专利名称：浮力型太空天梯的制作方法
浮力型太空天梯 本发明属航天技术领域。 目前，世界各国都是使用运载火箭或航天飞机而把人和物体送上太空的，利用运
载火箭或航天飞机把人和物体送上太空的共同缺点是成本高昂利用效率低，无法最大限度
地满足人类到太空中去进行科研、生产、旅游等的需要。而本发明的目的就是要解决运载火
箭和航天飞机的上述共同缺点，为人类提供一种快捷高效成本低廉的航天工具。 本发明主要由承重浮力天梯1、天梯主干2、太空跑道3、以及若干个航天器4构成
(见图l所示)。 其中，承重浮力天梯是建在地面上的，天梯主干是建在承重浮力天梯的顶端的，太 空跑道是被固定在承重浮力天梯的路基上以及天梯主干上的，若干个航天器是被固定在天 梯主干的顶端，或被定位在天梯主干的上方并和天梯主干相连的。 承重浮力天梯主要由路基5、浮力架6、多个浮力航空器7、以及太空跑道3构成 (见图l所示)。 其中，路基的一端是被固定在地面上的，另一端是悬在空中的，整条路基是由多块 路基段连接而成的，其中的每一块路基段都是由一个或多个浮力航空器所产生的浮力吊升 在空中的，整条路基就是依靠多个浮力航空器所产生的浮力的合力吊升在空中的。浮力架 是被安装在路基段上的，在整条路基上，在其中的一每一块路基段上都安装有浮力架，浮力 架的作用是用于安装浮力航空器，本发明中的多个浮力航空器就是被分散安装在多个浮力 架上的，而太空跑道则是被固定在路基上的。 在本发明当中，路基段是由高强度的金属或非金属材料制成，其形状不限，长方 形、圆柱形、圆筒形等均可。 天梯主干是由多块天梯主干段连接而成的，其中，每一块天梯主干段都是由高强 度的金属或非金属材料制成，天梯主干段的形状不限，长方形、圆柱形、圆筒形等均可。
太空跑道是由多块太空跑道段连接而成的，其中的每一块太空跑道段都是由高强 度的金属或非金属材料制成，太空跑道段的形状和结构不限。"浮力航空器"是一个笼统概念，凡是不依靠飞行动力而只依靠空气的浮力而使自 身悬在空中的航空器，都被统一称做为"浮力航空器"，它们既包括气球，气艇等浮空器类航 空器，也包括热气球类航空器。"浮力架"也是一个笼统概念，凡是用于安装浮力航空器的各种物件，都被统一称 做为"浮力架"，浮力架的形状、结构等不限，各种平面结构，主体结构，框架结构等均可。
建在承重浮力天梯上的太空跑道和建在天梯主干上的太空跑道接口是完全吻合 在一起的。整条太空跑道是从地面开始向上纵贯承重浮力天梯和天梯主干之上并最后一直 到达若干个航天器为止的。太空跑道是专门为太空舱上下太空而设计的，人或物体就是利 用太空舱并通过太空跑道而上下太空的。 在这里，"太空舱"是一个笼统概念，凡是工作在太空跑道上，并承担着将人和物体 送上或送下太空的各种运输工具，如电梯、喷气推射装置等，都被统一称做为"太空舱"。
将浮力型太空天梯和现有的运载火箭或航天飞机相比，浮力型太空天梯的优点是显著的。例如，运载火箭都是一次性使用的，其使用成本极其昂贵，而航天飞机虽然具有反 复使用的特点，却又无法天天进入太空随时进入太空，其使用成本也是非常昂贵的。而浮力 型太空天梯则不同，因为浮力型太空天梯中的太空跑道是永久通向太空的，人们可以利用 它天天进入太空随时进入太空，因而，浮力型太空天梯的使用效率要远远高于运载火箭和 航天飞机的使用效率，浮力型太空天梯的使用成本也要远远低于运载火箭和航天飞机的使 用成本。
附图
简要说明 图l是本发明的结构图。
实施例 首先，先进行设计技术分析。 设想建造一条高度为1000千米的浮力型太空天梯，其中，承重浮力天梯的高度被 设计为46千米，而之所以承重浮力天梯的高度被设计为46千米，是因为人类现有的不载人 气球的最大升空高度记录为46千米，这一升空高度记录意味着人类未来所能够建造出来 的承重浮力天梯的最大高度可能也只有46千米，再高一些的承重浮力天梯就建造不出来 了。而在承重浮力天梯的高度被设计为46千米以后，则，由此设计便可知，要想建造一条 1000千米高的浮力型太空天梯，其中的天梯主干的高度就是954千米。
