具体实施方式
本实用新型的主体结构是:飞碟,包括舱体22、操控系、电气系、舱内设施、燃料系、启动系和点火系,舱体22上安装舱体运动方向调节装置和舱体旋转稳定调节装置,舱体22上安装燃料箱27,燃料箱27上设置燃料管29,舱体22上安装飞轮喷气发动机,飞轮喷气发动机包括飞轮轴6、飞轮5和喷气装置,飞轮轴6与舱体22连接,飞轮轴6上安装飞轮5,飞轮5外周安装多个喷气装置,喷气装置喷气方向与飞轮5半径间夹角为Φ1,经研究,Φ1的最佳值范围在55.62°
—68.76°之间,可以帮助克服一部分离心力,用以抵消大部分高速旋转产生的巨大离心力,可以实现高速旋转,不必担心飞轮5被离心力分离,可以降低对飞轮材料的要求。喷气装置喷气方向与飞轮5所在的垂直于飞轮轴6的平面的夹角为Φ2,Φ2为非零角,角度太大会妨碍飞碟的转速,角度小要求更高的转速,才可以输出更大推力,Φ2的最佳值范围是在10°—34.38°。角度越小使飞碟转速越容易提高,形成的螺旋推进的喷气具有更高的转速,可以使它的推力更大、推进速度更高。
舱体22直径略大于飞轮5直径,但不要太大,太大不利于操控。舱体22直径大小以喷气装置喷出的气体喷不到舱体22、舱体22的上沿紧挨着喷气装置喷出的气体的边缘、方向板26展开时可以阻挡喷气装置喷出的气体为好。高速飞碟舱体22直径可以稍小一点,低速飞碟舱体22直径可以稍大一点。舱体22的高度与舱体22的外径相同。经研究,舱体22最佳结构为球形,球体越圆越好,外部越光滑越好,这样可以减少飞行中的阻力。
舱体22内空间可以分为内舱43和底舱44,内舱43高度可以设计成舱体22直径的0.618倍。小型飞碟内舱43高度根据需要尽量加高,要充分利用空间,使它发挥最大作用。大型飞碟可以把内舱43做成多层的,内舱43可以做成多房间结构。单个的房间结构的舱体22可以设计成旋转的,根据飞碟的飞行状态转动使重心不变,使乘坐舒服。可以在内舱22与飞轮5之间的空间里安装燃料箱27,燃料箱27设置燃料管29。进气控制装置11也安装在这个区域。离合电刷28也可以安装在这个区域的飞轮轴6上,飞轮轴6贯穿整个内舱22。它在舱体22中间,它外面要套上隔离套管49,这样它旋转就不会影响到舱内了,同时套管也起到对舱体22的密封作用。飞轮轴6与舱体22之间安装轴承,为了提高承载能力,可以安装多个轴承,可在套管内注入润滑油润滑轴承,轴承也可以选用磁力轴承33,可大大提高飞轮转速,使用磁力轴承33时也可以利用磁力轴承外部磁体替代隔离套管49,可以节省空间,缺点是无法隔离磁场,强磁场会使舱内铁器吸到磁力轴承上难以取下。整个飞碟的高度与宽度基本相等,它飞行时与舱外涡流气旋共同构成一个正球形,更加有利于降低阻力,使飞行更加平稳。
舱体22根据不同的飞行要求选用不同的材料,普通的可以用工程塑料,或高强度的发泡塑料一次成型,内部要设龙骨,舱门也用它,加一些密封措施即可,稍高级一点的可以用现在的飞机的壳体材料。需要进行航天的飞碟的舱体22可以用碳纤维材料,也可以使用现在的航天飞行器的外壳材料。
它的舱体22内部设施简单的可以跟小汽车差不多,高级的跟飞机一样,航天的用航天飞行器标准即可。舱体22直径两米,可以载客4—5人。需要把舱体22上部区域以及底舱充分利用,使内舱高度可以使人座进去。普通飞碟一般舱体直径2到3米即可,做到十米以上的为中等飞碟,可以取代现有的所有的飞行器,一百米以上的就是大型飞碟,可以作为航天母船取代空间站。舱体直径也可以做的小于一米,舱体直径也可以做得更小,可以用于一些其它领域。
为了减少飞碟重量,可以把飞轮5做成框架式的,材料可以用碳纤维等高强度的材料,这样飞轮5直径可以做得很大。普通飞碟用一般材料即可。飞轮5上方的面要做成111.24度弧面。这个角度使飞碟无论平飞或者立飞,飞轮5所受的阻力基本都一样,这有利于飞碟的飞行平稳。
舱体运动方向调节装置位于舱体22的外侧上方,包括方向板26和第一伸缩器24,舱体22上安装方向板26和第一伸缩器24,第一伸缩器24上安装第一伸缩杆25,第一伸缩杆25一端与方向板26连接。舱体22可以安装多个方向板26,一般设置3个或者4个就可以,方向板26要均匀分布在舱体22上,方向板26是弧面结构,方向板26要用耐温材料,方向板26的上沿与舱体22的上边平齐,方向板26可以在飞碟飞行时保持飞行稳定,通过调节各个方向板26的位置可以改变飞碟的飞行方向。第一伸缩器24通过控制第一伸缩杆25的伸缩来控制方向板26的位置,从而改变飞碟的飞行方向,第一伸缩器24由飞碟的控制系统控制。
舱体22上可以安装4个方向板26,均匀的分布在舱体的前、后、左、右四个方位。不需改变方向时,方向板26紧贴舱体22,闭合在舱体22上时舱体22外壁是一个圆滑的球面。方向板26上边缘有轴与舱体22连接,轴与飞轮轴6垂直。第一伸缩器24用中央操控系统来控制,可以用操控杆来控制,可以用一套电路系统由操控杆发出指令,第一伸缩器24接收指令后完成对第一伸缩杆25的伸缩。调整方向板26的开合角度会对舱外涡流气旋产生影响,就会改变整个飞碟的运动方向。
