高度，足够人类进入太空的真空和低温环境，

可以阻止空气的物质很多，因此鸟儿利用翅膀飞向天空，人们发明了飞机利用机翼飞向了天空，但是地球磁力线几乎可以穿透所有物质，地球周围有低温，同时还有地球磁力线这一磁场能量，这是宇宙给予人类的自然条件，目前超导体已经实际应用，高温超导体乃至室温超导体不断涌现，超导体的完全抗磁性可使磁力线无法穿透，这一重要特性为研制在磁场中的飞行器奠定了基础，它的重要特性之一就是，当超导体的温度低于超导临界温度后进入超导状态，进入超导状态后产生一个最重要的特性，完全抗磁性磁力线不能穿透超导体，这一重要特性为利用地球磁场研制具有新的航天技术的航天器提供了重要条件，第二个重要特性是超导体的电阻几乎为零，这就以为着超导体内流过强大的电流进行能量转化时几乎不产生热损耗，也就是超导体的效率是极其高效的，因此新的航天技术要依靠宇宙自然规律，利用太空的低温资源、星际能量及地球磁场能量、发掘和利用超导体不能被磁力线穿透的重要特性，来研制超越火箭的安全高效长寿命可重复使用的新型航天装备，实现以最低的成本和最高的安全性进入太空，促进航天事业的发展。

在日常生活中我们可以看到这个现象，一艘高速汽艇在水面静止时，艇身吃水较深，排开水的重量等于汽艇的重量，当汽艇启动行驶后随着速度越来越快，艇身吃水越来越浅，排开水的量越来越少，可以等效为汽艇静止，而水流高速冲击汽艇的底部，那么水的性质变为带有能量的水，水流的速度越高，冲击力越大，需要的少量的水就能将汽艇托起，飞机在空气中高速飞行时，可以等效为飞机静止，而气流相对于飞机高速流动，气流等效为具有强大能量而将飞机托起，这就是飞行实验装置风洞的工作原理，飞机模型在风洞中是静止的，随着风洞中风速不断加大，飞机漂浮起来，等效为在空气中飞行效果，风的速度达到一定程度就具有巨大的能量，例如，龙卷风可以轻易将各种物体甚至汽车吹到空中，简单的描述为工作物在工作介质中高速运行可以等效为工作物静止而工作介质高速运行，运行在太空中的卫星，当速度达到第一宇宙速度时引力和离心力完全抵消，卫星环绕地球飞行，超导磁翼太空飞车进入大气层外真空环境后，空气阻力消失，只需要较小的推力就可以不断加速，可以等效为超导磁翼太空飞车静止，而地球磁力线相对于超导磁翼太空飞车高速运动，通过超导磁翼太空飞车的高速运动，使超导磁翼周围的地球磁力线会被急速压缩为较高强度的磁场，地球磁场能量大幅加强，磁场强度增大，超导磁翼的超导体具有完全抗磁性，超导体内部产生电流将感应一个磁场抵抗这个磁场的穿透产生磁相互作用力，当超导磁翼太空飞车在地球磁场中高速飞行时，其飞行轨迹上地球磁场会被急速压缩，并以磁场压缩波的形式将磁相互作用力传递分散给地球，同飞机速度超过340米每秒时会产生激波的道理相同，不同于火箭依靠高温高压喷射物质获得反作用力，磁相互作用力与超导磁翼的曲面面积和曲面深度成正比关系，与超导磁翼太空飞车相对于地球磁力线的运动速度成正比关系，只要超导磁翼太空飞车的速度足够快，超导磁翼太空飞车就可以在地球磁场中获得足够的升力抵消引力，当速度达到第一宇宙速度7.9千米每秒时，离心力和引力相互抵消，不再需要任何动力就可以在太空中持续飞行，同理，超导旋翼也是高速旋转的超导体与地球磁力线相对运动，压缩地球磁力线并获得磁相互作用力，引力、磁相互作用力、强相互作用力与弱相互作用力是宇宙中存在的基本力，火箭利用的是高温高压喷射燃料产生作用力与反作用力来飞行，而超导磁翼太空飞车是利用超导体与外部磁场高速相对运动产生磁相互作用力来飞行，超导磁翼太空飞车运行速度达到约1千米每秒时可与地球磁场产生磁相互作用力来加速飞行，，运行速度达到约10千米每秒时可与太阳风磁场产生磁相互作用力来加速飞行，运行速度达到约100千米每秒时可与银河磁场产生磁相互作用力来加速飞行，人类早以实现了反引力，就是运动速度要达到第一宇宙速度离心力与引力互相抵消，宇宙中的各种天体和星球并没有像火箭那样喷射物质，都在以不同速度相对运动着以克服引力，完美地悬浮在宇宙空间中，超导磁翼太空飞车是利用超导体做成特殊形状的机翼与外部磁场相对运动产生磁相互作用力来进行飞行，超导体可以悬浮永磁体的上方，是因为超导体阻止了磁力线的穿过，使得超导体下方磁场能量和强度与上方磁场能量和强度形成差值，将超导体托举起来，而地球磁场是一个巨大的广域磁场，将超导体静止放置在这个匀强磁场中，超导体周围的磁场强度一致，磁相互作用力互相抵消，那么怎样才能与较弱的地球磁场产生磁相互作用力，将超导体设计为特殊结构，并相对于地球磁场高速运动，使超导体上方与下方的磁场能量和强度发生差值，从而产生磁相互作用力，其工作原理和飞机机翼的原理相似，飞机机翼在大气中静止时，机翼上下面大气压强相等互相抵消不产生升力，通过把机翼设计为特殊形状在大气中高速运动时，机翼上下面气流速度不同，从而在机翼上下面形成不同压力差产生升力，使用超导体制造的机翼在将动能转化为磁相互作用力时是非常高效的，原因是超导体的电阻为零，超导体内部产生超导电流时不产生热损失，而火箭技术需要把燃料加热到高温获得动能，离子火箭、等离子电浆火箭都需要高温来产生等离子体，这个过程伴随大量热的产生，降低了喷射技术的效率和发动机使用寿命，所以超导体飞行技术在效率、安全性、使用寿命上解决了高温喷射技术难于攻克的难题。

