一种推进器及飞行器的制作方法

文档序号:31856844发布日期:2022-10-19 03:12阅读:74来源:国知局
一种推进器及飞行器的制作方法

1.本发明涉及飞行器技术领域,尤其是涉及一种推进器及飞行器。


背景技术:

2.推进器是将任何形式的能量转化为机械能的装置。通过旋转叶片或喷气(水)来产生推力的。可以用来驱动交通工具前进,或是作为其他装置如发电机的动力来源。而目前飞行器上使用的推进器多为涡轮发动机,此种推进器主要依靠涡轮吸入大量气体然后再排出,如此来实现对飞行器的推动,此种方式在大气环境内可以实现飞行器的推进,但是进入到太空之后便不可以。虽然目前也存在化学动力推进,通过燃烧化学燃料然后排出产生推动力,此种方式需要及时补充大量燃料,而燃料价格高昂,导致飞行器飞行需要耗费大量资源。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提供一种推进器及飞行器,解决了现有技术中存在的推进器化学燃烧推进需要耗费大量燃料资源的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
4.为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
5.本发明提供的推进器,包括核蒸汽发生装置、喷射装置以及螺旋蜂孔推进器,所述喷射装置一端设置所述核蒸汽发生装置,另一端设置所述螺旋蜂孔推进器,所述螺旋蜂孔推进器为正圆锥体,所述螺旋蜂孔推进器内设置螺旋的连通孔,所述连通孔的两端分别贯穿所述螺旋蜂孔推进器的底面与侧面。
6.优选地,所述螺旋蜂孔推进器的尖端与穿设在所述喷射装置内的推进器主轴连接,所述推进器主轴与所述喷射装置转动连接。
7.优选地,所述喷射装置包括能量进口、能量出口、力矩组以及能量喷射泵,所述力矩组的一端设置能量进口,另一端设置能量出口,所述力矩组内设置涡轮叶片,所述力矩组外壁上设置新月力矩,所述能量喷射泵设置在所述力矩组外部,且所述能量喷射泵的能量喷嘴朝向所述新月力矩。
8.优选地,所述能量喷射泵为多组能量喷射组件组成的正多边体结构,所述力矩组设置在所述正多边体结构内部。
9.优选地,所述能量喷射组件包括集管、螺旋蜂孔空心轴电机以及能量喷射管,所述螺旋蜂孔空心轴电机一端与所述集管连通,另一端与所述能量喷射管连通,所述能量喷射管上设置多个所述能量喷嘴。
10.优选地,所述螺旋蜂孔空心轴电机包括螺旋蜂孔器以及空心轴电机,所述螺旋蜂孔器设置在所述空心轴电机一端的转轴上,所述螺旋蜂孔器为正圆锥体,所述螺旋蜂孔器上设置有螺旋孔,所述螺旋孔一端与所述螺旋蜂孔器的底面连通,另一端与所述螺旋蜂孔器的侧面连通,所述螺旋蜂孔器的底面与所述空心轴电机的空心转轴密闭连接。
11.优选地,所述核蒸汽发生装置包括蓄水箱、核反应堆、换热腔以及蒸汽管道,所述蒸汽管道一端连接所述蓄水箱,另一端连接所述喷射装置,所述蒸汽管道穿过所述换热腔,所述换热腔与所述核反应堆连接。
12.本发明提供的飞行器,包括上述的推进器。
13.优选地,所述飞行器呈圆形,所述推进器包括第一推进器和第二推进器,所述飞行器中心轴处设置第一推进器,所述第二推进器数量为多个布设在所述第一推进器的周侧,所述飞行器的周侧壁上设置有侧推器,所述侧推器为螺旋蜂孔空心轴电机,所述螺旋蜂孔空心轴电机与所述第二推进器连接。
14.优选地,还包括设置在所述飞行器上的雨水收集箱,所述雨水收集箱与蓄水箱连通。
15.本技术采用以上技术方案,至少具备以下有益效果:
16.采用螺旋蜂孔推进器以及喷射装置喷射蒸汽的方式来实现推进,此种装置相比于传统的涡轮推进器来说可以有效的避免飞鸟吸入而使其损坏的问题。
17.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明实施例提供的推进器结构示意图;
20.图2是本发明实施例提供的螺旋蜂孔推进器结构示意图;
21.图3是本发明实施例提供的喷射装置部分结构示意图;