当它高速飞行时,飞碟的飞轮5是在飞碟的最前面的,这时方向板26的方位名称就是上、下、左、右,左边方向板翘起,飞碟就会向左方飞,右边翘起就会向右方飞,下边翘起就会向下方飞,上边翘起就会向上方飞。当它停在空中时,飞碟的飞轮5是在飞碟的上方的,这时方向板26的方位名称就是前、后、左、右,前边的方向板26翘起,飞碟就会向斜上方飞,后边翘起就会向后斜上方飞。左边翘起就会向左斜上方飞。右边翘起就会向右斜上方飞。当它低速飞行时,飞碟的飞轮5是在飞碟的斜上方的,这时方向板26的方位名称同样是前、后、左、右,前边的方向板26翘起,飞碟就会加速向前飞行,后边翘起就会减速飞行,左边翘起就会向左拐弯,右边翘起就会向右拐弯。
方向板26也可以做成三块,均匀的分布在舱体22的前左方、前右方、正后方三个方位上,方法基本与设置4块方向板26相同,只是操控更复杂一些,优点是在飞碟平飞时不影响视线。
为了避免方向板阻挡视线,也可以将方向板26设计成平移式的,可以将方向板26安装在舱体22上方,在舱体22上方设制滑道,第一伸缩器24控制第一伸缩杆25使方向板26沿舱体22横截面半径方向来回滑动即可,本方案缺点是造价高。
飞轮喷气发动机一旦启动,就会在舱体22周围产生一个涡流气旋,涡流气旋的旋转方向与飞轮5的旋转方向正好相反,涡流气旋向舱体22下方产生推力,同时涡流气旋作用于舱体22,使舱体22产生一个与涡流气旋旋转方向相同的扭力,这个扭力方向与飞轮5旋转扭力方向相反,这两个相反的扭力可以带动发电机的工作,同时可以利用它来调节舱体22的稳定性,使舱体22不会旋转起来。为了更好的利用这两个扭力,在舱体22上设置舱体旋转稳定调节装置,舱体旋转稳定调节装置包括调节板23、第二伸缩器46,舱体22上安装调节板23和第二伸缩器46,第二伸缩器46上安装第二伸缩杆38,第二伸缩杆38一端与调节板23连接,第二伸缩器46通过控制第二伸缩杆38的伸缩来控制各个调节板23的位置,从而保证舱体22的平衡。可以在舱体22外安装多个调节板23,可以安装三个或四个调节板23,调节板23均匀的分布在舱体22的各个方位。每一块调节板23就像一扇门,它处在舱体22中部,分布在舱体的腰线上。调节板23是一个弧面结构的,调节板23的弧度与舱体22弧度一样,调节板23要能够紧贴舱体22。调节板23紧贴舱体22后整个舱体22是一个圆滑的球体。它的高度可以是内舱高度的0.382倍,宽度可以是舱体22圆周长的四分之一的0.382倍比较好一些。调节板23可以开和,调节板张开,涡流气旋对它的外面产生一个与涡流气旋旋转方向相同的推力,使来自涡流气旋的扭力对舱体22的作用力加大;调节板23闭合作用力变小。调节板23的开合边连接第二伸缩杆38,第二伸缩杆38再连接第二伸缩器46来控制第二伸缩杆38,可以用一套电路系统由操控杆发出指令,第二伸缩器46接收指令后完成对第二伸缩杆38的伸缩。转轴边连接舱体22,两个角上有轴与舱体22连接。从转轴边到开合边的方向与涡流气旋旋转方向相同。
调节板23也可做成伸缩式的,伸缩式的调节板23的平面与飞轮轴6和舱体22横截面半径平行,用第二伸缩器46控制调节板23的伸缩即可,调节板23伸出,使舱体22受到的来自舱外气旋的扭力加大,收缩扭力变小。这种伸缩式的调节板23的结构占用空间大,制造成本也高,效果也不是很理想,基本不使用。
为了更好的稳定舱体22,在飞轮轴6与舱体22之间安装一个摩擦装置,摩擦装置包括主动摩擦器14、被动摩擦器37和摩擦控制器36,飞轮轴6上安装被动摩擦器37,舱体22上安装摩擦控制器36,摩擦控制器36上安装主动摩擦器14,主动摩擦器14与被动摩擦器37相对应。可以采用近似于汽车刹车,如叠刹、鼓刹装置的结构。当舱体22沿涡流气旋旋转方向转动时,就启动摩擦装置,利用飞轮5的扭力来校正舱体22,当舱体22沿涡流气旋旋转反方向转动时,就关闭摩擦装置,把调节板23张开,从而加大来自涡流气旋的扭力,利用涡流气旋的扭力来校正舱体22,使舱体22停止转动。调节板23与摩擦装置的交替作用就实现了舱体22的稳定。一般情况很少启动摩擦装置,用调解板23即可调节舱体22的稳定,因为摩擦装置会磨损,特别是高速旋转对它的磨损更加严重,发电机本身就起到一个摩擦装置的作用,主要用它来取代大部分的摩擦装置的工作,摩擦装置只在特殊情况下用,比如方向板26大幅张开时、飞碟加速运行时、舱体22突然受到气旋影响时等。在太空失重条件下,可以让舱体22按一定的速度旋转,利用离心力产生近似的重力,从而消除失重给宇航员带来的不良反应。
飞碟升降可以用调整飞轮喷气发动机转速来控制,用油门来控制飞轮喷气装置转速。方向板26由操控杆控制,操控杆可以前后左右随意摆动,可以把操控杆做成杆式,用右手来控制,左手控制调节板23与摩擦装置,向左摆舱体22向左转,向右摆舱体22向右转。如果启动摩擦装置舱体22向左转的话,那么向左摆就启动摩擦装置,向右摆启动调节板23,可以设计成方向把式或方向盘式操控杆,用方向把或方向盘的转动来控制舱体旋转稳定调节装置,用方向把或方向盘的转轴的摆动来控制舱体运动方向调节装置。用脚来控制油门,也可以用一些更先进的操控设备来控制它们。可以用电脑系统来自动驾驶,可以用雷达,卫星定位等航空技术,飞碟会更加完美,雷达发射器装在舱体22的腰线上即可。舱门安装在方向板26下方或调节板23区域,可以直接把调节板23安装在舱门上,在舱体22的空闲区安装舷窗,小型飞碟的操控台可以用摄像头以及雷达系统在屏幕上观看舱外情况,透过舷窗也可以观察到一部分舱外情况,在起降时有用,大型飞碟舷窗会很大,可以直接利用舷窗观察到更多的舱外情况。
