离心陀引擎制造技术

离心陀引擎属于航空航天动力技术领域，由于受到特定空间环境与特定作用力方式的限制，除喷气推进外的许多动力技术都失去作用，象太阳能、核能等空间匹配能源，因无法与火箭技术兼容，不能成为空间高效动力。而螺旋桨牵引技术不能胜任真空动力，既使用于大气层，也存在体积大、结构离散、起降要求高，受自然气候影响大等问题。离心陀引擎是根据圆周运动原理，能将离心力直接转化为持续、单向的牵引力，可利用太阳能、核能、燃油、燃气等多种能源和动力系统，并且具有体积小，能量转化率高，易于控制等优点；可用于水、路、空多用车，垂直起降航空引擎，太阳能或核动力航天飞机等空间技术设备，在该领域具有极大的应用潜力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空航天牵引技术。迄今为止，始于仿效鸟类飞行和礼花升天的航空航天技术，随着现代科技的发展，经过无数次的改进与革新，形成的螺旋桨引擎和喷气推进技术已十分成熟，在航空运输、航天运载、空间探测以及空间设备控制等方面都得到了充分的发挥和广泛应用。纵观人类航空航天发展史，虽然空间技术取得了辉煌的成就，但主要表现在对传统技术的完善和提高上，而原始创新仍然不够。使原有技术一些“先天性”不足“遗传”下来，被人们逐步接受和成为一种必然。例如修建耗资巨大的飞机场，是因为原有飞机起降要求高，无法在常规陆地上升降的不足造成的；空间运载火箭成为一次性消耗品，以及无法使用与空间技术匹配的太阳能、核能，而极大地限制了人类空间活动的范围，这都是由于火箭技术自身不足所带来的。因此，只有原始创新才能从根本上解决现有航空航天技术存在的问题和缺陷。本专利技术就属于一项航空航天领域的原始创新技术，即通过一种被称为“离心陀”的能量转换装置，将圆周运动所产生的离心力转换为航天牵引力，推进航天器飞行。首先从圆周运动原理应用实例来看。众所周知，实验室中用于分离生物分子的超速离心分离机，是以定轴圆周运动原理工作的，当离心机转速达到10万转/分时，形成的有效向心加速度要比地球表面的重力加速度大几十万倍，即就是说位于转盘上离轴10厘米处质量为10克的质点，对离心机的转轴形成10吨的拉力(离心力F＝mrω2)，足以将一辆大卡车轻而易举地拖离地面，而且，这个力随着质点质量、运动半径及转速的提高继还要增大。由此可见，在圆周运动中质点产生的离心力具有“四两拔千斤”的作用，但是，离心力的方向总是沿半径指向定轴不断变化的恒力。另外，建筑工程中常用的电夯，是以动轴低速圆周运动原理工作的，当电夯飞轮在电动机带动下，以几十转/分的转速运动时，凭借夯铊(位于飞轮边缘上的偏重点或质点)产生的离心力作用于动轴，使夯体腾空而起，继而随着夯铊转动、离心力方向改变，再以自重几十倍的力砸向地面。在这个实例中，离心力的方向通过动轴得到了转化，使其方向变为近似于上下振动的周期性的变力。通过对物体转动和圆周运动理论的大量研究，进行了无数次的设计、室验，最终，专利技术了被命名为“离心陀”的关键性能量转换装置，实现了航空航天牵引技术的新突破。综上所述，人类航空航天技术发展百余年来，通过对原有技术的不断完善和提高，取得了巨大的成就。同时，也使早期的航空航天技术存在的问题和不足“遗传”至今。通过对离心机、电夯等圆周运动原理与应用的大量研究试验，根据小质量物体在高速转动中产生巨大惯性离心力的特点，研制出一种被称为“离心陀”的能量转换装置，将离心力转变为持续单向的空间牵引力，牵引航天器在空间飞行。该技术可从根本上弥补和解决传统航空航天技术上存在的问题和不足。三、专利技术的内容以传统火箭为代表的喷气推进技术，由于受到特定环境和特定作用力方式(化学能转换为动能)的限制，在航天运载方面存在携带能源有限，运载自重大、距离短，一次性消耗大，设备和能源利用率低；无法有效利用太阳能、核能等空间匹配能源。而螺旋桨牵引技术不能胜任真空动力，即使作为大气层飞行器动力，也存在体积大、结构离散、灵活性差，起降条件刻苛，受自然气候影响大等问题。该专利技术属于完全不同于喷气推进及螺旋桨(涡扇)牵引技术的另一类航空航天新技术，其技术关键在于“离心陀”，其结构如图1、图2所示的二臂离心陀及图4所示的四臂离心陀，主要由陀臂(四臂离心陀为“十”字陀臂)、陀标(四臂的有4个)、定向轮(四臂可由两个定向轮分别控制两组陀标的方向)、动向轮(四臂的有4个)、径向拉杆(四臂的为“十”字型)以及传动轴、定向柄、定向传动链以及固定架等附属设施组成(其中陀臂与传动轴、定向轮与定向柄均为一体化结构)。