专利名称：一种动力装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及航空航天动力技术。
现在的航空航天飞行，都是利用简单的反冲作用来提供动力的。如航空飞行，绝大多数采用以空气为工质，并使之反冲以提供动力，少数利用航天动力技术飞行；航天飞行都是靠液氢液氧等工质燃烧并反冲，以提供飞行的动力。尽管航空航天技术在不断地进步，但人类总没能摆脱利用简单而单纯的反冲作用提供动力这一方法，使得航空航天要进一步发展，已经很难，反冲的利用已接近极限。
人们在由动量守恒定律简单而错误地推导出，飞行只有靠不可逆工质反冲来提供动力论断束缚下，只注重了如何提高反冲效果，而对“运用物理学为基础，寻找在特定情况下，使用特殊可循环使用的工质，把其他形式能量，如电能转化为飞行器的机械能，并进而发明一种新型的动力装置”，这一方面却付出很少。
本发明的目的就是提供新型的动力装置，可将电能通过动力装置直接转化为飞行器的机械能，并采用本发明特有的以转子为工质，并可在使用中循环利用，该装置还可做为水中、水面、路面运输物的动力装置。更可做为水、陆、空三用运输物的动力装置；解决了动力装置以消耗不可逆工质为代价的问题，同时能量利用率也将提高。
本发明的动力装置，遵守动量守恒等物理学原理。现有飞行器是靠工质的反冲作用提供动力的，使飞行器与工质建立动量守恒关系d(M飞V飞)+d(M工V工)＝恒量。而本发明将工质的旋转运动的角动量与飞行器的线动量建立动量守恒关系d(M飞V飞)+d(M工ω r2)＝恒量。转子的转速提高是有限的，质量提高也是有限的，为解决此问题，本发明采用发电机通过传动装置如皮带与工质转子相连，使工质转动时增加阻力矩和阻冲量。即d(M飞V飞)+d(M工V工)+M电·Δt＝恒量。
由于飞行器与转子、发电机同在一系统内，飞行器与转子、发电机建立动量守恒关系，若转子与发电机数量都是一个，则飞行器获得的只是角动量，飞行器只是做旋转运动。而真正飞行时大多时需要飞行器做线性运动。
为解决此问题，本发明装置中，采用定子与转子通过电磁，相互作用，定子获得的作用力带动飞行器运动，转子受到的作用力使转子受到力矩作用，并旋转。定子、转子、发电机的数量应两个以上，并以飞行器质心为中心对称或按一定规律分布，使定子提供给飞行器线性运动的动力，转子、发电机的机座作用给飞行器的力矩相互抵消。
动力装置中的定子不像普通电动机那样全包转子，而是部分包转子，定子对转子的作用是力矩作用而非力偶作用。因此定子与转子作用过程中能量损耗较大，解决此问题，可采用超导技术或采用控制器控制电流大小、通断时间和方向，使有效做功时，有效作用线圈得电，无效做功时，有效作用线圈断电。还可将两种方法并用。为减少电能损耗，发电机发出的电能，还可重复利用，通过充电装置充于蓄电池。若飞行器克服引力作用相对静止或匀速运动，自身机械能没有变化，飞行器运行一段位移后，则消耗的能量E＝F空S+E损，F空·S表示飞行器克服空气阻力做的功，E损表示飞行器内部的磨擦等损耗。由此看来，在飞行器克服引力作用。机械能相对无变化时，消耗的能量很少，不像飞机那样需消耗大量能量克服引力作用。
以下结合附图
实施例描述本发明。
图一、表示线性动量和角动量间动量守恒关系。
图二、表示动力装置的侧视图。
图三、表示动力装置的俯视图。
图四、表示定子与转子的结构图。
图一表示线性动量和角动量间动量守恒关系。包括飞行物1、爆炸物2、工质3、工质质心轴4、箭头5、6、7。
本系统不考虑外力作用，当爆炸物2引爆后，飞行物1受到箭头5所示方向的作用力，并使飞行物沿箭头5方向做线性运动。工质3受到箭头6所示方向作用力，使工质3沿质心轴4旋转，方向为箭头7所示。根据动量守恒定律M飞·V飞+M工·ωr2＝0，V飞的方向相对质心轴4与ω方向相反。此例证明飞行器的动力可以由工质的旋转而非反冲作用提供，但此例中，工质3仍属不可逆的，爆炸物2引爆后，飞行物和工质3即分离。
图二表示的是本发明动力装置的侧视图。