本实用新型进一步的特征在于:为了保证飞行安全,可以在底舱44下部舱体22上安装安全气囊18,安全气囊18中气体可以选用氦气或其它比较安全的气体。飞碟一旦出现问题安全气囊18可以弹出同时充气形成气球使飞碟缓慢落地,避免空难发生。底舱44的多余空间作为储备箱。
为了方便飞碟起降,在底舱44下部舱体22上安装起落架伸缩器20,起落架伸缩器20上安装起落架19,飞行时起落架伸缩器20将起落架19收进舱体22内,降落时起落架伸缩器20将起落架19伸出舱体22外。为了保证飞碟平稳起降,飞碟上安装三根起落架19,可以使飞碟平稳的起落。起落架19上也可以安装轮子以及传动装置,这样飞碟就可以在地面上运动,不过造价会大大提高,这个方案在大型飞碟上比较适合。
本实用新型实施例之一的结构是:飞轮喷气发动机的结构是:飞轮5上设置气体混合室9,气体混合室9中部开设进气孔21,燃料管29与进气孔对应。喷气装置采用的是喷气气缸2,在飞轮5外周安装多个喷气气缸2,气体混合室外周开设出气口4,喷气气缸上开设进气口3,进气口3与出气口4连通,喷气气缸2上安装点火器30,进气口3内设有进气通道39,进气通道39一端开口朝向飞轮5的旋转方向,进气通道39另一端朝向喷气气缸2内腔横截面切线方向同时向气体混合室9倾斜扩张开口,喷气气缸2内设置燃烧室40和喷气室41,喷气室41进气部位横截面面积小于燃烧室40最大横截面面积。
气体混合室9进气部位直径小于出气部位直径。气体混合室9的中心轴线与飞轮5中心轴线在一条直线上,进气孔21的中心与飞轮5中心轴线在一条直线上。气体混合室9内腔尽量做的中心区厚一些,边缘尽量做得薄一些,这样可以进一步提高气体混合室9边缘的气体压力。气体混合室9可以与飞轮5制作成一体,也可以制作成分体的。可以将飞轮5设计成空心的,利用空心部位作为气体混合室9。燃料管29喷嘴设在进气孔21边上,要多设几个喷嘴,它们设在进气孔21周围,数量多一点比较好,可以使燃料与空气更好的混合。燃料连同气体会被一并吸入气体混合室9。
燃烧室40与喷气室41之间有缩小的喷气口,喷气室41开口扩张,喷气室内腔向喷气方向内径逐渐加大,喷气室开口逐渐扩张可以更好的提高喷气速度,提高能量利用率。
燃烧室40内安装点火器30,点火器30可以采用火花塞,喷气气缸2上下两侧边沿设置基座48。喷气气缸2内壁要制作的线条流畅,形成流线状,特别是喷射口处更要线条流畅,使气流运动顺畅,减轻磨损。内壁上可以开设旋转方向与喷气气缸2内涡流气旋旋转前进方向相反的螺纹,螺纹深度和宽度可以根据喷气气缸2的大小比例尺寸来确定,螺纹前进角度为55.62°时最好。反向螺纹可以加剧涡流气旋外围的转速递减,可以提高涡流气旋中心的相对转速,同时在缸壁与涡流气旋之间形成一层激波,更好地把来自涡流气旋的能量与内壁隔离,可起到保护内壁的作用,同时可减轻内壁磨损。如果把螺纹取消,基本也不影响喷气气缸2工作,只是增加了内壁的温度,增加了内壁的烧损,同时增加了内壁对外的能量散失,同时也相对降低了喷气气缸2内涡流气旋的从中心到外围的转速递减,使涡流气旋的转速相对降低,进而影响喷气速度,影响实现高速旋转,影响整个飞轮喷气发动机的性能。为了更好的散热,喷气气缸2外壁可以设置螺纹或散热片。为避免高速旋转造成的气流速度太快对气体混合室9内壁以及进气通道39内壁的摩擦造成的温度太高,可以在它们内壁上设置跟气流方向呈倾斜角度的横向螺纹,螺纹会在内壁表面产生一层激波,可以大大减轻磨擦生热。
喷气气缸2可以用各种材料,通常情况下,使用一般的发动机缸体材料即可,缸体可以采用铸造工艺一次成型;也可以使用耐温高强陶瓷材料,可大大提高使用寿命,对条件要求高的,喷气气缸2外部可以再包裹金属或碳纤维等高强材料来加强强度。也可以在喷气气缸2外设置一个桶状套,桶状套用高强材料。
本实用新型的喷气气缸2可以采用多种形式,常用的喷气气缸2内腔的中轴线为圆弧线,喷气气缸2的出气端与飞轮5并齐的话,喷气气缸2内腔中心轴线的弧度可以跟飞轮5边沿的弧度相同,喷气气缸2内腔中心轴线的弧度可以选择多种弧度。安装时只需以喷气气缸2顶部中心轴线为轴心扭转喷气气缸2即可调整喷气方向与飞轮所在的垂直于飞轮轴的平面的角度。这种方案为最佳方案,喷气气缸2内易于形成涡流,易于喷射。
喷气气缸2内腔的中轴线也可选用弯曲线,以燃烧室40的喷气口部位为夹角的交点,构成内腔中心轴线的弯曲线结构,使喷气气缸2内腔中心轴线从燃烧室40的喷气口部位开始弯曲。安装时以喷气室41内腔中心轴线为准,使燃烧室40内腔中心轴线与飞轮5半径平行,使喷气室41内腔中心轴线与飞轮5半径呈一定的倾斜角度即可。安装时只需以喷气气缸2顶部中心轴线为轴心扭转喷气气缸2即可调整喷气方向与飞轮5所在的垂直于飞轮轴的平面的角度。这种弯曲线结构的方案也有利于涡流形成。
喷气气缸2内腔的中心轴线也可以选用直线,这种结构制造工艺相对简单一些,但是使用效果最不理想,不利于在形成涡流,也不利于简化安装。