22.图4是本发明实施例提供的能量喷射泵结构示意图;
23.图5是本发明实施例提供的螺旋蜂孔空心轴电机结构示意图;
24.图6是本发明实施例提供的飞行器结构示意图;
25.图7是本发明实施例提供的反应堆结构示意图;
26.图8是本发明实施例提供的降温系统结构示意图。
27.图中1、核蒸汽发生装置;2、喷射装置;3、螺旋蜂孔推进器;4、连通孔;5、推进器主轴;6、能量进口;7、能量出口;8、力矩组;9、能量喷射泵;10、涡轮叶片;11、新月力矩;12、能量喷射组件;13、集管;14、螺旋蜂孔空心轴电机;15、能量喷射管;16、能量喷嘴;17、螺旋蜂孔器;18、空心轴电机;19、蓄水箱;20、核反应堆;21、换热腔;22、蒸汽管道;23、第一推进器;24、第二推进器;25、侧推器;26、雨水收集箱;27、飞行器反应堆;28、第一降温腔;29、第二降温腔;30、降温系统;31、保温层;32、大气入口管道;33、支撑部;34、里支撑;35反应堆基座、;36、底基座;37、能量喷射罩;38、冷却套、39、连通口;40、轴承;41、开口;42、可控注水口;43、篦齿封严结构;44、密封轴承。
具体实施方式
28.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
29.本发明的具体实施例提供了一种推进器,结合附图1所示,主要包括核蒸汽发生装置1、喷射装置2以及螺旋蜂孔推进器3,其中核蒸汽发生装置1用于实现产生蒸汽,并提供给喷射装置2用以喷射,螺旋蜂孔推进器3用于将喷射装置2喷射的能量(蒸汽等气体混合物)喷射出,喷射装置2一端设置核蒸汽发生装置1,另一端设置螺旋蜂孔推进器3,其中结合附图2所示,螺旋蜂孔器为本技术中的螺旋蜂孔推进器3,螺旋蜂孔推进器3为正圆锥体,螺旋蜂孔推进器3内设置螺旋的连通孔4,连通孔4的两端分别贯穿螺旋蜂孔推进器3的底面与侧面,气体从螺旋蜂孔推进器3的底面进入从侧面排出时可以使其逆时针转动,气体从螺旋蜂孔推进器3的侧面进入从底面排出时可以使其顺时针转动。采用此螺旋蜂孔推进器3配合蒸汽喷射方式来起到推进作用,相较于传统涡轮发动机推动的方式,可以有效的减少对燃料资源的消耗,同时此种方式还可以避免传统涡轮叶片容易吸入飞鸟而造成推进器自身损坏的问题。
30.在本技术中螺旋蜂孔推进器3的尖端与穿设在喷射装置2内的推进器主轴5连接,推进器主轴5与喷射装置2转动连接,可以通过轴承40来进行转动连接,在喷射装置2的底部设置锥形的能量喷射罩37,能量喷射罩37的尖端方向朝向喷射装置2,喷射装置2喷射出的能量部分从螺旋蜂孔推进器3的侧面进入从螺旋蜂孔推进器3的底面喷出,部分能量从螺旋蜂孔推进器3的周侧能量分流射出。
31.一个实施例中,结合附图1、附图3和附图4所示,其中喷射装置2包括能量进口6、能量出口7、力矩组8以及能量喷射泵9,力矩组8的一端设置能量进口6,另一端设置能量出口7,能量从能量进口6进入然后经由力矩组8后从能量出口7喷出,力矩组8为圆筒状结构,并且两端分别与能量进口6和能量出口7可转动连接,在力矩组8外壁上设置新月力矩11,能量喷射泵9设置在力矩组8外部,且能量喷射泵9的能量喷嘴16朝向新月力矩11,新月力矩11为设置在力矩组8外部上的新月形力矩片,当能量喷射泵9喷射的能量喷射到新月形力矩片上,新月形力矩片在受力作用下会带动力矩组8转动,能量喷射泵9喷射出的能量喷射到新月力矩11上,从外部推动力矩组8转动,力矩组8转动时,带动涡轮叶片10转动,涡轮叶片10的转动产生吸力,能量从能量进口6进入到力矩组8,并经由能量出口7喷射出。同时,一组力是高速蒸汽能量和高速热空气能量让涡轮叶片转动;第二组力是能量喷射泵9喷射出的能量喷射到新月力矩11上,从外部推动力矩组8转动。
32.能量进口6的上端直径大于下端的直径,能量进口6的上端与核蒸汽发生装置1连接,能量进口6的下端与力矩组8连接,此种方式起到能量聚集的作用,并且能量进口6上端设置多个开口41,一半开口41与核蒸汽发生装置1的蒸汽管道22连接;一半开口41与核蒸汽发生装置1的空间相连通,如此在大气入口管道32里的螺旋蜂孔空心轴电机14的高速旋转带动热空气能量从开口41高速喷出,同时还可以给核蒸汽发生装置1降温。与此相同的能量出口7的底端设置多个开口41,用于排出能量。