它包括定子1、定子线圈2、转子3、转子有效线圈4、转子无效线圈5、转子轴套6、转子质心轴7、传动带8、转子机座9、电控制器、充电器及蓄电池10，箭头11、12、13，电流方向14、15，转子接线盒16、电线17、动力装置机座18、发电机定子19、发电机转子20、发电机质心轴21、发电机机座22，发电机接线盒23、箭头24、发电机25、箭头26、动力装置质心轴27、箭头28、动力装置29。
外电源(发电机等)通过导线17与控制器10相连，在未接到运行信号时，控制器10将电能主要通过充电器10充给蓄电池10，以保证其电能充足。当需要动力装置29运行时，可通过开关等经导线17给控制器10以电信号后，控制器10将电能主要通过导线17分配给定子1和转子3(也可经蓄电池10分配给定子1和转子3)。
定子线圈2获得箭头28所示方向电流，产生磁场。转子有效线圈4和无效线圈5得到14、15所示方向的的电流，其中在定子包含的有效作用区内的有效线圈4。与定子1通过电磁相作用，使转子3受到箭头12所示方向力矩作用，定子1同时也受到转子3的反作用力，使定子1得到箭头11所示方向的作用力。控制器10调整定子1和转子3的电流大小，使两个定子1受到的作用力大小相等，两个定子1的受力是使动力装置29以质心轴27做相反方向旋转的，因为两定子<或更多>是按以质心轴27对称分布的，力矩作用抵消转换为使动力装置29做箭头11所示方向做线性运动。
当动力装置29需要提供旋转运动时，由控制器10控制定子1、转子3的电流，使两定子的作用力不同，从而使动力装置29得到需要的力矩作用以旋转。
转子3与定子1相互作用，转子3在转矩作用下转动，并经传动装置(皮带8)带动发电机25的转子20按箭头24所示方向转动。在转动中发电机定子19给转子20以阻力矩作用，它们的作用是通过电磁作用实现的，阻力矩可将转子20的动能转化为电能，并经导线17输向充电器10，把电能充给蓄电池10，以供重复使用。阻力矩还将转子3和转子20的转速降低，并具有缓冲作用。
在定子19与转子20的相互作用中，定子19也受到了转子20给的反作用力，并通过机座22和动力装置机座18给动力装置29以力矩作用，为克服此问题，在图三的说明将专门说明。
为降低电能消耗，可将定子线圈2、转子无效线圈5使用超导技术，转子有效线圈4利用控制器10控制其电流，以保证转子有效线圈4在有效做功时得电，无效做功时断电。
图三表示动力装置的俯视图。
图二中的图号1-图号29与图三相同，且还包括动力装置质心轴31、32机座固定螺丝30，定子1中的a、b、c、d四个定子，转子3中的A、B、C、D四个转子，发电机中的E、F两个发电机。
图二所示定子a、b转A、B，发电机E等的侧面示意图。
在图二说明中所述的，发电机E的定子19受到转子20的反作用力，产生了使动力装置29转动的力矩，同样在图三中发电机F的定子19也受到了反作用力，并产生了力矩作用。因为发电机E、F质心轴，在同一直线上，且以动力装置29的质心轴27、31、32对称分布，由控制器10控制发电机E、F的充电电流大小及定子1和转子3的电流大小，来使发电机E、F的定子力矩大小相等(或接近)，以使发电机E、F的两个相反方向的定子力矩抵消，又因定子力矩为力偶作用，所以抵消结果为动力装置29的内力作用，即通过机座18和机座22，产生弹力作用。
为使发电机E、F定子力矩方向相反，转子A、C旋转方向相同，转子B、D旋转方向相同，传动带8在发电机F与转子C间交叉，发电机F与转子D间不交叉。
在动力装置29中，四个控制充电蓄电器通过导线17相连，彼此协调，对定子1、转子3、发电机25进行统一控制，可使动力装置29提供以质心轴31、32为中心的力矩作用，用以使飞行器转向，并可提供沿质心轴27做线性运动的动力，但不能提供以质心轴27为圆心转向力矩和沿质心轴31或32做线性运动动力。为解决此问题，在图四说明中将加以叙述。
图四表示本发明动力装置的侧面图。