燃烧室40喷气口面积小于进气口面积为好,喷气口面积小于进气口面积有利于提高燃烧室40压力,但是过小容易造成回火,同时提高了燃烧室40与外部的压力差,使能量利用率降低,造成能量损耗,可以根据不同的需要选用不同的喷气口与进气口的面积比例大小。喷气口面积大于进气口面积,容易造成点火困难同时也不利于维持燃烧,甚至根本就实现不了点火。喷气口面积等于进气口面积,基本上也可以点火和维持燃烧,只是缸内压力会受到影响,点火稍微困难一些,还是以喷气口面积稍微小于进气口面积为好。喷气气缸2内的气流是做旋转推进运动的涡旋气流,可以提高气流的滞留时间,更好的维持燃烧。进气口面积与喷气口面积的最佳比例范围为1:0.618—1:1。进气口面积与燃烧室最大横截面积的最佳比例范围是0.382——0.618:1。当燃烧室40进气口面积大于燃烧室40喷气口面积时,将点火器30的点火端安装在燃烧室40喷气口附近,可以更加容易点火,同时更好的避免点火时的回火,点火器30用常规火花塞即可。
喷气气缸2的喷气端与飞轮5并齐为最佳,喷气气缸2内腔中心轴线的长度可以是飞轮半径的0.618倍,喷气气缸2内腔横截面的直径可以是喷气气缸2内腔中心轴线长度的0.382倍,喷气室内腔中心轴线的长度可以是喷气气缸2内腔中心轴线的0.382倍,这样可以使喷气气缸2与飞轮的大小比例协调,也使喷气气缸2自身的粗度与长度比例协调。
为了保证涡流的形成,进气口3设在喷气气缸2内腔横截面切线方向上,进气通道39沿喷气气缸2横截面切线方向开口在燃烧室40顶部,以便空气以切线方向冲进喷气气缸2。进气口3横截面可以选用各种形状,圆形、方形、三角形、多角形、弧边形、不规则型等均可,最好的形状是长方形,长方形的长边与喷气气缸2中心轴线平行,这样有利于形成涡流。
进气口3内设置进气通道39,进气通道39开口方向与喷气气缸2工作时的飞轮5旋转方向同向最好,有利于气体顺利进入喷气气缸2,这是因为气体混合室9内的气体的旋转前进速度低于气体混合室壁9的前进速度,飞轮喷气发动机转速越高越能体现这一点,可以利用这一点使进气更好的沿喷气气缸2内腔横截面切线方向进入,更好的利用惯性冲击力来促进涡流形成,可以更好的提高涡流的旋转速度。进气通道39倾斜角度要尽量小,使进气通道顺畅,形成流线型,可以使气流非常顺畅的进入喷气气缸2。进气通道39开口扩张,使气流更容易进入进气通道,更好的提高进气压力,同时可以更好地避免回火。
喷气气缸2上的点火器30连接点火系,点火系包括电源、开关、高压变压器、电路等,电源设置发电机,发电机由飞轮喷气发动机带动发电给电源电瓶充电,点火系各个部件整合在点火装置中,可以在飞轮轴6上设置点火装置,点火器30与点火装置连接,点火电路通过飞轮轴6上的电刷与外部点火电路接通。在电刷与飞轮轴6之间设绝缘材料层,连接电刷的高压线沿飞轮轴6到达飞轮5表面再连接各个点火器30。高压线的另一个电刷设置在电磁体控制的离合器上,两个电刷共同构成离合电刷28,电磁铁的断电与通电使两个电刷离、合,离合电刷28可以避免高速旋转对电刷的磨损。点火装置也可以不采用离合电刷,将离合器取消,使两个电刷之间留有一定间隙,构成分离电刷,利用高压电直接击穿电刷间隙区,实现电路接通,同样可以避免造成电刷相互之间的摩擦,可以更加简化电刷的安装结构。为了简化安装,同时避免高压电路损坏等一系列问题,可以将高压电路以及电刷装置取消掉,只需在飞轮5下方靠近点火器30的部位安装一个或多个电极,最好是安装一圈高压电极,电极连接点火电路,可以更好地实现点火。安装点火器30时使点火器30的接线柱靠近电极,留出一定间隙,高压电会击穿间隙,实现电路连接,安装一个或多个电极时,随着飞轮5旋转,点火器30会运动到电极下面,与高压电实现电路连接,实现点火。
点火系也可以不采用上述方案中的点火装置,而是做成微型点火装置直接安装在每个点火器30旁,这种方法技术要求高,成本高,不如上述方案效果好。
采用磁力轴承33的飞轮喷气发动机由于没有接触面与舱体22连接,为了实现电路连接,需要加一个接地电极,可以在飞轮轴6上设一个分离电刷,使高压电负极与飞轮轴6实现连接,使点火电路形成回路。
启动系包括电源、开关、电路、起动机、传动装置等,飞轮喷气发动机需要借助启动装置启动,获取初始旋转速度,启动装置可以直接安装在飞轮轴6上,启动装置带动飞轮轴6旋转,从而为飞轮喷气发动机提供初始转速。
本实施例中,首先启动启动装置使飞轮5旋转,随着飞轮5旋转达到一定速度后,空气会自动吸入进气孔21,燃料管29开始向进气孔21输送燃料,燃料与空气被自动吸入气体混合室9,混合气体在气体混合室9中自动形成一个从中心到外围转速递增的涡流气旋,使气体混合室9边缘的气体压力提高,使气体与燃料混合均匀,在离心力的作用下,燃料混合气经出气口4、进气口3进入喷气气缸2的燃烧室40,形成一个从中心到外围转速递减的涡流气旋,点火器30点火使涡流气旋开始燃烧,涡流气旋延长了燃料在燃烧室40的滞留时间,使燃料与空气更好的混合均匀,更好的保证了燃料的充分燃烧。燃烧室40涡流气旋一旦形成,会在燃烧室40内形成一个旋涡,混合气会从旋涡全部进入涡流气旋中心,燃料的不断加入燃烧释放热量更加快了涡流气旋中心的转速,使中心到外围的转速递减加剧,大大提高了涡流气旋中心的相对转速,使能量更多的集中在涡流气旋中心,燃烧室40中心区可以产生出一个高温高压环境。
高压气体从喷气室41排出,形成推力,推动飞轮5旋转。飞轮5外缘也形成一个从中心到外围转速递减的涡流气旋,这同样可以大大降低噪音。飞轮喷气发动机一旦点火即可取消外力助推,实现自我高速旋转,输出动力。同时关闭启动装置和点火器30。
