一种内动力发动机动力单元及其工作方法与流程

本发明属于飞行器发动机动力技术领域，具体地是涉及一种内动力发动机动力单元及其工作方法。

背景技术：

现有的航空航天发动机需要携带或借助反推介质来为飞行器提供动力（如飞机用空气作为反推，汽车用地面，航天飞机用燃料），由于需要携带大量的反推介质，这就导致航空航天器的体积较大，一定程度上限制了飞行器的最高速度，同时也减少了运载吨位，因此，目前需要一种可以避免飞行器携带大量反推介质，进而能够使航空航天器的飞行速度和运载吨位的发动机动力单元。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种内动力发动机动力单元及其工作方法；本发明使飞行器无需携带大量的反推介质，这可以极大减小航空航天器的体积，或同体积的情况下大量提高飞行速度与运载吨位，同时可以使用电能作为能源推动力，为核电动力航空航天器的实现提供了可能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明提供一种内动力发动机动力单元，包括多个相同的动力装置，其特征在于，所述动力装置依次同方向固定在基础架上，每三个所述动力装置为一组，每个所述动力装置包括动力部、外壳、做功介质、底部回弹装置和顶部回弹装置，所述动力部的一端固定在所述外壳内部的一端，所述底部回弹装置设置在所述外壳内部的另一端，所述顶部回弹装置设置在所述动力部的动力输出的一端，所述顶部回弹装置能够暂时固定住所述做功介质，所述做功介质放置在所述外壳内部，并能够在所述顶部回弹装置和所述底部回弹装置之间自由运动。

进一步地，所述动力部为内燃机、蒸汽机、电动机或撞击型电磁铁。

进一步地，所述动力装置的个数为三的倍数。

一种内动力发动机动力单元工作方法，利用权利要求1-3中任意一项所述的内动力发动机动力单元，其特征在于，所述工作方法包括如下步骤：

1）每组第一个所述动力装置开始第一冲程，每组的第一个所述动力装置的所述动力部开始对对应的所述做功介质做相同大小的功，使所述做功介质向所述底部回弹装置运动，做功的所述动力装置受到相反方向作用力带动全部固定在所述基础架上的所述动力装置向相反方向运动；

2）当每组第一个所述动力装置的所述做功介质同时运动到对应的所述底部回弹装置时，每组第一个所述动力装置的所述做功介质受到所述底部回弹装置的回弹作用向所述顶部回弹装置方向运动，每组的第一个所述动力装置开始第二冲程，此时每组的第二个所述动力装置开始第一冲程，每组的第二个所述动力装置的所述动力部开始对对应的所述做功介质做功，做功的大小要保证每组的所述做功介质到达所述顶部回弹装置并被所述顶部回弹装置暂时固定，同时每组的第二个所述动力装置的所述做功介质能够到达对应的所述底部回弹装置；

3）当每组的第二个所述动力装置的所述做功介质到达对应的所述底部回弹装置时，每组第一个所述动力装置的所述做功介质到达对应的所述顶部回弹装置，并被所述顶部回弹装置暂时固定，每组的第一个所述动力装置开始第三冲程，此时每组的第二个所述动力装置开始第二冲程，做功保持每组第一个所述动力装置与对应的所述做功介质相对速度为0，此时每组的第三个所述动力装置开始第一冲程，每组的第三个所述动力装置的所述动力部开始对对应的所述做功介质做功；

4）循环上述步骤1-3，全部所述动力部的每次做功要能够保证每组所述动力装置的三个所述动力装置恰好分别开始第一冲程、第二冲程和第三冲程。

本发明的有益效果。

本发明将反推介质放置于发动机内部，使飞行器无需携带大量的反推介质，这可以极大减小航空航天器的体积，或同体积的情况下大量提高飞行速度与运载吨位，同时，由于可以使用电能作为能源推动力动力部，因此在理论角度上，这一技术为核动力航空航天器的实现提供了可能。

附图说明

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明的步骤1时的整体示意图。

图2是本发明的步骤2时的整体示意图。

图3是本发明的步骤3时的整体示意图。

图中标记：1为动力装置、2为基础架、3为动力部、4为外壳、5为做功介质、6为底部回弹装置、7为顶部回弹装置。

具体实施方式

结合附图所示，动力单元包括多个相同的动力装置1，动力装置1依次同方向链接或焊接在一起固定在基础架2上，保证动力单元的全部动力装置1能够整体运动。

每三个动力装置1为一组，动力装置1的个数为三的倍数，由于动力装置1的运动周期包括三个冲程，所以三个动力装置1为一组可以保证整体受力的平衡性，动力装置1为三的倍数，可以保证动力单元整体能够做功更稳定，没有多余不做功的冲程。

每个动力装置1包括动力部3、外壳4、做功介质5、底部回弹装置6和顶部回弹装置7。

动力部3的一端固定在外壳4内部的一端，底部回弹装置6设置在外壳4内部的另一端，顶部回弹装置7设置在动力部3的动力输出的一端，可以击打到做工介质的位置，顶部回弹装置7能够暂时固定住做功介质5，保证当做功介质5接触到顶部回弹装置7时，顶部回弹装置7暂时固定做功介质5使做功介质5和动力装置1整体的相对速度为0.

做功介质5放置在外壳4内部的顶部回弹装置7与底部回弹装置6之间，并能够在顶部回弹装置7和底部回弹装置6之间自由运动。

动力部3为内燃机、蒸汽机、电动机或撞击型电磁铁，在此以撞击型电磁铁举例。

此动力单元的工作方法包括如下步骤：

1）做工介质在初始阶段被固定于顶部回弹装置7内，以便撞击型电磁铁可以顺畅的对做功介质5做功，对撞击型电磁铁通电，撞击型电磁铁产生磁场，第一个动力装置1开始第一冲程，第一个动力装置1的撞击型电磁铁开始对对应的做功介质5做相同大小的功，使做功介质5向底部回弹装置6运动，第一个动力装置1受到相反方向作用力带动固定在基础架2上的三个动力装置1向相反方向运动。

2）当第一个动力装置1的做功介质5同时运动到对应的底部回弹装置6时，第一个动力装置1的做功介质5受到底部回弹装置6的回弹作用向顶部回弹装置7方向运动，的第一个动力装置1开始第二冲程，此时的第二个动力装置1开始第一冲程，的第二个动力装置1的撞击型电磁铁开始对对应的做功介质5做相同大小的功，做功的大小要保证第一个做功介质5到达顶部回弹装置7并被顶部回弹装置7暂时固定，同时第二个动力装置1的做功介质5能够到达对应的底部回弹装置6；

3）当第二个动力装置1的做功介质5到达对应的底部回弹装置6时，第一个动力装置1的做功介质5到达对应的顶部回弹装置7并被顶部回弹装置7暂时固定，第一个动力装置1开始第三冲程，此时第二个动力装置1开始第二冲程，做功保持与第一个动力装置1的做功介质5整体装置相对速度为0，此时第三个动力装置1开始第一冲程，第三个动力装置1的撞击型电磁铁开始对对应的做功介质5做相同大小的功；

4）循环步骤1-3，全部撞击型电磁铁的每次做的功能够保证三个动力装置1恰好分别开始第一冲程、第二冲程和第三冲程。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施方式所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。