超导磁翼太空飞车，是利用超导体进入高空和太空低温环境后，当超导体温度低于临界温度后进入超导状态，将使地球磁力线无法穿透，并高速与地球磁力线相对运动产生作用力，超导磁翼太空飞车可以在路面上同汽车一样的行驶，可以滑跑起飞，同时可以在停泊地垂直起飞，在大气层中可以如飞机一样飞行，在大气层顶端零下50度的低温环境，超导体开始工作并高速与地球磁力线相互作用获得升力进入太空真空环境，本发明的实现方法是：由超导旋翼(1)、电机(2)、保护环(3)、转动关节及可转动水平翼(4)、空气翼(5)、超导磁翼(6)、玄窗及气密室(7)、车轮(8)、侧滑舱门(9)、动力装置(10)、可旋转尾翼(11)、可伸展太阳能电池(12)、地面长超导体(13)、助推喷射口(14)组成，其特征在于：空气翼(5)、超导磁翼(6)具有不同曲率的圆弧表面，超导旋翼(1)、超导磁翼(6)表面覆有超导体材料，空气翼(5)、超导磁翼(6)构成翼型升力结构，超导旋翼(1)构成推力结构，超导旋翼(1)和超导磁翼(6)由超导体材料制造，利用高空和太空的低温，超导旋翼(1)和超导磁翼(6)进入超导状态，使地球磁力线不能穿透超导旋翼(1)和超导磁翼(6)，当超导旋翼(1)和超导磁翼(6)相对于地球磁力线高速运动时，与地球磁场产生相互作用力，达到在大气外地球磁场中飞行的作用，同时在大气层中飞行，在地面可以行驶，可以用于飞机卫星各种航空航天飞行装备的升级，是一种新型航天技术。

