CN1341808A

CN1341808A - 一种动力装置

Info

Publication number: CN1341808A
Application number: CN 01140523
Authority: CN
Inventors: 黄立新
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2002-03-27

Abstract

本发明一种动力装置特别适用于航空航天提供飞行动力。能提高能量利用率,增加载重能力,延长飞行时间、里程及使用寿命。本发明一种动力装置不用消耗反冲物,而将其他形式能量通过本发明动力装置,转化为飞行器(或其他带动的设备)的机械能。

Description

一种动力装置

技术领域：

本发明涉及动力技术，特别适用于航空航天提供飞行动力。

背景技术：

现在常规航空航天技术，已经得以了充分的发展，再进一步提高，已经很难。航空动力技术，靠空气反冲提供动力，因空气比重小，要进一步提高比冲，则投资大，见效少，不上算。航天动力技术，靠液氢、液氧等燃烧并反冲，提供动力，也到其极限，再进一步发展，用现有的材料和技术是不行的。人们面对广扩的宇宙，进行了多学科的研究。形成了一门崭新的学科“非常规动力学”。

提起非常规动力技术，首先人们从提高燃烧后的反冲物速度入手，采取：一、电热式加速；二、电磁式加速，三、静电式加速。这些方法有一定的实用性的可行性，有的技术已进入了实用阶段，而且效果明显，得到大家的公认。

还有美国正在筹建的大空帆船计划，大意是先在地球上建一个几十平方公里的大透镜将太阳光聚焦后，通过仪器转为不易分散的激光发射到太空，跟踪照射由火箭或航天飞机带出地球轨道的小型飞船上的太阳帆上，用光子对太阳帆产生的推力，不断加速，经过大约五十年不断加速飞行，小飞船将有希望到达离太阳系最近的比邻星系，带去人类的讯息。

更值一提的是美国研究的不用反冲物，提供动力的技术。他们受卫星轨道姿态娇正器—蛇螺器启发，进行的研究和实验。并在1996年投资数千万美元，在地面实验室内，成功地实现了消耗电能且不需反冲物得到合力持续的，方向一致的一牛顿的力，这不但给大家以极大的鼓舞，也对人们的传统观念，提出了有力的否定。

常规动力学认为飞行必需具备两个基本条件，一必须消耗能量，二必须消耗反冲，即工质不可逆。

发明内容：a要解决的技术问题。本发明的任务是提供一套可行的、实用的、经济的利用电能或其他形式能量，不用反冲物通过动力装置提供给飞行器动力改变飞行器的机械能。b技术方案。

本发明中，用电动机转子，带动转盘旋转，转盘上又有一个或若干个(与转盘直径相重合的)轨道，轨道中心(或非中心)有缓冲击打装置，用来击打两侧的大滑块和小滑块，使大滑块和小滑块获得大小相等方向相反的动量，并使之沿轨道运动，小滑块获得的速度V1比大滑块获得的速度V2大(小滑块质量小于大滑块质量)。小滑块经过T/4(T为轨盘周期，或经若干分之T)；小滑块在V1和离心力不断加速下运动到轨道边缘，与小滑块缓冲反弹装置作用开始减速，当速度(相对轨道)减到零时，小滑块运动到轨道边上的防出缓冲器上，在小滑块缓冲反弹器反弹作用下，小滑块又获得了速度V3方向沿轨道指向圆心经过3T/4(或若干分之T)在V3和离心力不断减速运动下，运动回缓冲击打器上，进行下一次击打。

大滑块经过3T/4(或若干分之T)在V2和离心力不断加速运动下，运动到轨道边缘，与大滑块缓冲反弹器作用，开始减速，当速度(相对轨道)减至零时，大滑块运动至轨道边上的防出缓冲器上，在大滑块缓冲反弹器反弹作用下，大滑块获得了速度V4方向沿轨道指向圆心，经过1/4T(或若干分之T)，在V4和离心力不断减速下，运动回缓冲击打器上，进行下一次击打。