它属于一种机械能转换装置，能将由发动机提供的转动动能，转换为任意方向上持续单向的牵引力，力的方向总是与陀标的指向一致，力的大小与陀臂的长短、陀标重量、转速的高低有关(二臂为F合力≈6F离心力；四臂的为F合力≈12F离心力)，力的方向通过旋转定向柄角度而定。离心陀的工作方式是在发动机的带动下，通过固定在传动轴10上的陀臂1的转动，带动陀标7、8运动，同时陀标7、8也受到动向轮3、4的及固定(有一定转动范围)在机身上的定向轮2的控制，使一对陀标的运动轨迹形成以附图3虚点b为圆心的圆，但其实际转轴位于a点，因此，陀标的离心力的大小及方向为从a点指向圆周边各点离心力的矢量和，从而形成持续单向的离心力，牵引航天器飞行。以二臂离心陀结构原理为基础，还可设计出如图4所示的四臂离心陀，四臂离心陀由于有两组对称的陀臂，因此，可以形成由两个定向轮分别控制的双向牵引力，可分为陀标质量不同的主力标和附力标。垂直方向上的主标力为提升力，水平方向的附标为水平牵引力。将这种成对的四臂离心陀象汽车轮子一样，被固定在车身两侧，形成路空两用车，离心陀在发动机的带动下，在竖直平面内转动，并可通过旋转定向轮，在这个平面上生产任意方向的牵引力，力的大小与铊重、陀径及其转速成正比；若将陀向转向正上方，加载动力后，就会产生向上的提升力，随着转速的加快，车身腾空而起进入飞行状态。相反，随着转速的降低，这种飞行器会降落在公路或公路以外的任何地方，四个轮子起到缓冲的作用，在降落过程中，逐步将离心陀方向转向与公路平行，又可作为公路行驶驱动动力，驱动汽车在公路上行驶。离心陀牵引技术在航空领域，具有体积小、占空度低、结构紧凑、控制灵活方便，不依赖于空气作为动力载体的特点，用于飞机牵引技术，能达到相当于直升飞机的飞行效果，可以在任何行驶、飞行速度、任意地面条件下，实现垂直或斜向起飞和降落，即就是说不需要飞机场这样的起降设施；不依赖于空气，可以在空气稀溥的超高空和大气层以及真空飞行行，极大提高航空技术的机动性。离心陀牵引技术在空间运载方面同样具有很多优越性，与现行火箭运载技术相比较，可能采用太阳能、燃油、燃气、核能等多种能源及其动力设备提供的动进行空间运载。同时，克服了火箭在运载航天设备时，由于运载距离远、携带燃料自重大，往往需要多级接力完成，发生故障的环节多，运载途中的可控性能差，不能重复利用，运载成本高，空气污染严重等一系列的问题和缺陷，在航天领域有着非常广阔的应用潜力，四附图说明图1，离心陀正面2，离心陀侧面图1-为陀臂；2-为定向轮；3、4-均为动向轮；5、6-均为陀标和陀标臂；7、8-均为传动链；9-为径向拉杆；10-为传动轴；11-为定向柄；12-为固定架图3，离心陀工作状态图状态I，为陀臂处于水平角度时，陀标的方向与位置；状态II，为陀臂处于竖直角度时，陀标的方向与位置；状态III，为陀臂、陀标的运动轨迹及轴所在的位置；其中a点为实轴的位置；b点为虚轴；二臂离心陀产生的牵引力为 四臂离心陀产生的牵引力为 m为陀标重；R为陀臂长；ω为角速度；图4，为四臂离心陀结构示意图，五具体实施方式1、用于无机翼路空两用车(如图5、图6)在外型结构类似于小汽车的车辆上，两侧固定一对对称的四臂主附标离心陀，可以以主标力为提升力，附标力为水平牵引力，垂直起飞时，两组冲力方向合二为一，在垂直方向上产生巨大的牵引力，达到需要的高度时，使附标力分离出来作为水平牵引(如图5所示)。在公路行驶时，可将两组冲力合二为一形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心陀引擎能将各种发动机提供的转动动能，直接转化为持续单的离心力，用以牵引航器在空间飞行。它与喷气推进技术都不依赖于动力载体的作用，都适用于大气层和真空的飞行动力系统。同时，与螺旋浆（涡扇）引擎都属于机械能转换装置和飞行器的前进牵引技术。离心陀的主要特征是：能在各种发动机带动下，通过陀臂的转动，带动陀标运动，再通过定向轮和动向轮的相互传动关系，控制陀标的运动方向及过动规律，形成特定圆周运动，从而产生持续、单向、强大的离心力矢量和。与火箭技术不同的是可以有效地利用一切发动机提供的动力，而火箭技术只能利燃料的化学能产生反冲力；螺旋桨引擎必须以空气为动力载体，只适用于大气层飞行动力。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马卫斌，
申请(专利权)人：马卫斌，
类型：发明
国别省市：64[中国|宁夏]