超导磁翼太空飞车是一种利用太空低温飞行器技术方法，相对于火箭的高温高压喷射航天技术具有成本低、安全性高、效率高的特点，可以随时返航反复使用，大大降低了人们进入太空的成本，可以利用天空中的太阳能减少燃料的携带量，我们知道太空中的卫星和各种航天器都会受到微弱的空气阻力，低轨道卫星更明显，降低卫星在轨道运转寿命，使用缩小版的超导磁翼太空飞车可以帮助航天器保持在轨和改变轨道，以提高航天器寿命，可以用于清理回收地球轨道上的太空垃圾，当然也可以直接使用超导磁翼太空飞车完成轨道卫星和各类航天器的任务，并且到期可以自动返回地面保养维修，不形成太空垃圾，随着技术的成熟可以向其它具有磁场的天体如木星等进行远距离太空旅行，有了安全高效的超导磁翼太空飞车，近地天体月球的开发建设就会大大加快，需要在月球上投送设备建立辅助设施和太空基地，是一种推动航天技术进步用途广泛的新型航天技术及装备，随着常温超导体的实现将会更加完美，大大加快人类开发利用太空和进入太空时代的步伐。

附图说明

人体保存太空舱附图有1个：

图1是人体保存太空舱结构示意图：

下面结合附图对本例发明进行详细说明。

超导磁翼太空飞车，由超导旋翼(1)、电机(2)、保护环(3)、转动关节及可转动水平翼(4)、空气翼(5)、超导磁翼(6)、玄窗及气密室(7)、车轮(8)、侧滑舱门(9)、动力装置(10)、可旋转尾翼(11)、可伸展太阳能电池(12)、地面长超导体(13)、助推喷射口(14)组成，其特征在于：超导旋翼(1)、超导磁翼(6)由超导体材料制造，超导旋翼(1)是旋转的、超导磁翼(6)是不旋转的，在高空和太空的低温环境，超导旋翼(1)和超导磁翼(6)进入超导状态具有完全抗磁性，使地球磁力线不能穿透，通过超导旋翼(1)和超导磁翼(6)相对于地球磁力线的高速运动，使其周围的地球磁力线压缩强度增加，超导旋翼(1)和超导磁翼(6)与地球磁场产生磁相互作用力，达到利用超导体完全抗磁性和低温环境在外部磁场中飞行的目的，创造一种和火箭高温高压喷射技术相反的低温超导飞行技术，可以用于飞机卫星各种航空航天飞行装备的升级，可用于制造各种类型飞行器的多用途新型航天技术。

空气翼(5)构成超导磁翼太空飞车上表面，超导磁翼(6)构成超导磁翼太空飞车下表面，空气翼(5)和超导磁翼(6)由不同曲率圆弧表面构成，空气翼(5)的表面曲率大于超导磁翼(6)表面曲率，空气翼(5)负责在空气中获得升力，超导磁翼(6)负责在地球磁场中获得升力，空气翼(5)和超导磁翼(6)共同组成超导磁翼太空飞车的长碟型外壳，具有长碟型的符合空气动力特征的流线型外型。

超导磁翼太空飞车可以由多个电机(2)、保护环(3)、转动关节及可转动水平翼(4)、助推喷射口(14)，和多组空气翼(5)、超导旋翼(1)、超导磁翼(6)组成多机翼结构，通过调整不同形状面积大小以及数量，达到平衡作用，超导磁翼(6)上的侧滑舱门(9)向两侧打开，车轮(8)接触地面可以在地面行驶，转动关节及可转动水平翼(4)向车身上部折叠，减少占地面积和空间，转动关节及可转动水平翼(4)向两侧打开，使超导旋翼(1)相对超导磁翼太空飞车平行，通过超导旋翼(1)的高速旋转获得向上起飞和飞行动力，在超导磁翼太空飞车起飞后，通过转动关节及可转动水平翼(4)的转动，使超导旋翼(1)垂直于超导磁翼太空飞车，高速旋转获得向前方飞行动力，推动超导磁翼太空飞车飞行，转动关节及可转动水平翼(4)与可旋转尾翼(11)控制磁翼太空飞车飞行方向。