图四中的图号1-32与图二、图三所示相同，又新添箭头33、34和辅助定子35(a’、b’、c’、d’)与图三中定子1和转子3对aA组、bB组、cC组、dD组相对应，组成aa’A组、bb’B组、cc’C组、dd’D组，每组中的定子1，定子35和转子3相互作用。在作用中，每组中的定子1和定子35在同时作用时对转子3的作用力矩方向一致，在图二中情况定子1得到箭头11所示方向作用力，此种情况下，定子35受到箭头33、34所示方向作用力。由于定子35中的a’、b’组和c’、d’组分别以质心轴27、31、32对称分布，由控制器10调节定子35和转子3的电流，使定子35中的a’、b’、c’、d’定子产生相同大小和方向的作用力，这样它们间的力矩作用互抵，并产生使动力装置29沿质心轴32做箭头33、34所示方向线性运动的动力。改变定子35或转子3的电流方向，还可做与箭头33、34所示相反方向的线性动力。通过控制调整器10调节定子35和转子3的电流大小使定子35产生，以质点轴27和质心轴31旋转的力矩，给动力装置29提供需要的转矩。
这样，图四所示的动力装置29中，增加了辅助定子35，图三所述的问题，即沿两个质心轴做线性运动和沿三个质心轴做旋转运动，得以实现。
权利要求
1.本发明的动力装置，消耗电能来提供给飞行器动力，将电能转化为飞行器飞行的机械能。其特征在于定子1、辅助定子35与转子3通过电磁作用，使转子3受定子的力矩(非力偶)作用来旋转，并通过传动装置8带动发电机转子20旋转，定子1、辅助定子35受到转子3的反作用力做为动力，用以提供飞行器飞行的动力来源。
2.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于利用转子3、发电机转子20及传动装置8组成可循环使用的工质，发电机定子19对发电机转子20通过电磁作用产生阻碍其转动的力偶作用。该作用产生的冲量与飞行器飞行的动量，工质的动量组成动量守恒系统。该作用同时使发电机发出电，并通过充电器10充给蓄电池10以供重复使用。
3.根据权利要求1或2所述的动力装置其特征在于控制器通过控制定子1、辅助定子35、转子3的线圈电流大小和方向，并控制充电器的充电流大小进而控制动力装置产生的动力，来满足飞行器飞行的各种需要。
4.根据权利要求1或2或3所述的动力装置其特征在于定子1和定子35中的各定子及发电机25中的各发电机都以动力装置质心轴或飞行器质心轴均匀(或按一定规律)分布，使定子产生的力矩作用相抵，并转为做线性运动动力，使发电机定子的力偶作用互抵，产生相应的弹力作用。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的动力装置其特征在于定子1、辅助定子35和转子3之间可以有一种为永磁体，但不可两者同为永磁体，永磁体产生的磁场与线圈产生的磁场相似。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的动力装置其特征在于可将定子线圈2、转子有效线圈4、转子无效线圈5利用超导技术以减少电能消耗，或通过控制器10控制转子有效线圈4的电流，以使有效线圈4在有效做功时得电，无效做功时断电。或采用两种方法相结合以减少电能消耗。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的动力装置，其特征在于为使动力装置散热和减少噪音，可在转子3的轴头处加扇叶轮，并把动力装置封闭，一端装进气口，一端装消音排气装置。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的动力装置，其特征在于传动装置8也可用链条、齿轮箱等代替，并可在传动装置中还可加飞轮以起缓冲和节能作用。
全文摘要
本发明动力装置是一种新型的动力装置,它可做为轮船、汽车等的动力装置更适合于做为航天、航空的动力装置,它配合核发电、太阳能电池等技术用于航天方面,将大大扩展人类征服宇宙的空间。使人类的航空、航天事业得以飞跃地前进。该技术对轮船、汽车制造业也将带来机遇和挑战。总之,该项技术是崭新的和具有强大生命力的,必将给人类带来很多机遇。
文档编号B64D27/24GK1248539SQ99118230
公开日2000年3月29日 申请日期1999年8月23日 优先权日1999年8月23日
发明者黄立新 申请人:黄立新