在小滑块(和大滑块)与小滑块缓冲反弹器(和大滑块缓冲反弹器)的作用中，小滑块缓冲反弹器(和大滑块缓冲反弹器)开始在缓冲过程中受到小滑块(大滑块)的冲力作用，通过固定的机座，使机座受到冲力F1(F2)作用就是要得到的动力；在小滑块缓冲反弹器(大滑块缓冲反弹器)反弹作用下，同时受到小滑块(大滑块)反作用力F3(F4)，又通过机座提供要得到的动力。F1(F2)、F3(F4)方向一致。

由上所述，缓冲击打器击打质量不等的大滑块，小滑块；其作用是大滑块和小滑块获得速度大小不一致，从而在运动至轨道边缘时，产生一个时间差1/2T(或若干分之T)；转盘通过轨道带动大、小滑块不停转动(以一定转速W匀速旋转)作用是改变大小滑块的运动方向，使大小滑块在运动至轨道边缘时正好与大小滑块缓冲反弹器作用；大小滑块缓冲反弹器作用是通过机座得到所需动力，又由各自的反弹系数的不同，使小滑块得到的反弹速度V3小于大滑块得到的反弹速度V4以保证大小滑块同时(尽量同时)到达缓冲击打器上，进行下一次击打。

为使电机起动时，转盘转速未达到需要的转速W，缓冲击打器，未击打前，大小滑块在离心力作用，离开缓冲击打器，使击打作用无法进行，缓冲击打器上还有防分同步装置，使缓冲击打器进行击打作用前大小滑块不离开，当轨道转到合适的击打位置，进行击打时，大小滑块才可沿轨道运为纠正动力装置在运转中产生的误差，指V1V1V2V3V4由各种原因造成与设计不一致，使大小滑块的做功角度，指小(大)滑块运动至轨道边缘，与小(大)滑块缓冲反弹器进行作用中从开始作用时轨道位置和作用刚完成时轨道位置之间的夹角a(b))改变，得不到设计中所需的动力，在缓冲击打器和缓冲反弹器上，还有纠误装置，以保证正常运行得到需要的动力。在转盘转动中，不断地改变大小滑块的运动方向，对大小滑块不断的作用(做功)，同时转盘也受到了大小滑块的反作用，并通过转盘，轨道，电动机(D1)转子和电动机定子，作用于机座上，对机座产生力偶M1作用，为克服M1的作用，本发明中还采用另一台同型号电动机D2，让D1，D2互为反转，转子轴心线重合，转速相同带动同样的负载(转盘，轨道。大小滑块等)，使D1，D2的机座产生的力偶M1M2作用互抵。也可采用将电动机D1的转子质量与定子质量设计一样，并将定子上的机座去掉，增加定子轴承和轴承座(固定在动力装置上)，使定子也能通电旋转成为外转子，并与转子转速一样转向相反，再使外转子也带动与转子一样的负载，提供所需的动力。

为保证动力的连续性，在转盘上有若干条轨道构成，每条轨道上都对应各自大小滑块和防出缓冲器；电动机同时带动若干个轨道盘同时转动。

为了简化结构提高效率，还可将缓冲反弹器与缓冲击打器合并(去掉转盘圆心处的缓冲击打器)。使转盘外缓冲反弹器增加为缓冲反弹击打器，让动力装置代替大滑块，一条轨道上只有一个滑块。使一条轨道上有一个“小”滑块。从转盘开始转动，到转速达到额定转速W1时，滑块在离心力作用下，运动到轨道边缘由防出缓冲器挡住，再由缓冲反弹击打器对运动至其作用区域的滑块进行反弹击打，使滑块得到速度V1，方向沿其轨道向转盘的圆心；缓冲反弹击打器受到滑块的反作用力F1方向与V1方向相反，F1就是所需要的动力。滑块在受到反弹击打得到V1′后，经T-a/360T(a为作功角度，或若干分之T)，在滑块以V1′和离心力不断减速下以V2′运动至圆心，继续从圆心向轨道边缘(刚才未击打的边缘)在离心力不断加速下运动。运动至轨道边缘以沿轨道方向速度V3′冲击缓冲反弹击打器，当滑块沿轨道方向相对圆心速度减至零(该过程在此称为缓冲过程)，开始反弹击打使滑块又获得了速度V1′在缓冲过程中，缓冲反弹击打器受到方向与F1一致的力F2，F2，也是所需的动力。一个转盘上可有若干个轨道，一台电动机可带动若干个转盘。同为克服电动机机座产生的力偶M1还可用另一台电动机产生M2′克服或将定子带动负载。c有益效果：本发明最有益效果有：一、不需反冲物，这样，飞行器可减轻自身质量。这在太空飞行尤为重要，因为太空为基本真空的，靠携带反冲工质和光子推动飞行，飞行速度、携带物质质量和飞行里程都较低，用本发明动力装置提供动力可使飞行器飞行速度加快，飞行里程延长，飞行时间增多，携带物质量增加。