由于地球磁场较弱，不能穿透超导体材料，因此为减少超导体材料的消耗，可以使用超导体薄材覆着在超导磁翼(6)和超导旋翼(1)结构表面上，超导旋翼(1)为两面结构，一面是符合空气动力特性的空气旋翼，背面是附着超导体材料，各自具有不同曲率的圆弧表面，在大气层中与空气产生作用力，在大气层外与地球磁力线产生作用力，超导旋翼(1)和超导磁翼(6)可以隐藏在真空壳体中，外部用液氮冷却降温，使超导旋翼(1)和超导磁翼(6)工作在常温下，地球磁力线可以穿透很多物质，但是不能穿透超导体，外壳的形状可以是各种形状，可以做出不同形状和结构的飞行器。

使用地面长超导体(13)，在超导体中流过超导电流，超导体周围产生磁场，随着超导体向远处延伸构成大环路，形成磁场跑道，当超导旋翼(1)和超导磁翼(6)运动时与磁场跑道产生磁相互作用力，使超导磁翼太空飞车起降和飞行，地面长超导体(13)可以铺设在月球、火星表面构成交通设施，月球夜晚长达328小时，温度降至零下189度，地面长超导体(13)不需要液氮冷却既可进入超导工作状态，地面长超导体(13)使用不磁化材料铝合金制造的旋转桩钉旋入地下并与之并固定。

超导磁翼太空飞车一项主要功能是适应路面行驶，在地面行驶时，侧滑舱门(9)向两侧滑动打开，使四个车轮(8)接触地面，四个车轮通过弹性减震装置连接在底盘下方，在底盘上安装有动力装置(10)，动力装置(10)包括两台发动机、两台发电机、燃油箱和补充储气罐和电池，在两台发动机和两台发电机之间，安装有两台离合器，在路面行驶状态时，首先打开钥匙启动，电池向发电机供电，发电机旋转带动发动机启动，启动完成发动机通过离合器与发电机分离，通过离合器与车轮连接，驱动车轮旋转，使超导磁翼太空飞车可以如汽车在路面自由行驶，进入起飞状态时，转动关节及可转动水平翼(4)向两侧打开，发动机通过离合器与发电机连接，发电机产生电力供给电机(2)带动超导旋翼(1)高速旋转，进一步增强升力，当超导磁翼太空飞车飞离地面后，转动关节及可折叠机翼(4)向前方旋转90度，电机(2)与超导旋翼(1)将升力转变为推力，加速超导磁翼太空飞车飞向高空，同时侧滑舱门(9)关闭，保证整体流线型，减少空气阻力。

在大气层中飞行主要借助转动关节及可转动水平翼(4)、空气翼(5)产生升力，当到达大气层顶端时空气稀薄，为了使发动机继续工作，由补充储气罐提供补充气源，同时在大气层顶端温度降低到零下50度，使超导磁翼(6)进入超导状态，地球磁力线不能穿过超导磁翼(6)，由于超导磁翼(6)具有突起的圆弧型翼型结构，使超导磁翼(6)下方地球磁力线压缩，磁场能量和强度增强，超导磁翼(6)上方磁场能量和强度减弱，产生对超导磁翼(6)的升力，使超导磁翼太空飞车脱离大气层，进入亚真空环境，而超导旋翼(1)的背面超导体同样具有突起的圆弧型翼型结构，可以将地球磁力线向后方压缩，超导旋翼(1)前方磁场能量和强度小于后方磁场能量和强度产生推力，在亚真空环境，空气阻力非常小，超导旋翼(1)产生的推力加助推喷射口(14)启动喷射产生推力，推动超导磁翼太空飞车继续加速飞向地球外太空轨道。在更高的太空轨道，将通过机械臂释放可伸展太阳能电池(12)为电机(2)提供持续的电能，减少燃料消耗，并遮挡太阳光，使超导旋翼(1)和超导磁翼(6)维持低温超导工作状态。