33.本技术的具体实施例中,能量喷射泵9为多组能量喷射组件12组成的正多边体结
构,力矩组8设置在正多边体结构内部,能量喷射泵9呈围绕式的方式设置在力矩组8的周侧,并且每一组能量喷射组件12都可以喷射能量以推动力矩组8转动。
34.结合附图4所示,其中能量喷射组件12包括集管13、螺旋蜂孔空心轴电机14以及能量喷射管15,集管13设置在力矩组8的一侧,并且沿力矩组8的长度方向设置,集管13一端与核蒸汽发生装置1连接,核蒸汽发生装置1处发生的蒸汽进入到集管13内,螺旋蜂孔空心轴电机14一端与集管13连通,另一端与能量喷射管15连通,螺旋蜂孔空心轴电机14可以将集管13内的能量通入到能量喷射管15内,在能量喷射管15上设置多个能量喷嘴16,能量喷嘴16用于将能量喷射出来,能量喷嘴16朝向新月力矩11上,能量喷嘴16的数量可以为多个且沿能量喷射管15长度方向布设,并且其上的能量喷嘴16的数量与力矩组8上的新月力矩11的数量对应,螺旋蜂孔空心轴电机14的数量也可以设置为多个,能够将集管13内的能量高速且均匀的传输到能量喷射管15内。
35.本技术的具体实施例中,结合附图5,螺旋蜂孔空心轴电机14包括螺旋蜂孔器17以及空心轴电机18,此螺旋蜂孔器17如附图2中所示为正圆锥形结构,并且其上设置有螺旋孔,螺旋孔一端与螺旋蜂孔器17的底面连通,另一端与螺旋蜂孔器17的侧面连通,螺旋蜂孔器17设置在空心轴电机18一端的转轴上,螺旋蜂孔器17的底面与空心轴电机18的空心转轴密闭连接,空心轴电机18中部为空心轴,用于通过能量,此空心轴的一端与集管13转动密封连接,可以采用篦齿封严结构43和密封轴承44将空心轴连接在集管13和能量喷射管15上,如附图5所示,如此在集管13和能量喷射管15上设置安装孔,此安装孔与空心轴之间通过此篦齿封严结构43进行连接,同时伸入到集管13和能量喷射管15的空心轴部分外部还设置密封轴承44,此种结构在保证其转动的情况下还保证密封效果,空心轴的另一端连接螺旋蜂孔器17,螺旋蜂孔器17的底面与空心轴密封连接,能量通过空心轴之后进入到螺旋蜂孔器17内,并被空心轴电机18带动高速旋转,旋转的螺旋蜂孔器17将能量旋转甩出,螺旋蜂孔器17的一端伸入到能量喷射管15内。
36.本技术的具体实施例中,核蒸汽发生装置1用于发生蒸汽提供给喷射装置2,结合附图1所示,核蒸汽发生装置1包括蓄水箱19、核反应堆20、换热腔21以及蒸汽管道22,蒸汽管道22一端连接蓄水箱19,另一端连接能量进口6,蒸汽管道22连接蓄水箱19的一端采用可控注水口42,通过电动阀门来控制可控注水口42的开口大小进而控制注水量,从而达到控制水蒸气产生的速度,蒸汽管道22能够将蓄水箱19内的水通入到能量进口6内,在水通入的过程中,经过换热腔21,换热腔21可以将经过蒸汽管道22内的水蒸发成气体,蒸汽管道22穿过换热腔21,换热腔21与核反应堆20连接,核反应堆20通过水循环来加热换热腔21内穿过的蒸汽管道22,进而使经过蒸汽管道22内的水形成蒸汽。
37.另外还可以在蒸汽管道22内设置汽轮机,通过蒸汽的推动来带动机构外部的发电机工作,发电机的电量供给螺旋蜂孔空心轴电机14以及飞行器其他用电设备的工作。
38.推进器还设置第一降温腔28、第二降温腔29、降温系统30以及保温层31,第一降温腔28和第二降温腔29为套设在核蒸汽发生装置1外部的环形筒状体,用于隔绝核蒸汽发生装置1与飞行器主体,避免核蒸汽发生装置1散射大量的热量至飞行器主体内。降温系统30设置在推进器上部的周侧的位置,并且位于飞行器外部,降温系统30内部设置螺旋蜂孔空心轴电机14,通过此电机来实现对第一降温腔28和第二降温腔29内气体的循环。第一降温腔28设置在第二降温腔29的内部,第一降温腔28内用于通过二氧化碳,第二降温腔29内用