二、提高能量利用效率。由于本发明不用反冲物，能量通过缓冲反弹击打装置，和电机输入，通过缓冲反弹击打装置输出其动力。在其运行中主要有磨擦损耗，无用损耗小，而常规飞行器靠消耗反冲物提供动力，因空气比重小利用率低，因携带液氢、液氧增加自身质量且燃烧后的反冲物带走一定的热能，故利用率低。

三、可使用多种能量提供动力。可利用太阳能电池把太空中紫外线(或其他频率电磁波)转为电能以贮存使用，还可将所发电能电解水，产生氢气和氧气以贮存利用，氢气、氧气通过燃料电池发电利用，也可使氢气、氧气燃烧带动发动机进而带动转盘和击打装置。

四、增加动力装置和飞行器使用寿命。由于本发明动力装置，不受反冲物限制，不必不断加速冲出大气层可以适当速度冲出大气层后再加速，这样可减少飞行器在大气层中高速飞行带来的损害，从而延长飞行器寿命。

附图说明：

下面结合附图加以说明：

图一表示动力装置基本结构

由缓冲击打器1，轨道2，小滑块3，大滑块4，小滑块缓冲反弹器5，大滑块缓冲反弹器6，转盘7，防出缓冲器8，动力装置机座9，箭头10，11，12构成。

当转盘7沿箭头12所示的方向旋转，一旦达到额定转速W时，轨道2在图一所示位置时，缓冲击打器1动作，击打小滑块3和大滑块4，使小滑块3得到V1方向如箭头10所示，使大滑块4得到V2方向如箭头11所示，因为缓冲击打器1给小滑块3，大滑块4，以大小相等方向相反的动量，因为M1＜M2(M1小滑块质量，M2大滑块质量)，故V1＞V2

图二表示图一的侧视图情况。

图二由小滑块3，大滑块4，小滑块缓冲反弹器物5，大滑块缓冲反弹器6，转盘7，防出缓冲器8，动力装置机座9构成。

图二为图一的侧视图，为使小滑块3，大滑块4，在沿轨道2运动，及与小滑块缓冲反弹器5，大滑块缓冲反弹器6相互作用时，不相互影响，设计为小滑块3，大滑块4在不同转盘平面上运动与各自的缓冲反弹器5，6相互作用。

图三表示小滑块与小滑块缓冲反弹器作用。

图三由缓冲击打器1，轨道2，小滑块3，大滑块4，小滑块缓冲反弹器5，大滑块缓冲反弹器6，转盘7，防出缓冲器重8，动力装置机座9，箭头10，11，12，13，14，15。小滑块做功角a构成。

图三是图一位置，经过T/4-aT/360时间(或若干分之T)转到的位置，此时小滑块3开始与小滑块缓冲反弹器5相互作用，在缓冲和反弹作用过程中动力装置得到箭头15所示方向的动力F1，F2：(F1为缓冲作用得到，F2为反弹作用得到)小滑块3在反弹作用中得到速度V3方向如箭头14所示，小滑块做功角a为缓冲反弹作用中，轨道2转动的角度。从开始的缓冲作用小滑块3在V3和离心力不断减速下经3/4T+a/360T(或若干分之T)小滑块又回到了图一所示的位置进行下一次击打。箭头11，13，表示大滑块4的运动方向，从小滑块3开始的缓冲作用，大滑块4经T/2+aT/360时间，运动至轨道边缘，进行缓冲反弹作用。