超导磁翼太空飞车进入大气层外真空环境后，空气阻力消失，只需要很小的推力就可以不断加速，只要相对于磁力线运动速度足够快，超导磁翼太空飞车就可以在地球磁场中获得足够的升力抵消引力，当速度达到第一宇宙速度7.9千米每秒时，离心力和重力相互抵消，不再需要任何动力就可以在太空轨道中持续飞行，完成航天器各项太空任务，返航过程是加速过程的逆过程，超导旋翼(1)反向旋转获得反推力，不断减低超导磁翼太空飞车的轨道速度和高度，在进入大气层前速度和高度降低到安全值，以较低的速度地进入大气层飞行安全返航，而火箭发射的轨道飞行器是以高速返回进入大气层，受到空气阻力剧烈摩擦产生高热来消耗动能实施减速的，返航的原理完全不同，大大提高了飞行安全系数，使得航天器不受损失，达到了更高的安全性，并可以重复使用。

底盘通过弹性减震装置连接超导磁翼太空飞车的长碟型龙骨架，在龙骨架的上方安装空气翼(5)，在龙骨架的下方安装超导磁翼(6)，在龙骨架的中部上方安装着转动关节及可转动水平翼(4)，在转动关节及可转动水平翼(4)的两端分别安装着两部电机(2)，在电机(2)的转轴上安装有超导旋翼(1)，为了保护超导旋翼(1)高速旋转时与周围物体碰撞设置有保护环(3)，玄窗及气密室(7)通过弹性减震装置与龙骨架连接，玄窗及气密室(7)的前方是龙骨架了望窗，设置两层观察窗的目的是进一步增加安全性，通过三级弹性减震装置使玄窗及气密室(7)内的乘务人员提高舒适度减少疲劳感，消除火箭飞行过程中巨大振动和噪音，同时保护玄窗及气密室(7)中的操控设备。

具体实施方式

具体实施：超导磁翼太空飞车主要结构是采用机翼和机身融为一体的简约设计，机身外壳的上下面形成机翼，外型轮廓为椭圆形长碟形状，是符合空气动力学特性的流线型结构，机身最下部是车轮，车轮上面是底盘，底盘上安装动力系统以及各个部件，再上面是玄窗及气密室，机身外壳、底盘玄窗及气密室通过龙骨架有机结合为一个牢固的整体。

超导磁翼太空飞车制造和目前三个最强大的工业制造基础直接相关，可以紧密依靠航天技术工业、飞机制造技术工业、汽车制造技术工业的强大制造能力协同完成，在制造材料上主要选择航空航天专用金属材料高强度钛合金和高强度低温铝合金，空气翼(5)构成超导磁翼太空飞车上表面，超导磁翼(6)构成超导磁翼太空飞车下表面，空气翼(5)和超导磁翼(6)共同组成超导磁翼太空飞车的长碟型外壳，具有长碟型的符合空气动力特征的流线型外型，除此之外可以采用箭头形、三角形、弹头形、飞镖形、钻石形，利用超导磁翼(6)可以隐藏在外壳中的特点，也可以设计为飞碟型、圆柱型、长方型、球型，超导磁翼太空飞车外壳内部与外部大气由通气孔道相连，通气孔道位置在可旋转尾翼(11)对应的车身侧面，在地表面标准大气压和高空低气压情况下，始终保持车体内外压力一致，这样车身外壳不承受气压而变形，因此要求空气翼(5)、超导磁翼(6)具有良好的刚性和抗压性，其制造采用仿生学原理，采用大雁骨空心结构，以减轻重量，具体制造是在双层铝合金板之间融结纵横铝加强筋隔板，并直接成型为要求圆弧表面，然后安装在龙骨架的相应位置上，龙骨架为U型槽结构，在U型槽结构中用钛合金螺钉连接固定超导磁翼太空飞车的长碟型外壳，上部壳体构成空气翼(5)，负责在大气层中产生升力，在车身下表面超导磁翼(6)的制造是在壳体表面表面上紧密附着高温超导体薄板材料或者高温超导体涂层，要求安装不留缝隙，现在的高温超导材料超导临界温度不断提高，材料多种多样，要求良好的可加工性，又要求提高超导材料超导临界温度。

