一种人造天梯及太空列车制造技术

本发明专利技术公开了一种人造天梯及太空列车，人造天梯由基座和通道组成，基座底部设有两条交叉隧道，基座中有套管与天梯通道相联，两条隧道的四个进口处设有温室，隧道内安装有风力发电装置，天梯通道设在套管上，外部涂有隔热材料，内部涂有坚硬的碳纤维防弹复合材料，太空列车由运载舱、风帆及气流控制装置组成，运载舱上方连接有倒置水桶型风帆，气流控制装置安装在风帆顶部。本发明专利技术通过在基座上建立天梯通道，利用风力向太空运送物体，以现代科技水平可以实现能够制造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种人类登入太空的通道及运载工具。
技术介绍
人类要进入太空，最大的难关就是克服地球的引力。利用航天飞机运输，每100克货物约需1500美元，这实在太贵了。科学家从高入云霄的铁塔和摩天大楼中的高速电梯得到启示，设想建造一个具有同步卫星高度的铁塔，在塔中安装高速电梯，那么人们就可以随意往返太空和地球之间了，然而，这仅是一个设想，这样的高塔要有3.58万公里高，为了保持塔身的稳定，使其不被自身的重量所压弯，塔地面积至少得占地40万平方公里，这是难以做到的。还有的科学家提出建造一个同步卫星往下延伸的倒梯的主意。他们设想从卫星上挂下一个梯子通到地面，这个从天而降的梯子长达3.58万公里。如果卫星带着这样一个又长又重的梯子，在地球引力(即重力)的作用下，会连同梯子一起掉下来，如何使这个“下天梯”以及卫星悬在空中呢？必须再从地球向上建造一个“上天梯”，当上天梯的高度达到10.8万公里的时候，它所受到的向上的力就同天梯所受向下的力大小相等、互相平衡，卫星就不会掉下来。这个太空天梯便悬挂在空中了。还有就是利用一种比钢的强度还要高许多倍的圆柱体碳分子材料—毫微管，把它制成刚强无比的缆索，让太空列车沿缆索上下穿梭，这种缆索如此巨大，以至于不得不逮住一个小行星，把它拖到地球轨道上来充当配重保持平衡。上述只是人类的种种构想，无法实现人类自由进入太空的愿望。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种在现代科技水平可以实现，能够制造的可使人类登入太空或向太空运送物体的人造天梯及太空列车。本专利技术采用以下解决方案人造天梯由高100米的基座和高强度长达1000公里的通道组成，基座底部设有两条交叉隧道，交叉处与基座顶部的天梯通道相联，两条隧道的四个进风口处设有大型温室，隧道内部设有风力发电装置，天梯通道设在伸出基座顶部的套管上，外部涂有隔热材料，内部涂有坚硬的碳纤维防弹合成材料。天梯通道外部涂有荧光粉，距地面20公里处设有避雷针。基座高100米，直径500米，选址应避开风雨雷电的高发区。天梯通道可以这样建造用高强度防弹纤维材料，它纤细如游丝，却比钢绳还要强硬；轻薄如纸，却比钢铁还要坚固，且性能超强，它的密度比水还小，置于水中可以浮起来，而且其强度与同直径的钢丝相比还要高15倍，重量却只有钢丝的八分之一。这项被被列入中国科技部国家攻关重大科技项目、国家火炬计划项目，并由宁波大成集团研制生产的高强防弹纤维使中国成为继荷、美、日之后，世界上第四个拥有这项技术的国家。用这种轻薄如纸的材料制作一个长达一个1000公里的口袋装在套管上，在基座底部加热空气，并吹向口袋，使口袋伸向天空并悬浮在空中，由于空气的浮力作用，巨大的口袋就像热气球一样升向高空，当口袋在高空遇到低温环境上升困难时，可封闭基座的四个进风通道，利用大型空气压缩机向口袋充入高压空气并加热，迫使口袋继续升高，当口袋达到100公里以上时将处于失重状态，在空气的浮力和地球自转产生的离心力的作用下，巨型口袋会不断向高空延伸，当达到1000公里时，将口袋顶部向下的排气通道炸开，使口袋内空气向下喷出。此时，口袋变成了一个通风管道，在基座底部加入氮化碳纳米复合涂料，通过管道内的高压气流对管道内部进行喷涂，使管道内壁逐渐形成多层氮化碳纳米涂层，从而使管道成为一个壁厚达10厘米，坚硬无比的天梯通道。它比相同壁厚的钢管强度将大15倍，能够承受巨大的拉力和压力。太空列车由运载舱、风帆及气流控制装置组成，运载舱上方连接由倒置的水桶型风帆，气流控制装置安装在风帆顶部，太空列车通过风帆来推动列车在天梯内部高速运行。列车由高强度防弹纤维制成，倒置的风帆厚达30厘米，能够承受500吨的压力。