图四表示大滑块与大滑块缓冲反弹器作用。

图四由缓冲击打器1，轨道2，小滑块3，大滑块4，小滑块缓冲反弹器5，大滑块缓冲反弹器6，转盘7，防出缓冲器8，动力装置机座9，箭头10，11，12，13，14，15大滑块作功角b构成。

图四是图一位置经过T3/4时间(或若干分之T)转盘7转到的位置，此时大滑块4开始与大滑块缓冲反弹器6相互作用，在缓冲和反弹作用过程中，动力装置得到箭头15所示的方向的动力F3、F4(F3为缓冲作用得到，F4为反弹作用得到)。大滑块4在反弹作用中，得到速度V4，方向如箭头11所示。大滑块4做功角b为在缓冲反弹作用中轨道转过的角度，从反弹作用结束开始大滑块4在V4和离心力不断减速的情况下经T/4-bT/360沿轨道2运动回图一所示的位置，进行下一次击打。箭头10，13，表示小滑块的运动方向，从缓冲作用开始，小滑块3经T/4时间运动至缓冲击打器1进行下一次击打。

图五表示：滑块与缓冲反弹击打器相互作用情况。

由缓冲反弹击打器1，轨道2和2′，滑块3和3′，转盘7，防出缓冲器8，动力装置机座9，箭头12，13，14，15，16。做功角c构成。

当转盘7按箭头12所示的方向旋转转速未达到所需的稳定转速W前，滑块3在离心力作用下转到轨道边缘，防出缓冲器8与滑块3相互作用，防出缓冲器8受到滑块3离心力F离作用，方向如箭头14所示，滑块3受到防出缓冲器8的反作用弹力，F弹的方向如箭头16所示(在缓冲反弹击打器1与滑块作用前，F离和F弹平衡)。

当转盘7转速达到所需稳定转速W后，轨道2转到图五所示位置，滑块3与缓冲反弹击打器1相互(击打)作用，经TC/360(或若干分之T)，轨道2转到轨道2′位置，滑块3受到缓冲反弹击打器1击打力F击′作用，滑块3获得速度V击，方向如箭头13所示，滑块3在V击和离心力不断减速运动至圆心O处，继续沿轨道2，在离心力不断加速下运动，滑块3以速度V回运动至轨道边缘。此时用T-cT/360(或若干T)转盘7又从刚击打结束位置转回图五所示的位置；在(击打)作用中缓冲反弹击打器1受到滑块3的作用力F击，方向如箭头15所示，F击即是所需的动力。

滑块3以速度V回对缓冲反弹击打器1进行冲击，使缓冲反弹击打器1受到滑块3的冲击力F冲作用方向如箭头15所示，F冲也为所需动力，滑块3受到缓冲反弹击打器1反作用力F冲′作用方向如箭头16所示，使滑块3沿轨道方向逐渐减速，当沿轨道方向减至零(或一定速度)时，此过程称为缓冲过程。缓冲过程完成即进入了击打过程，滑块3受到缓冲反弹击打器1反弹击打作用力F击′方向如箭头13所示，缓冲反弹击打器1也受到滑块3反作用力F击方向如箭头15所示，F击既是所需的动力。滑块3在F击′的作用下得到速度V击方向如箭头15所示。再经T-cT/360(或若干分之T)时间转盘7又从刚击打结束位置转到图五所示位置，滑块3和缓冲反弹击打器1进行下一次的缓冲击打过程。作功角c为在缓冲击打作用中，轨道2转到轨道2′位置的夹角。

图六表示缓冲反弹击打器与滑块构造情况。

由缓冲反弹击打器1，轨道2，滑块3，转盘7，防出缓冲器8，动力装置机座9，滑块碰撞块10，耐磨轮13，滑块轮14，转动轴15，箭头12。

为了增加缓冲反弹击打器1的使用寿命，在其击打部位还可采用可转动的易更换的耐磨轮13，进行直接的缓冲和击打，滑块碰撞块10也采用易更换的耐磨轮13使用。滑块轮14沿轨道2运动，传动轴15带动转盘7沿箭头2所示方向旋转。