超导磁翼太空飞车对超导材料选择要求是，不要求超导材料能够拉制加工成丝线导线的能力，而是要求尽可能高的超导临界温度，使超导磁翼太空飞车进入高空后，在低温环境下，超导旋翼(1)和超导磁翼(6)尽可能早的转变为超导体，要求具有完全抗磁性，具有很好的涂覆性，能够像汽车喷涂烤漆一样高效率加工完成，并且在苛刻的使用过程中使用耐久不会脱落，龙骨架贯穿整个车身结构，其凹槽可利用来布置各类连接线，所有连接导线采用阻燃线，龙骨架U型槽结构，材料采用高强度钛合金制造，保证整个车身的刚度的同时以减轻重量，龙骨架通过六个弹性减震装置与底盘边连接，底盘作用是承受车身重量，承受和安装动力装置(10)，因此要求底盘有足够的刚度，材料采用高强度钛合金制造，动力装置(10)由两套发动机、两套发电机、两套离合器和电池组成，为提高效率加工成模块结构，模块结构上有螺纹孔螺丝，在底盘上有相应的孔，通过螺丝固定在底盘上面，大气层飞行状态时，发动机通过离合器带动发电机运转产生电力、分别向两侧电机(2)供电，通过改变发动机的供油量以改变发动机的转速和输出功率，改变发电机的输出电压和输出功率，达到调节和改变电机(2)的转速的作用，在地面做汽车行驶状态时，离合器与发电机脱离，与车轮连接，驱动车轮旋转达到在路面行驶的目的，发动机性能非常关键，发动机使用全铝大马力涡轮增压发动机，要求高功率密度马力大重量轻耗油低高效率高可靠，并且在高空低气压下通过涡轮增压仍能可靠工作，为什么选择发动机，而没有使用航空涡桨发动机，是超导磁翼太空飞车的特殊功能决定的，涡桨发动机是适合在大气层中飞行，而不适合在地面行驶，而且飞出大气层后，涡桨发动机需要持续供应空气，而超导磁翼太空飞车电机(2)可以通过可伸展太阳能电池(12)在太空直接获得电力持续飞行，随着技术的进步发动机可以选择重量更轻、能量密度更大的燃料电池，也可以选择核动力装置，在底盘上还安装有油箱和补充储气罐，补充储气罐的作用是储存液态氧，当超导磁翼太空飞车进入大气层的高层启动助推喷射口(14)，助推喷射口(14)安装机身后部的龙骨架上，到达空气阻力非常小的亚真空空间开始释放可伸展太阳能电池(12)，由安装在底盘上的机械臂将伸展太阳能电池(12)伸出车身外部打开，转动关节及可转动水平翼(4)安装在龙骨架中部偏上左右两侧，也就是安装在空气翼(5)的中部边缘位置，转动关节及可转动水平翼(4)各由两套液压转动关节控制，液压转动关节的结构是圆柱型腔体的轴心是需要控制转动的轴，轴上有一个阀板，阀板把这个圆柱型腔体分割为两个腔体，每个腔体有一个进油口，当一端腔体电磁阀打开，高压油进入腔体，推动阀板并带动需要控制转动的轴旋转，当另一端腔体电磁阀打开，高压油推动阀板并带动需要控制转动的轴反向旋转，一个液压转动关节控制转动关节及可转动水平翼(4)的展开和向上折叠动作，一个液压转动关节控制超导旋翼(1)、电机(2)的向前和向上转动动作，转动关节及可转动水平翼(4)材料采用高强度钛合金制造，在准备起飞阶段，发动机启动，离合器连接车轮，超导磁翼太空飞车在路面高速行驶，液压转动关节控制转动关节及可转动水平翼(4)从垂直位向两侧展开，离合器连接发电机并向电机(2)供电，电机(2)带动超导旋翼(1)高速旋转，垂直向下推动空气获得升力，助力飞车起飞，飞车飞离地面以后，一个液压转动关节控制超导旋翼(1)、电机(2)的向前转动90度，完成超导旋翼(1)、电机(2)向后推动空气获得推力，超导磁翼太空飞车加速起飞并离开地面，离合器与车轮脱开连接，车轮停止转动，进入飞行状态，可旋转尾翼(11)的转动同样有一个液压转动关节控制，液压转动关节安装固定在龙骨架中。