为了提高强度,提高抗离心力能力,可以安装紧固板45,紧固板45中心开孔,不影响气体混合室9进气,它的边缘到达喷气气缸2部位,盖在喷气气缸2上方,将紧固板45与各个喷气气缸2的基座48紧固在一起即可,可以大大提高强度,同时不影响散热。制作时可以将气体混合室9加高,进气孔21边缘与紧固板45紧固在一起,这样有利于进一步提高强度。紧固板45边缘再加支撑板,可以进一步提高强度,支撑板与紧固板45可以制造成一体的,将支撑板与飞轮5连接在一起即可,这样就形成一个整体,使整体更牢固。
本实施例可以实现飞轮高速旋转,当飞轮5达到一定转速,喷气气缸2中可以实现核反应,产生超高动力。飞轮喷气发动机即可以使用常规燃料作为常规动力的发动机,也可以使用任何一种元素作为核燃料,可以直接燃烧空气,让空气中的元素发生核反应,可以让氢元素发生裂变反应,甚至可以用真空中的量子作为核燃料,这一点在宇宙飞行中很重要。
工作原理:喷气气缸2中的涡流中心产生出一条高压力的桶状管,涡流气旋中心相对于外围的转速递减越大,涡流中心区受到的压力越大,同时由于飞轮5的高速旋转,使涡流气旋也沿立面轴高速旋转,飞轮5转一圈,涡流气旋也沿立面轴转一圈,就好像月球围着地球旋转一样,月球公转一圈同时也自转一圈,飞轮5带动喷气气缸2旋转就使喷气气缸2内涡流气旋围着飞轮轴公转,它公转一周同时也沿立面轴自转一周,使涡流气旋同时具有一个涡流气旋本身具有的平面旋转扭力和一个公转造成的自转所产生的立面旋转扭力,这两种力相互作用对原子会产生分离作用。涡流气旋中的原子也象月球一样受到公转一周同时自转一周的旋转扭力。
当飞轮5转速达到极高速度时,飞轮喷气发动机的场的立面旋转的转速与飞轮5转速同步,使来自立面旋转的场的转速很高,在气体混合室9内形成一个从中心到外围转速递增的涡流,该涡流可以使燃料和空气更好的混合均匀,原子从进气孔21进入气体混合室9后,原子受场的影响使原子自身的场被突然加速旋转,这种突然加速的加速度极高,当达到一定程度时会打破原子自身场的平衡,使原子结构发生变化,使原子成为等离子体。气体混合室9在点火初期只是起到混合燃料的作用,当飞轮喷气发动机达到一定转速时,气体混合室9的作用就成了一个把原子转化为等离子的等离子产生器。转速高低决定了能否将原子转化为等离子体。
喷气气缸2中涡流气旋中心产生出一个高温高压区,转速很高时,涡流气旋中心区的温度和压力会很高,当等离子态的原子进入涡流气旋中心区时,会被涡流气旋切割,涡流气旋是一个从中心到外围转速递减的涡流气旋,不同半径的圆圈的线速度不同,使相邻的圆圈之间产生相互摩擦,同时这个涡流气旋的旋转轴与气体混合室9中的涡流气旋的旋转轴存在一个交叉角度,使等离子态的原子被涡流气旋切割,会使等离子态的原子分离,出现核反应,平面旋转扭力与立面旋转扭力的相互切割影响原子使原子发生核反应,转速够高的话氢原子也会发生核裂变反应。其它的元素同样也会发生复杂的各种核反应。
这需要极高的转速,达到一定转速时可以实现核反应,首先可以实现高原子量原子的核反应,气态原子更容易实现核反应。一旦点燃核反应,转速会更高,喷气气缸2中涡流气旋中心温度压力会更高,喷气气缸2壁所受的温度和压力却没有多大变化,随着转速的进一步提高,核反应会加剧,会使各种元素都发生核反应,再加速会实现氢原子的裂变反应,那时喷气气缸2喷出的就是由量子、中微子、夸克类构成的能量流。
产生核反应取决于飞轮喷气发动机的转速,与飞轮5大小无关。与喷气气缸2内的高温高压条件也关系不大,不需要很高的温度和压力,只要求很高的飞轮转速。从中心到外围转速递减的涡流气旋使喷气气缸2壁所受的温度和压力始终不会太高。用于宇宙航行,带很少的燃料就可以完成宇宙航行,同时可以利用宇宙中大量存在的氢原子来添加燃料。可以用任何一种元素作为核燃料。
本实施例飞轮喷气发动机高速旋转状态下会产生核反应,可以使用空气作为核燃料,实现核反应时,为了控制飞轮喷气发动机,在舱体22上设置进气控制装置11,进气控制装置11与进气孔21相对应,进气控制装置11一般安装在舱体22上,也可以安装到飞轮5上,但是安装到飞轮5上容易影响飞轮5整体强度,一般不采用,进气控制装置11上设置伸缩器,伸缩器上安装密封板10,伸缩器受操控系统控制,伸缩器要使密封板10上下移动时保持稳定。伸缩器与密封板10之间要安装磁力轴承或其它可以承受极高转速的轴承装置,使密封板10可以高速旋转。在密封板10上做一个错台,磁力轴承套33在错台上即可,这样磁力轴承之间的间隙就对密封板10的密封毫无影响了,磁力轴承33内外磁体之间要设计成斜面或弧面或槽状的,使它可以承受与磁力轴承33旋转轴平行的力,保证密封板10可以上下移动。当密封板10向进气孔21靠近时,飞轮喷气发动机进气量变小,使核反应强度降低,控制密封扳10即可控制飞轮喷气发动机的转速和功率,密封板10全部把进气孔21封死后,密封板10可以随着飞轮5高速旋转同时实现停火。密封板10套在飞轮轴6上,随飞轮轴6同步旋转,并且可以沿飞轮轴6上下滑动,与飞轮轴6之间不能有间隙,用密封油使相互之间既可以来回滑动又可以使相互之间的间隙密封,密封板10上面再装磁力轴承,磁力轴承连接伸缩器,伸缩器要加大回缩力,使密封板10一旦与进气孔21密封后可以再分离,因为高速旋转的的进气孔处会产生一个很大的吸力,一旦密封板10与进气孔21接触后会很难分开,会出现空中熄火,为避免发生这种情况,必须使密封板10与进气孔21再分离,所以要加大伸缩器的回缩力,同时进气孔21也要加固,使进气孔21不会随密封板10活动。为了更好地实现分离,可以将密封板10设计成强磁体,进气孔21周围也装一圈强磁体,它们在磁场作用下就不会轻易合在一起了。为了防止燃料管29影响到进气控制装置26的使用,燃料管29需要设计成伸缩的或者摆动的结构,实现核反应后燃料管29离开进气孔21,这样不影响活动密封板10工作。本实施例飞轮喷气发动机使用常规燃料时不需要安装进气控制装置。