进一步，如果我们把承重浮力天梯中的路基设计为圆筒形，这一圆筒形路基由460 块长100米直径20米的圆筒形路基段构成，其中的每一块路基段本身及其附属物的总重量 都是300吨，那么，由此设计便可知，整条承重浮力天梯的总重量就是138000吨。
再进一步，如果我们把天梯主干也设计为圆筒形，这一圆筒形天梯主干由9540块 长IOO米直径4米的圆筒形天梯主干段构成，其中的每一块圆筒形天梯主干段本身及其附 属物的总重量都是100吨，那么，由此设计便可知，整条天梯主干的总重量就是954000吨。
而再进一步，若将承重浮力天梯的总重量和天梯主干的总重相加，便可知1000千 米高的浮力型太空天梯的总重量为1092000吨。 而按照本发明的设计要求，这1092000吨浮力型太空天梯的总重量是要全部由承 重浮力天梯中的所有浮力航空器来承担的。也就是说，要想成功地建造一条高度为1000千 米总重量为1092000吨重的浮力型太空天梯，其中的承重浮力天梯中的所有浮力航空器所 产生的浮力的合力就必须得等于或大于1092000吨，否则，若承重浮力天梯中的所有浮力 航空器所产生的浮力的合力小于1092000吨，则整条浮力型太空天梯的总重量压力就会将 承重浮力天梯压垮，那样，整条浮力型太空天梯的建设就会归于失败。 而要想让承重浮力天梯中的所有浮力航空器所产生的浮力的合力等于或大于 1092000吨，在承重浮力天梯上又该安装多少个浮力航空器呢？ 假设将每一个浮力航空器所产生的浮力都设计为10吨，那么，可以计算出，要产 生1092000吨以上的浮力，在承重浮力天梯上至少要安装109200个浮力航空器。将这 109200个浮力航空器分散安装到460块路基段上去，那么，其中的每一块路基段至少要安 装238个浮力航空器。 下面，我们根据前面的设计技术分析来具体地建造一条高度为1000千米的浮力 型太空天梯。
—、先建造一条高度为46千米的承重浮力天梯。 1、准备。要想建造一条高度为46千米的承重浮力天梯，需先做好以下三项准备工 作。 (1).准备长100米直径20米的圆筒形路基段460块，其中，在每一块圆筒形路基
段的外壁上都设置有8处固定装置，这8处固定装置是用来固定8条浮力架的。 (2).准备长200米宽2米的浮力架3680条，其中，每条浮力架都为横梁框架结构。 (3).准备浮力为10吨的浮力航空器109200个，长100米宽3米的太空跑道460条。 2、初步建造承重浮力天梯 初步建造承重浮力天梯需经过以下两个步骤。 (1).先任选一块圆筒形路基段，把它以链接的方式固定在地面上，然后再在这块 路基段的外壁上安装上8个浮力架，并在这8个浮力架上分散安装上30个浮力航空器，以 使这块路基段不对地面产生重量压力，接下来，再任选一块路基段用航空器把它吊升到空 中，并以链接的方式将它安装在先安装的路基段上，之后，再在这块后安装的路基段上安装 上8个浮力架和30个浮力航空器，以使这块后安装的路基段不对先安装的路基段产生重量 压力；再接下来，还是任选一块路基段用航空器把它吊升到空中，并以链接的方式将它安装 在先安装的路基段上，之后，再在这块后安装的路基段上安装上8个浮力架和30个浮力航 空器，以使这块后安装的路基段不对先安装的路基段产生重量压力；以下依此类推，……这 样，直到最后把460块路基段全部安装完毕为止。 (2).在已经建成的高达46千米的圆筒形路基里，将460条长100米宽3米的太 空跑道，按照从下到上的顺序一条接着一条地固定在圆筒形路基的内壁上，当460条长100 米宽3米的太空跑道全部被固定在46千米高的圆筒形路基的内壁上以后，则一条长度为46 千米的太空跑道也就建成了。 太空跑道建成以后，承重浮力天梯也就被初步建立起来了。此时的承重浮力天 梯已经具备了使用的功能，以后，用于建造天梯主干的所有建筑材料都是通过这条初步建 立起的承重浮力天梯中的太空跑道而运送上去的，但些时的承重浮力天梯还不具承重的功 能。 二、建造天梯主干及完善承重浮力天梯建设