玄窗及气密室(7)采用弹头型承压结构，目的是获得最大抗压性和气密性，是乘务人员的驾驶生活舱，舱室中安装有空气调节器，保证驾驶舱空气氧气含量，合适的温度和湿度，尾部有双层隔离气闸，乘务人员进入隔离气闸穿上宇航服，可以进入太空，玄窗及气密室(7)采用高强度钛合金制造，其外部直径略小于龙骨架的内径，相互间用多个弹性减震装置安装固定在龙骨架中，使得超导磁翼太空飞车整体的结构强度加强，超导磁翼太空飞车的操控在玄窗及气密室(7)进行，由三个驾驶位，左侧为辅助驾驶位，中间是飞行驾驶位，由一体化操纵杆驾驶超导磁翼太空飞车，一体化操纵杆向前推加大油门，向后推减小油门，顺时针旋转操纵杆把手飞车向右转飞行，逆时针旋转操纵杆把手飞车向左转飞行，下压操纵杆飞车向下飞行，上提操纵杆飞车向上爬升，完成飞行控制，右侧是辅助驾驶位，驾驶座位是伸缩的，收缩后是驾驶座位，伸展后具有睡眠休息的功能，座位表面安装着带有隐藏式拉练的睡袋，方便在太空失重环境下固定睡眠的驾驶员，在双层隔离气闸之间的小空间有两个对向座位，抬起座面下面是负压式卫生桶，相当于卫生间，玄窗及气密室(7)通过航空插头插座与外部的电磁阀电控元件进行电连接，以对外部进行全电控控制。

为了发挥超导磁翼太空飞车本身超导体的作用，可以由于地球背阳面飞行，由于太阳风的作用，导致地球向阳面磁场压缩，而背阳面磁场被拉长，超导磁翼太空飞车在背阳面飞行时，超导旋翼(1)和超导磁翼(6)在太空低温环境可以获得恒定的低温维持超导状态，飞车可以进行大直径螺旋上升，不断加速达到进入轨道速度，或者脱离地球飞向月球火星等，但是在地球背阳面飞行的缺点是不能在利用可伸展太阳能电池(12)获得电力，需要在动力装置上使用微型核动力装置或高密度燃料电池提供能源。

超导磁翼太空飞车可以利用普通公路等级的路面行驶和起飞，各部件的制造可以利用现在强大的航天制造技术、飞机制造技术和汽车制造技术，其材料消耗和燃料消耗少，制造成本低于火箭和航天飞机，在飞行过程中不会产生太空垃圾，可以多次重复使用，其维护、使用、保养成本也大幅降低。

Claims (8)

1.超导磁翼太空飞车，由超导旋翼(1)、电机(2)、保护环(3)、转动关节及可转动水平翼(4)、空气翼(5)、超导磁翼(6)、玄窗及气密室(7)、车轮(8)、侧滑舱门(9)、动力装置(10)、可旋转尾翼(11)、可伸展太阳能电池(12)、地面长超导体(13)、助推喷射口(14)组成，其特征在于：超导旋翼(1)、超导磁翼(6)由超导体材料制造，超导旋翼(1)是旋转的、超导磁翼(6)是不旋转的，在高空和太空的低温环境，超导旋翼(1)和超导磁翼(6)进入超导状态具有完全抗磁性，使地球磁力线不能穿透，通过超导旋翼(1)和超导磁翼(6)相对于地球磁力线的高速运动，使其周围的地球磁力线压缩强度增加，超导旋翼(1)和超导磁翼(6)与地球磁场产生磁相互作用力，达到利用超导体完全抗磁性和低温环境在外部磁场中飞行的目的，创造一种和火箭高温高压喷射技术相反的低温超导飞行技术，可以用于飞机卫星各种航空航天飞行装备的升级，可用于制造各种类型飞行器的多用途新型航天技术。