本实施例的优点在于:可以采用多种燃料,可以实现高速旋转并产生核反应,能源利用率高,速度快,动力强,可以燃烧空气,可以实现太空中氢原子的核反应,是在太空中星际飞行的最佳方案。
本实用新型实施例之二的结构是:飞轮喷气发动机的结构是,喷气喷气装置采用涡轮喷气发动机32,飞轮5外周安装多个涡轮喷气发动机32,它的外形几何结构、尺寸比例等可以跟实施例之一中的喷气气缸相同,安装方法也相同,飞轮5外周安装多个涡轮喷气发动机32,涡轮喷气发动机32与燃料管29连通。本实施例中,燃料箱27可以位于舱体22的底部也可以位于舱体22上部,燃料箱27位于舱体22上部时,燃料管可29可以沿舱体22壁到达舱体22底部,在舱体22底部安装旋转座台34,旋转座台34上设置供给管35,供给管35底端与燃料管29连通,供给管35顶端与各个涡轮喷气发动机32连通。各个涡轮喷气发动机的启动电路连接飞轮轴6上的电刷装置,电刷装置与外部电源连接。它启动可以不需要在飞轮轴6上设启动装置,直接用各个涡轮喷气发动机32直接启动即可。
为了使燃料与空气更好的混合,也可以在飞轮5上设置气体混合室9,气体混合室9中部开设进气孔21,对应进气孔21设置燃料管29即可,这样可以使燃料和空气在气体混合室9中充分混合,同时简化了燃料管29的安装,飞轮喷气发动机转速达到一定程度后,气体混合室9内的混合气在离心力的作用下会快速的冲进涡轮喷气发动机,这时涡轮喷气发动机可以变成冲压发动机。该方案是飞轮喷气发动机的最佳方案。
本实施例的特点在于:采用普通燃料,结构复杂,造价太高,能耗太高,转速较低,性能远远不如实施例之一中的结构。
由于飞轮6的转速高,尤其是在实现核反应时,转速非常高,因此舱体22上需要设置能够承载高转速的轴承,可以采用磁力轴承33。在舱体22上设置磁力轴承33,磁力轴承33上安装飞轮轴6,飞轮轴上可以设置两个磁力轴承33,也可以增加多个磁力轴承33来提高承载能力。
为了增加舱体22的稳定性,承载更高的转速,可以采用一种特殊的轴承方式。在舱体22内安装第一外部永磁体31,在飞轮轴6上安装第一内部永磁体13,第一外部永磁体31与第一内部永磁体13相对应,构成一个大的磁力轴承。为了提高磁场强度,也可以将磁力轴承内部永磁体加大,将飞轮轴安装在内部永磁体一端,直接利用内部永磁体作为飞轮轴的一段。
磁力轴承33的结构有多种,可采用现有的磁力轴承33,也可以采用简单的磁力轴承33,可以由内外两个永磁体构成,也可以利用永磁力和电磁力结合,也可以使电磁力随转速提高磁力同步增加,可以设内部永磁体、电磁体、电磁体冷却系统,外部设永磁体、电磁体、电磁体冷却系统,内部电磁体及冷却系统设发电系统,外部电磁体及冷却系统也设发电系统,各电磁体都有专用电路,电路中设置整流器使电流方向保持不变,使电磁体磁场保持不变,可使用二极管整流,只要旋转电磁体就会通电,停转后自动断电。断电后两个永磁体之间的磁场可以使磁力轴承的内外磁体不会接触,避免接触摩擦造成相互损伤。每个电磁体都可以设一个发电线圈和一套冷却系统,只要转动,就会使发电线圈发电,电流使电磁体以及它们的冷却系统自动工作。转速越高电流越大,各电磁体的磁场越强,冷却系统的功率也越大。内部电磁体的冷却系统可以装在飞轮轴6上,利用旋转自然冷却,外部冷却系统可以用液氦冷却,可以大大提高电磁体线圈的导电性能,使电磁体线圈达到超导状态,使电磁体的磁场更强,可以大大提高磁力轴承23的转速指数。
发电线圈系统可以同时作为起动机也作为对外输出电能的发电机,可以在飞轮轴6上安装桶状永磁体,用它作为发电机、起动机的外围磁场,为提高抗离心力能力可在桶状永磁体外加装高强材料。线圈固定安装在桶状永磁体里面。线圈外设两条电路,一条对外输出电能,一条作为启动电路,在该电路中设置转换电流方向的装置,可采用多种改变电流方向的方法,可采用变频器、逆变器等,根据旋转使电流改变方向,使起动机工作。设置一个桶状永磁体固定在线圈上,线圈上的桶状永磁体内设置一个磁力轴承33的电磁体的发电线圈,该发电线圈与飞轮5同步旋转,飞轮5只要旋转线圈就可以自动发电使磁力轴承33的电磁体形成磁场,同时可以使冷却系统自动工作。
还可以采用一种简单的磁力轴承33,它由内部的强永磁体与外部的强永磁体构成,只在外部永磁体内设置电磁体,电磁体有一条专用电路同时有一套冷却系统,也可将冷却系统取消,飞轮5只要旋转电磁体就要通电产生强磁场。飞轮5停转后它就可以断电了。断电后两个强永磁体之间的磁场可以使磁力轴承33的内外磁体不会接触,避免接触摩擦造成相互损伤。