图七表示两台电动机定子力矩互相抵情况。

由缓冲反弹击打器1，轨道2，滑块3，转盘7，防出缓冲器8，动力装置机座9，耐磨轮10，传动轴轴承座11，电动机12，13，电动机机座14，转子转动轴15，导线16，控制器17，电源18，箭头19，20，21，构成。

电源18(为发电机，燃料电池或其他产生电能的装置)所发的电能通过导线16传输给控制器17，在需要动力装置工作时，通过操作控制器17，通过导线16使缓冲反弹击打器1，电动机12、13，得电工作。电动机12、13，得电旋转，方向如箭头19、20所示，因两电动机型号一致，互为反转，同时动作，带动相同负载，这样其定子通过电动机机座14和动力装置机座9，使电动机12、13定子的力偶作用相互抵消；电动机12、13转子带动传动轴15按箭头19，20所示方向转动，从而带动转盘7转动，因此使滑块3的运动方向发生改变，并与缓冲反弹击打器1相互作用，在需要击打滑块3时，控制器17控制通过导线16使缓冲反弹击打器1得电击打，以达到本发明的目的；箭头21所示方向的动力。

具体实施方式：

附图八表示：电动机定子改为外转子产生动力的情况

由缓冲反弹击打器1，滑块3，转盘7，防出缓冲器8，动力装置机座9，电动机10，内转子传动轴15，内转子传动轴轴承座11，外转子传动轴轴承座12，外转子轴承坐13，外转子传轴21，导线16，控制器17，电源18，箭头19，20，22构成。

电源18(为发电机，燃料电池或其他产生电能的装置)所发的电能通过导线16传输给控制器17，在需要动力装置工作时，通过操作控制器17，通过导线16使缓冲反弹击打器1，电动机10得电工作。电动机10旋转方向如箭头19，20所示，内转子带动内转子传动转动轴15，外转子带动外转子传动轴21转动。进而带动转盘7转动，改变了滑块3的运动方向，与缓冲反弹击打器1进行作用，在需要击打时，由控制器17控制使缓冲反弹击打器1得电击打，这样得到需要的动力，方向如箭头22所示。电能(或其他形式能量)通过电动机10(或利用其他形式能量的发动机)和缓冲反弹击打器1输入，在动力装置运行中，通过缓冲反弹击打器1得到所需动力，飞行器通过动力装置得到动力，进而改变自身机械能。

Claims

1、一种动力装置，它包括缓冲反弹击打装置[1](小滑块缓冲反弹器[5]，大滑块反弹器[6])，其特征是电动机[10](电动机[11]、[12])得电，通过内转子传动轴[15]，外转子传动轴[21]，旋转带动转盘[7]、轨道[2]、滑块[3](小滑块[3]、大滑块[4])。

2、根据权利要求1所述的一种动力装置，其特征在于所说的缓冲反弹击打装置[1](缓冲击打装置[1])和转盘[7]有同步装置，以保证同步运行。

3、根据权利要求1或2所述的一种动力装置，其特征在于所说的轨道[2]边缘两侧，有防出缓冲器[8]。

4、根据权利要求1或2所述的一种动力装置，其特征在于所说滑块[3](小滑块[3]、大滑块[4])上设有滑块轮[14]。

5、根据权利要求1或2所述的一种动力装置，其特征在于所说缓冲反弹击打器[1](缓冲击打器[1])上设有耐磨轮[13]。

6、根据权利要求1或2所述的一种动力装置，其特征在于所说滑块[3](小滑块[3]、大滑块[4])上设有耐磨的滑块碰撞块[10]或耐磨轮[13]。

7、根据权利要求1或2所述的一种动力装置，其特征在于所说控制器[17]设有调节装置，调节电动机[10](电动机[11]、[12])，缓冲反弹击打器[1](缓冲击打器[1])的电压、电流。

8、根据权利要求1或2所述的一种动力装置，其特征在于所说电动机[10](电动机[11]、[12])，缓冲反弹击打器[1](缓冲击打器[1])可用电能或其他形式能量提供(此时电动机改用发动机)。