1、建造天梯主干需先做好以下两项准备工作 (1).准备长100米直径4米的圆筒形天梯主干段9540块，长100米宽3米的太空 跑道段9540条。 (2).组建复合天梯主干段，其方法是将长100米宽3米的太空跑道段固定在长 100米宽4米的圆筒形天梯主干段的内壁上，使二者形成一种结合体，这种结合体在本文中 即被称做为复合天梯主干段。将9540条太空跑道段和9540块圆筒形天梯主干段，按照一 对一的形式分别固定在一起，则可形成9540块复合天梯主干段。
2、组建天梯主干及完善承重浮力天梯建设 组建天梯主干及完善承重浮力天梯建设的方法是先任取一块复合天梯主干段， 将它放到承重浮力天梯底部的太空跑道上，然后，再利用喷气推射装置通过太空跑道而把 它推射到承重浮力天梯的顶端，并把它安装在承重浮力天梯的顶端。最后，再在承重浮力天梯上加装10个浮力航空器，以抵消新安上去的复合天梯主干段对承重浮力天梯所产生的重量压力；接下来，再任取一块复合天梯主干段，将它放到承重浮力天梯底部的太空跑道上，然后，再利用喷气推射装置通过太空跑道而把它推射到先安装的复合天梯主干段上，并把它安装在先安装的复合天梯主干段上。最后，再在承重浮力天梯上加装10个浮力航空器，以抵消新安上去的复合天梯主干段对承重浮力天梯所产生的重量压力；再接下来，还是任取一块复合天梯主干段，将它放到承重浮力天梯底部的太空跑道上，然后，再利用喷气推射装置通过太空跑道而把它推射到先安装的复合天梯主干段上，并把它安装在先安装的复合天梯主干段上。最后，再在承重浮力天梯上加装上10个浮力航空器，以抵消新安装上去的复合天梯主干段对承重浮力天梯所产生的重量压力；以下依此类推，……这样，直到最后把9540块复合天梯主干段全部安装完毕为止。则， 一条高达954千米的天梯主干也就建立起来了。而与此同时，因为109200个浮力航空器也已经陆续安装完毕，承重浮力天梯的后期建设也被同时完成了。 最后，只要再将一个大型航天器固定在天梯主干的顶端，则， 一条高度为1000千米的浮力型太空天梯也就可以投入使用了 。
权利要求
浮力型太空天梯，主要由承重浮力天梯、天梯主干、太空跑道、以及若干个航天器构成，其中，承重浮力天梯是建在地面上的，天梯主干是建在承重浮力天梯的顶端的，太空跑道是被固定在承重浮力天梯的路基上以及天梯主干上的，若干个航天器是被固定在天梯主干的顶端，或被定位在天梯主干的上方并和天梯主干相连的。
2. 根据权利要求1所述的发明，在承重浮天梯的路基段上安装有浮力架，在浮力架上 安装有浮力航空器。
全文摘要
本发明公开了一种浮力型太空天梯，这一发明解决了运载火箭和航天飞机不能天天进入太空随时进入太空的共同缺点，人们可以利用它天天进入太空随时进入太空。本发明主要由承重浮力天梯1、天梯主干2、太空跑道3、以及若干个航天器4构成。其中，承重浮力天梯是建在地面上的，天梯主干是建在承重浮力天梯的顶端的，太空跑道是被固定在承重浮力天梯的路基上以及天梯主干上的，若干个航天器是被固定在天梯主干的顶端，或被定位在天梯主干的上方并和天梯主干相连的。
文档编号B64B1/00GK101713277SQ20091022650
公开日2010年5月26日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者赵长顺 申请人:赵长顺