为了保护飞轮5同时减少飞碟阻力,飞轮5上设置锥形罩12,锥形罩12可以与飞轮5做成一体的,可以大大提高飞轮5的强度,锥面结构可以很好的利用飞轮5的离心力,使物质不能靠近飞轮表面,同时可以利用阻力帮助飞轮5化解一部分飞轮5旋转产生的离心力。为了减少摩擦,可以在锥形罩12表面设置旋转螺纹。锥形罩12表面留出电路安装维修孔,平常用板材将电路安装维修孔封死,用时打开。锥形罩12的弧面中心部要做成圆锥形的,椎尖一定要尖,越尖越好,椎尖角可以选用55.62度,这有利于减小阻力。
为了增加空气进入量给喷气装置和舱体22降温,在飞轮5上开设侧进气口1,侧进气口1穿过飞轮5,侧进气口1位于相邻的喷气装置之间的间隙区,侧进气口1要倾斜开设,可以借助飞轮5旋转使气流更易进入。气体一部分可以沿舱体22外壁向舱体22下方运动,可以起到对舱体22的冷却保护作用。
为了增加进气,锥形罩12上开设上进气口7,飞轮轴6内设置气流通道42,飞轮轴6穿过飞轮5,飞轮轴6侧壁上开设出气孔8,飞轮轴6与上进气口7连通。飞轮5高速旋转,气体经上进气口7进入飞轮轴6,再经出气孔8甩出。为了增加进入飞轮轴6的进气量同时防止异物进入,在锥形罩12上的上进气口7倾斜网条状开口,倾斜开口可以使气流随着飞轮5旋转更多的进入飞轮轴6。
侧进气口1和上进气口7上可以设置活动风扇叶状网条,活动风扇叶状网条可以调整倾斜角度,它可以完全关闭,也可以倾斜,它可以保证飞轮5高速旋转时不影响进气。它完全关闭时可以避免气流或水进入。每根网条都由一个微型电机带动,需要开时电机带动网条打开,需要关时电机带动网条完全关闭。电机由一条专用线路来控制,线路通过两个安装在飞轮轴6上的离合电刷28与电源连接即可。这个方案在潜海时有用,不潜海的飞碟不需要。网条表面以及气流通道内壁上等所有与气流摩擦的部位都要设置与气流运动方向呈倾斜角度的螺纹,可以大大减轻磨擦生热。
舱体22内设置启动装置和发电装置,其结构可以有多种,本实用新型中提供一种发电启动装置:舱体22上设置支架16,支架16上安装发电线圈15,发电线圈15与储电装置和点火电路连接,飞轮轴6上设置第二外部永磁体17,发电线圈15位于第二外部永磁体17内。支架16可以安装在飞轮轴6下侧,也可以安装在飞轮轴6外侧的舱体22上。发电线圈15保持固定不动,第二外部永磁体17随飞轮轴6高速旋转,发电线圈15切割磁力线,产生电流,此时为发电装置。当向发电线圈15通电时,发电线圈15产生磁场,带动第二外部永磁体17旋转,从而带动飞轮轴6旋转,此时为启动装置。飞轮轴6上安装离合电刷28,离合电刷28分别与点火器30和点火电路连接。
大型飞碟为了实现空中点火,避免舱体22旋转,可以在舱体腰线上安装一对喷气装置,利用喷气动力使舱体22保持稳定,使飞碟可以平稳启动。
为了增加飞碟的飞行速度,提高飞碟的飞行稳定性,在舱体22上下分别安装飞轮喷气发动机,舱体22侧壁上下分别安装1套舱体运动方向调节装置,其结构与上述实施例相同。当启动所述的一台飞轮喷气发动机工作时,产生一个环绕在舱体22周围的围绕舱体22旋转的同时向舱体22另一端螺旋推进的螺旋气流,当同时启动两台飞轮喷气发动机时,它们喷出的气流的旋转方向同向,气流的推进方向相反。
只要它的涡流气旋的旋转方向与周围场的旋转方向同向,它可以实现超光速飞行,也可以使星系飞碟彻底摆脱引力,可以更轻松的飞行。它可以利用自身形成的场化解掉周围场对它的引力作用,可以与周围场的时间脱离,可以改变在飞碟内的生物的生物节律,可以大大延长生物的寿命。它同时可以形成一个自己的磁场,可以利用自身的磁场与周围磁场的作用加快自身的运动,就像磁悬浮列车的原理一样,可以更加轻松的实现超光速运动。它的超光速并不是相对于它周围的场,而是相对于离它很远的场。相对于它周围的场它的运动速度其实很慢。
本实用新型做的大一些可以作为航天母船,携带多个小型飞碟,飞轮5直径可以做到几百米甚至一千米以上。它可以短时间内轻松的飞出银河系,可以在短时间内飞到宇宙中的任何一个星系中去,它既是一个空间站也是一艘航天母船。要完成星系航行必须通过宇宙外层空间飞行,宇宙外层空间即太阳上方区域,地球以及太阳系的其它行星都处在太阳下方,太阳系是一个锥形结构。在宇宙外层空间飞行相对于太阳系区域飞行速度会很快,绝对是超光速的。
舱体22下部的飞轮喷气发动机的喷气装置的喷射方向也是朝向舱体22,也就是舱体22上下两台飞轮喷气发动机的喷气装置的喷射方向都向舱体22方向,即方向相反,但是它们喷出的涡流气旋的旋转方向却同向,这样在舱外飞轮喷气发动机上方看两台飞轮喷气发动机就分别是一台为顺时针旋转、一台为逆时针旋转。舱体22的两端分别对两台飞轮喷气发动机设有各自的舱体运动方向调节装置,启动哪一台飞轮喷气发动机就用哪一套舱体运动方向调节装置。它们的尺寸与单套的一样,安装起来正好互不影响。起落架19可以针对不同的起落方向分别向舱体22的两端伸展,它可以安装在舱体22的腰线上。
本实施例可以彻底摆脱引力,可以借助磁场实现超光速飞行,要根据飞行需要交替使用飞轮喷气发动机,比如与磁力线平行飞行时就使用一台飞轮喷气发动机前进,使用另一台后退,与磁力线方向垂直时,就沿磁力线的45度角飞,到达一定位置后,关闭飞轮喷气发动机,启动另一台飞轮喷气发动机,再调整角度,旋转90度向磁力线的反方向的45度角前进。这样就可以完成垂直于磁力线的快速飞行。飞轮喷气发动机使用一台时另一台可以熄火。要启动另一台时不要把使用中的这台熄火,要等那台飞轮喷气发动机点火后才能熄火。这时需要启动的那台飞轮喷气发动机也在高速旋转,可以直接点火。