2.如权利要求1所述的超导磁翼太空飞车，其特征在于：空气翼(5)构成超导磁翼太空飞车上表面，超导磁翼(6)构成超导磁翼太空飞车下表面，空气翼(5)和超导磁翼(6)由不同曲率圆弧表面构成，空气翼(5)的表面曲率大于超导磁翼(6)表面曲率，空气翼(5)负责在空气中获得升力，超导磁翼(6)负责在地球磁场中获得升力，空气翼(5)和超导磁翼(6)共同组成超导磁翼太空飞车的长碟型外壳，具有长碟型的符合空气动力特征的流线型外型。

3.如权利要求1所述的超导磁翼太空飞车，其特征在于：可以由多个电机(2)、保护环(3)、转动关节及可转动水平翼(4)、助推喷射口(14)，和多组空气翼(5)、超导旋翼(1)、超导磁翼(6)组成多机翼结构，通过调整不同形状面积大小以及数量，达到平衡作用。

4.如权利要求1所述的超导磁翼太空飞车，其特征在于：超导磁翼(6)上的侧滑舱门(9)向两侧打开，车轮(8)接触地面可以在地面行驶，转动关节及可转动水平翼(4)向车身上部折叠，减少占地面积和空间。

5.如权利要求1所述的超导磁翼太空飞车，其特征在于：转动关节及可转动水平翼(4)向两侧打开，使超导旋翼(1)相对超导磁翼太空飞车平行，通过超导旋翼(1)的高速旋转获得向上起飞和飞行动力，在超导磁翼太空飞车起飞后，通过转动关节及可转动水平翼(4)的转动，使超导旋翼(1)垂直于超导磁翼太空飞车，高速旋转获得向前方飞行动力，推动超导磁翼太空飞车飞行，转动关节及可转动水平翼(4)与可旋转尾翼(11)控制磁翼太空飞车飞行方向。

6.如权利要求1所述的超导磁翼太空飞车，其特征在于：由于地球磁场较弱，不能穿透超导体材料，因此为减少超导体材料的消耗，可以使用超导体薄材覆着在超导磁翼(6)和超导旋翼(1)结构表面上，超导旋翼(1)为两面结构，一面是符合空气动力特性的空气旋翼，背面是附着超导体材料，各自具有不同曲率的圆弧表面，在大气层中与空气产生作用力，在大气层外与地球磁力线产生作用力。

7.如权利要求1所述的超导磁翼太空飞车，其特征在于：超导旋翼(1)和超导磁翼(6)可以隐藏在真空壳体中，外部用液氮冷却降温，使超导旋翼(1)和超导磁翼(6)工作在常温下，地球磁力线可以穿透很多物质，但是不能穿透超导体，外壳的形状可以是各种形状，可以做出不同形状和结构的飞行器。

8.如权利要求1所述的超导磁翼太空飞车，其特征在于：使用地面长超导体(13)，在超导体中流过超导电流，超导体周围产生磁场，随着超导体向远处延伸构成大环路，形成磁场跑道，当超导旋翼(1)和超导磁翼(6)运动时与磁场跑道产生磁相互作用力，使超导磁翼太空飞车起降和飞行，地面长超导体(13)可以铺设在月球、火星表面构成交通设施，月球夜晚长达328小时，温度降至零下189度，地面长超导体(13)不需要液氮冷却既可进入超导工作状态。

Images