本發(fā)明涉及一種利用離心力驅(qū)動物體移動、飛行、懸停的裝置,尤其是能在太空環(huán)境中高效率地驅(qū)動物體移動。
背景技術(shù):
目前的航空發(fā)動機(jī)其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且在沒有空氣或空氣稀薄的環(huán)境中會失效。航天器的驅(qū)動主要靠航天發(fā)動機(jī),其耗能高,需要攜帶大量的燃料,很難長時間高效率運行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有航空發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在沒有空氣或空氣稀薄環(huán)境下不能工作,現(xiàn)有航天運輸成本高且效率低的不足,本發(fā)明提供一種離心力驅(qū)動裝置,該裝置能實現(xiàn)空天一體驅(qū)動且結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在一個密封外殼內(nèi)抽真空,其內(nèi)有限制環(huán)、旋臂組、離心柱、可滑動旋臂、.減速電機(jī)、高轉(zhuǎn)速大功率電機(jī)、.轉(zhuǎn)軸、限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)。
限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)的兩端各有一個空心軸且軸心在同一直線上,安裝在密封外殼內(nèi)且可沿著空心軸轉(zhuǎn)動,在其內(nèi)部固定兩個相對平行的限制環(huán),限制環(huán)所在平面和限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)的空心轉(zhuǎn)軸垂直,限制環(huán)用來限制離心柱的運動軌跡。在限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)的空心軸內(nèi)安裝轉(zhuǎn)軸。在轉(zhuǎn)軸上固定兩組旋臂組,旋臂組的旋臂和轉(zhuǎn)軸垂直,位于限制環(huán)和限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)的空心轉(zhuǎn)軸之間,每個旋臂組有八個旋臂,每根旋臂上各套一個可滑動旋臂,兩者間可滑動。離心柱有八根,每根兩端各開一個垂直于柱心的圓孔,分別套入一根不同組的可滑動懸臂,可滑動懸臂和離心柱之間也可滑動。高轉(zhuǎn)速大功率電機(jī)固定在密封外殼內(nèi)壁上,其轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸連接,帶動轉(zhuǎn)軸、旋臂組、可滑動旋臂和離心柱。減速電機(jī)安裝在密封外殼內(nèi)壁上,帶動限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動,控制牽引力的方向。
本發(fā)明的有益效果是:使用該驅(qū)動裝置的交通運輸工具可以高效、低成本地從地面到空中再到太空,實現(xiàn)空天飛行,也可以用于宇宙飛船和探測器,特別是在以核能供能時,可以更好的進(jìn)行較遠(yuǎn)距離的宇宙探索。
附圖說明
在所附的圖中,以非限制性的舉例形式,說明本發(fā)明的一個實施例。
圖1是本發(fā)明實施例的縱剖圖。
圖2是本發(fā)明實施例的橫剖圖。
圖中1.密封外殼,2.限制環(huán),3.旋臂組,4.離心柱,5.可滑動旋臂,6.減速電機(jī),7.高轉(zhuǎn)速大功率電機(jī),8.轉(zhuǎn)軸,9.限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
下面是結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
在圖1所示實施例中,密封外殼(1)在最外層,其內(nèi)部做抽真空處理,以確??諝庾枇_(dá)到最小,同時防止灰塵傾入。限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)(9)為一個圓柱形格柵鳥籠狀結(jié)構(gòu),上下兩端各有一個空心軸,軸心在同一直線上,安裝在密封外殼(1)內(nèi),可沿空心軸轉(zhuǎn)動。在限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)(9)內(nèi)靠近空心轉(zhuǎn)軸的兩端各固定一個限制環(huán)(2),限制環(huán)(2)用來限制離心柱(4)的運動軌跡,限制環(huán)(2)用高硬度耐磨材料制造,限制環(huán)(2)內(nèi)壁的平面形狀為左方一個半圓(圓心處于半圓正右方),兩端向右各連出長度等于半圓半徑線段(線段在連接點所在的切線上),兩條線段另一端在同一平面內(nèi)各連一個四分之一圓(圓心在內(nèi)側(cè)),兩個四分之一圓的半徑等于半圓半徑的二分之一,兩個四分之一圓的另一端之間的距離等于半圓半徑并用直線連接,限制環(huán)(2)內(nèi)壁的兩個四分之一圓的圓心連線的中點位于限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)(9)的空心軸的軸心上,限制環(huán)(2)所在平面和限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)(9)的空心軸垂直。轉(zhuǎn)軸(8)安裝在限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)(9)的空心軸內(nèi),兩者間可轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)軸(8)兩端位于限制環(huán)(2)和限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)(9)的空心軸之間各固定一個旋臂組(3),旋臂組(3)有兩個,每個有八根旋臂,旋臂和轉(zhuǎn)軸(8)垂直??苫瑒有?5)為空心柱,套在旋臂組(3)的旋臂上且兩者之間可滑動,同時確保在轉(zhuǎn)動時旋臂組(3)的旋臂和可滑動旋臂(5)展開后不會碰觸到限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)(9)。離心柱(4)為圓柱狀結(jié)構(gòu),有八根,用高硬度鋼鐵制造,確保其有足夠強(qiáng)度的同時又有足夠的質(zhì)量,每根兩端各開一個垂直于柱心的孔,兩孔的距離等于轉(zhuǎn)軸(8)上兩個旋臂組(3)間的距離,將不在同一旋臂組(3)上的可滑動旋臂(5)分別套入同一離心柱(4)的兩個孔內(nèi)且兩者間可滑動,安裝時確保每根離心柱(4)的柱心分別和轉(zhuǎn)軸(8)的軸心處于同一平面內(nèi)且平行,確保在離心柱(4)運動時可以讓兩個限制環(huán)(2)均勻受力。高轉(zhuǎn)速大功率電機(jī)(6)安裝在密封殼(1)內(nèi),其轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸(8)相連,用來帶動旋臂組(3)轉(zhuǎn)動,從而帶動離心柱(4)沿著限制環(huán)(2)的內(nèi)壁運動。減速電機(jī)(7)安裝在密封殼(1)內(nèi),帶動限制環(huán)固定結(jié)構(gòu)(9)和限制環(huán)(2)轉(zhuǎn)動,以控制牽引力方向。
以上結(jié)構(gòu)可以使離心柱(4)沿限制環(huán)(2)內(nèi)壁的半圓和兩個四分之一圓上做圓周運動時的頻率相同。
綜上所訴,由公式F=mω2r=4mπ2f2r可知,當(dāng)離心柱(4)圍繞著轉(zhuǎn)軸(8)沿限制環(huán)(2)內(nèi)壁運動時,在限制環(huán)(2)內(nèi)壁半圓上的離心力是在四分之一圓上的兩倍,可滑動懸臂(5)在相應(yīng)位置的離心力比值也可以接近二比一,且力的作用時間相同,這樣形成的力差可以驅(qū)動物體定向運動。