本实用新型飞碟可以潜水,可以进入海洋深处,旋转的飞轮5和舱体22外围的涡流气旋可以化解深海的压力。涡流气旋就是一层严密的保护层,它把舱体22严密的保护起来,涡流气旋的对外张力正好化解了海水的压力。飞轮5的上方的弧面结构可以很好的利用飞轮5的离心力,使物质不能靠近飞轮5表面,所以飞轮5也可以化解海水压力,它可以下潜到海底最深处。它在海水中的运动速度极快,可以达到时速几千海里甚至上万海里,甚至还要高。一旦进入海水中就要加大油门,使飞轮5高速旋转起来,它同时也快速的在海水中运动起来。它可以在浅海中停留,加大它的重量它可以在深海中停留,也可以不用翻滚底部朝下自然降入海中。它可以完成人类对深海的科学探索,也可以完成对很多行星大气层内的探索。安装双飞轮喷气发动机的星系飞碟的潜海能力更好,入水时可以把两台飞轮喷气发动机都点着火,使一台的动力输出稍微大于另一台的动力输出,即可实现轻松的缓慢入水。在水中也可以同时开着两台飞轮喷气发动机,可以实现在水中的平稳升降,可以稳稳地停在水中。
本飞碟可以贴地而飞,气圈可以很好的保护它使它不会与地面相撞,贴地飞行时它就跟一个气垫船一样。它飞行高度不限,它可以随意的出入大气层,不用担心大气层对它的磨擦生热,更不必担心大气层烧坏它。它可以在大气层外很轻松的降速,可以稳稳得停在大气层外,可以很轻松的进入大气层。
它高速飞行起来就像旋转的弹头,高速旋转可以化解风阻,所以它的速度可以很高,小型飞碟在大气层中时速即可达到一万公里以上,同时旋转使它象陀螺一样具有良好的稳定性,它低速飞行就像飞盘一样,也具有良好的稳定性。它的高速旋转的飞轮以及外围涡流气旋对它具有很好的保护功能,这一点在太空中飞行尤为重要。它可以大大的减小宇宙射线的辐射以及宇宙尘埃以及陨石等的危害。它同时可以降低舱体承受的压力。它可以取代现有的航天飞机,造价也只有现有航天飞机的几十分之一。它的安全性大大提高,它有一个场可以自我保护自己,可以免遭宇宙中的颗粒以及陨石的伤害。它的场可以化解任何一种能量对它的攻击,它的外围气圈就像一个弹性保护气垫,可以使它在飞行时避免相撞,使两个飞碟自动的相互弹开,不会产生碰撞,这一点在城市空中交通密集状态下飞行很重要,可以不用担心空中交通安全问题,可以彻底杜绝交通事故的发生。它可以飞的极快,它自己形成自己的场,与周围的场没有太多的能量传递,周围的场对它的运动基本没有阻力,所以就不需要付出太多的能量来克服阻力,没有太多的能量损耗,很节能,可以飞的很快。
它的航程没有极限,它可以永远飞行下去,它也可以稳稳得永远停在空中,不需要添加任何燃料,可以用它作为真正的空间站,并且是全方位的,可以在太空中也可以在大气层中,并且可以随意的回到地面上来,随意的升到空中。还可以用它将来自太空的对地球产生威胁的小行星轻松的推出轨道,避免小行星对地球的毁灭性撞击。它可以用现有的各种燃料,可以使用免费的取之不尽的能源,可以永远不考虑节能的问题。
本飞碟可以做大一点作为货物运输工具,它可以取代火车、轮船、汽车等,它们将来只用来运输一些超大型或低价值的货物,小汽车的作用将变成现在的自行车的作用。公路、铁路、水路、港口等将不再重要。它可以带来彻底的交通革命。带来人类社会的政治、经济、国界等一系列革命。它可以彻底改变人类的生活,让人类真正的飞起来。让人类进入飞行时代。那将是一场空前的大变革。人类可以短时间内轻松的飞出银河系,可以在短时间内飞到宇宙中的任何一个星系中去,可以找到很多适宜人类居住的星球,可以实现星系移民。
它在大气层里时速可以很轻松的达到十万公里以上。它可以用现有的各种燃料,能耗低,维护使用成本低,它同时取代现有的所有类型的航空航天飞行器,包括火箭、飞机、飞船、空间站,可以很轻松的将卫星拿到太空中,也可以很轻松的将卫星从天上摘下来,也可以用它直接悬挂卫星,使卫星成为一个可以自由支配运动的卫星。公路、铁路、桥梁、水路、机场、港口等将不再重要,甚至变得毫无用处。它可以带来彻底的交通革命,带来人类社会的政治、经济、国界等一系列革命。它可以彻底改变人类的生活,让人类真正的飞起来,让人类彻底进入飞行时代。它半个小时内可以到达地球上任何一个地方,可以彻底改变人类在城市聚居的习惯,彻底改变人类的居住环境,彻底解决城市环境问题,彻底解决人口问题以及人口问题带来的相关能源、交通、资源、生态等各种问题,使人类真正的进入太空时代。使用前面提出的宇宙航行路线,人类可以短时间内轻松的飞出银河系,可以在短时间内飞到宇宙中的任何一个星系中去。可以找到很多适宜人类居住的星球,可以实现星系移民,可以轻松的往来于各大星系。会发现更多的新生命。那将是一场空前的物种革命,是真正意义上的人类革命,将彻底改变人类的定义,地球人将成为历史,新人类将诞生,人类的定义将成为宇宙人,地球的定义真正成为人类的摇篮。那将是一场生物进化、物种的、人类的、生命的大变革。
本实用新型的技术方案并不限制于本实用新型所述的实施例的范围内。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。