于设置水,螺旋蜂孔空心轴电机14连通在第二降温腔29的上方,可以将第二降温腔29蒸发的水蒸气抽出并在降温系统30内换热循环,降温系统外壁与外界连通,用于实现二氧化碳气体和水蒸气的换热,然后降温后的二氧化碳气体和水在循环进入第一降温腔28和第二降温腔29内。
39.在降温系统30的外部还设置可开合设置的保温层31,此保温层31可以在需要进行降温换热时打开以供降温使用,还可以闭合到降温系统30上,可以通过控制保温层31的开合角度来起到控制降温与保温的目的,太空中的温度太低,飞碟在太空中保温层31可以都关闭;飞碟处在大气中时,保温层31可以都打开,进行散热。。
40.在蓄水箱19上还设置大气入口管道32,此大气入口管道32上设置阀门,阀门控制其打开与关闭,大气入口管道32内设置螺旋蜂孔空心轴电机14,大气入口管道32顶端与蓄水箱19外部相连通,用于将外部大气内的空气泵入到核蒸汽发生装置1所处的空间,并从能量进口6的开口41喷射出来,进而产生推力,值得说明的是,此种方式在飞行器在大气环境内可以使用,但是进入到太空之后阀门关闭,此大气入口管道32不会再吸入空气。大气入口管道32的数量可以为多个例如8个,均匀的设置在蓄水箱19上。在摆脱地心引力前,可以同时用热空气能量和蒸汽能量,才能成功摆脱地心引力。在太空中飞行的时候,只需用蒸汽能量,因为在太空中飞行已经成功的摆脱了地心引力,所以不需要太大的能量。
41.还包括支撑部,支撑部33设置在核蒸汽发生装置1和喷射装置2的外部位置,用于实现对各个部件的支撑连接,此支撑部33可以为套状体,推进器主体设置在此套状体内部。同理还包括设置在喷射装置2外壁而位于支撑部33的里支撑34,用于实现对喷射装置2整体的固定与支撑。
42.在核反应堆外部设置反应堆基座35,在喷射装置2的底部设置底基座36,底基座36和反应堆基座35之间连接支撑部与里支撑,在底基座36的底部设置能量喷射罩37。
43.在能量喷射泵9的外部还设置冷却套38,冷却套38与力矩组之间通入内部通入二氧化碳进行降温,在冷却套38上设置连通口39,连通口39用于通入二氧化碳,以此来为能量喷射泵9进行有效的降温,保护里面的电机不会受高温而损坏。
44.本技术提供了一种飞行器,包括上述的推进器。
45.其推进器分为第一推进器23和第二推进器24,采用上述的推进器结构,第一推进器23为主推进器设置在圆形的飞行器的中心轴处,第二推进器24为副推进器,其数量为多个,设置在第一推进器23的周侧,并且在飞行器的周侧壁上设置有侧推器25,侧推器25为多个并且均匀的设置在飞行器的周侧壁上,侧推器25可以采用上述的螺旋蜂孔空心轴电机14结构,螺旋蜂孔空心轴电机14与第二推进器24连接,用于将第二推进器24处产生的能量喷射出,进而产生推动力。
46.本技术提供的飞行器由核反应堆提供能量,核反应堆包括用于为飞行器主体提供电量的主核反应堆27以及用于为推进器提供能量的核反应堆20,核反应堆20一个设置在飞行器中心轴处的第一推进器23,核反应堆20还有多个设置在周侧的用于第二推进器24上。
47.在飞行器上还设置雨水收集箱26,雨水收集箱26与蓄水箱19连通,用于回收雨水,雨水收集箱26设置在飞行器顶部,并且沿飞行器周侧分布。
48.采用此种飞行器,能够利用核能实现大载荷,实现垂直起飞与垂直降落,圆锥体螺旋蜂孔推进器,能取代民航飞机中的涡轮发动机,从而避免飞鸟吸入涡轮发动机,发生空
难;本飞行器还可以把地球的核废料运往月球,从而避免地球的核废料对地球的污染;本飞行器采用此种推进器,能够在大气环境和太空环境飞行,可以在地月之间往返。
49.在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
50.以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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