[發(fā)明專利]一種空間引擎

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410542458.X
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN104260894A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪勇
• 申請（專利權(quán)）人: 汪勇
• 主分類號: B64D27/02
• 分類號: B64D27/02
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 王玉松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種運動引擎，特別是一種空間引擎。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的在空間飛行器上使用的引擎主要包括：航空發(fā)動機和航天發(fā)動機；前者在大氣層中使用，后者可以在大氣層內(nèi)外使用；這兩種引擎在其工作中，均通過迫使氣體向引擎運動方向相反的方向移動，進而使引擎自身獲得氣體的反作用力而前進；并且當(dāng)引擎在空中一點停留而不移動時，必須要依靠氣體的反作用力來抵消重力，消耗大量能量。還有一種如熱氣球，飛艇等飛行器，是依靠空氣的浮力來抵消重力，但是由于氣體的比重很小，因此這些飛行器的體積很大，不方便。近年來，電磁彈射也是一個活躍的研究領(lǐng)域，電磁彈射直接依靠電磁力來抵消重力，但是被彈射物一旦離開彈射裝置就處于拋物體運動狀態(tài)，不能向任意的特定方向運動，存在不方便性和不確定性。鑒于現(xiàn)有空間飛行器引擎的缺點，我們急需一種操作方便、低耗能、運動方向準確的空間引擎。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種操作方便、低耗能、運動方向可控，使用新的運動機制，可直接與萬有引力場發(fā)生作用、實現(xiàn)在引力場中自由運動、并且可實現(xiàn)空中定點停留低耗能的空間引擎。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明的空間引擎，在引力場中使用，空間引擎包括飛輪自旋系統(tǒng)、飛輪公轉(zhuǎn)系統(tǒng)和系統(tǒng)支撐框架；系統(tǒng)支撐框架支撐所述飛輪自旋系統(tǒng)和飛輪公轉(zhuǎn)系統(tǒng)；飛輪自旋系統(tǒng)包括飛輪、飛輪固定軸、飛輪控制器、飛輪自旋電機和飛輪自旋軸；飛輪公轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括公轉(zhuǎn)軸、公轉(zhuǎn)電機、控制系統(tǒng)和公轉(zhuǎn)懸臂；所述飛輪固定軸將飛輪固定于系統(tǒng)支撐框架內(nèi)，飛輪自旋電機設(shè)置于飛輪自旋軸上；飛輪在自旋的同時，與飛輪固定軸、設(shè)置于飛輪固定軸上的飛輪控制器、飛輪自旋軸、設(shè)置于飛輪自旋軸上的飛輪自旋電機一起隨公轉(zhuǎn)懸臂繞公轉(zhuǎn)軸做公有旋轉(zhuǎn)；公轉(zhuǎn)電機和控制系統(tǒng)依次設(shè)置于公轉(zhuǎn)軸上；飛輪控制器與控制系統(tǒng)共同控制飛輪的運動狀態(tài)；空間引擎的運動狀態(tài)通過對飛輪的運動狀態(tài)進行控制而達到。

空間引擎中，飛輪可以是一個、二個或者多個。

充分運用角動量守恒定理，實現(xiàn)一種新的運動機制，使本發(fā)明的空間引擎操作方便、低耗能、運動方向準確、可向任意方向運動、可直接與萬有引力場發(fā)生作用、實現(xiàn)在引力場中運動、并且可實現(xiàn)空中定點停留低耗能。

本發(fā)明的空間引擎，空間引擎中，飛輪在自旋的同時，繞公轉(zhuǎn)軸做公有旋轉(zhuǎn)。

充分利用角動量守恒定理，達到空中停留低耗能的技術(shù)優(yōu)勢。

本發(fā)明的空間引擎，空間引擎的運動狀態(tài)通過控制飛輪自旋狀態(tài)的變化來實現(xiàn)。

飛輪控制器通過控制飛輪在其公轉(zhuǎn)過程中飛輪自旋狀態(tài)的變化，實現(xiàn)空間引擎在引力場中的運動。

飛輪自旋狀態(tài)有兩種：禁止狀態(tài)和使能狀態(tài)；飛輪自旋時，飛輪自旋軸與公轉(zhuǎn)軸之間的夾角為θ。

禁止狀態(tài)：0°≤θ≤30°；或者飛輪自旋速度為零。

使能狀態(tài)：30°<θ≤90°，且飛輪自旋速度不為零。

通過飛輪自旋狀態(tài)的交替變化，實現(xiàn)空間引擎的運動。這種實現(xiàn)方式，耗能小，容易實現(xiàn)。

本發(fā)明的空間引擎，第一種實現(xiàn)方式中，飛輪固定軸與飛輪自旋軸為同一條軸。

這種實現(xiàn)方式中，飛輪的禁止狀態(tài)為：飛輪自旋速度為零。

本發(fā)明的空間引擎，第二種實現(xiàn)方式中，飛輪固定于飛輪固定框內(nèi)，飛輪固定軸通過對飛輪固定框的固定將飛輪固定于系統(tǒng)支撐框架內(nèi)。

進一步，飛輪固定框上設(shè)置有用于固定飛輪自旋軸的橫桿。

這種實現(xiàn)方式中，飛輪的禁止狀態(tài)為：0°≤θ≤30°。

這種實現(xiàn)方式耗能小，實現(xiàn)方便。

本發(fā)明的空間引擎，空間引擎的運動方向與引力場方向相反時，控制系統(tǒng)控制飛輪在公有旋轉(zhuǎn)時位于引力場方向正向的兩象限處于禁止狀態(tài)、在位于引力場方向反向的兩象限處于使能狀態(tài)。

本發(fā)明的空間引擎，空間引擎的運動方向與引力場方向相同時，控制系統(tǒng)控制飛輪在公有旋轉(zhuǎn)時位于引力場方向反向的兩象限處于禁止狀態(tài)、在位于引力場方向正向的兩象限處于使能狀態(tài)。

當(dāng)空間引擎需要向與引力場方向成夾角α的方向運動，0°≤α<90°時，在以運動方向為z軸正軸、以與運動方向垂直的平面為xy平面的三維空間中，在以該平面為分割面形成的兩個空間(z軸正軸的空間、z軸負軸的空間)內(nèi)，控制系統(tǒng)通過制動器控制飛輪在公有旋轉(zhuǎn)時位于z軸正軸的空間時，飛輪處于禁止狀態(tài)，飛輪位于z軸負軸的空間時，飛輪處于使能狀態(tài)。