人造天梯建成后，直径5米的天梯可通过太空列车把物体送往太空，我们通常把等于76厘米高水银柱定为一个标准大气压，一个标准大气压＝1.0336公斤/(平方厘米)，这说明大气压对一个指甲盖大小的面积竟有一公斤多的压力。假如人的表面按20000平方厘米计算，我们的身体表面时刻受到20000公斤的压力，平时我们感觉不到空气对自己的压力，这是因为人体内的压强跟大气压强相等的缘故，太空列车在天梯内部运行，列车顶部与天梯内径紧密结合，这样便会使太空列车上方形成真空，下面就是大气压强，天梯内径若按5米计算，其横截面积392500平方厘米，若一平方厘米的大气压力按一公斤计算，那么此时太空列车底部的压力将达到392500公斤，也就是392.5吨，若太空列车满载时为90吨，因为太空列车顶部压力为零，此时太空列车将获得300吨向上的推力，因为太空列车运行的上方处于真空状态，不存在空气阻力，这么大的推力足以使太空列车在天梯内部高速运行。当太空列车要返回地面时，可关闭天梯基座的进风通道，列车在地球引力的作用下便会高速下降。在天梯基座可设置太空列车装载运输的进出口，在不需运输时太空列车可脱离天梯通道而存放在天梯基座。本专利技术通过在天梯基座上建立天梯通道，利用风力向太空运送物体，以现代的科技水平可以实现，能够制造。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步详细说明图1是本专利技术人造天梯的结构示意图。图2是可在天梯内部运行太空列车的结构示意图。图中，1、温室2、隧道进口 3、隧道4、基座5、套管6、通道7、运载舱8、风帆9、气流控制装置具体实施方式 图1给出了本专利技术人造天梯的结构示意图，该天梯由高100米的巨型基座4和高强度长达1000公里的通道6组成，基座4底部设有两条交叉隧道3，交叉处与基座顶部的套管5相联，两条隧道内设有风力发电装置，外部有大型温室1，通道6设在伸出基座顶部的套管5上，外部涂有隔热材料，内部涂有坚硬的碳纤维防弹合成材料。基座由钢筋混凝土构成，修建隧道的混凝土可适当加入一些防弹纤维材料，以增强隧道的抗压强度和密封性能。当天梯基座修建好后，可在隧道的四个出口分别建起高在4米、方圆10公里的温室，其内部的冷空气经太阳照晒升温后便会沿隧道向隧道交叉中心聚集，从而形成每秒在70-90米以上的高速气流。用高强度防弹纤维材料制成，轻如薄纸却比钢铁还要坚固的布料，用它围成外径为5.4米、长1000公里的巨型口袋(当然这么长的口袋不可能一次缝制)，布料宽16米，其抗拉强度可在千吨以上，当长度在1000公里的布料加工好后，便可把它运往基座4的顶部。基座顶部的套管应再向上延伸50米左右，把缝制好的口袋倒扣在上面，口袋的顶部要加厚，做成直径为20米左右的球状，以便加大它的抗压能力，并在球部的下方均匀安装4个可遥控的小型炸弹，以便口袋达到1000公里的高度时，炸开球部下方的通气孔，使口袋内部的空气高速流动。在口袋的外部喷涂隔热材料，以便增强布料的抗热性能，当一切准备工作就序，便可在基座加热进入套管的高速气流使大量的热空气通过套管冲入巨型口袋，此时，口袋就如同一个大型的热气球逐渐升高，口袋在升高的同时便可及时缝制粘接口袋的两条接缝，套管中每秒80-90米的高速气流在冲入口袋的同时也使口袋快速上升，当到达高空遇到低温环境几袋上升困难时，可关闭基座进风通道，利用多台大型空气压缩机向口袋充入高压空气并加热，迫使口袋继续上升。当口袋穿过大气的对流层、平流层、中间层时其高度在80公里左右，在热空气的作用下，整个口袋悬浮在空中，对基座不会产生压力，80公里以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人造天梯，其特征在于：由高１００米的巨型基座和高强度防弹纤维长达１００００００米天梯通道组成，天梯基座底部设有垂直交叉的隧道，交叉处通过套管与天梯通道垂直相联，隧道内设有多台风力发电机组，两条遂道的四个进风口处设有大型温室，天梯外部涂有隔热材料，内部涂有坚硬的防弹纤维硬质涂层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，翟秋菊，
申请(专利权)人：吴凯，翟秋菊，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]