风驱车船及其逆风、横风行驶方法
【技术领域】
[0001]风驱车船暨风驱车船逆风、横风行驶方法，涉及一种以风力为动力的车船暨以风力牵引车船前进的方法。
【背景技术】
[0002]高空风力远比低空风力强大，而且高空风力具有风向稳定、风力持久的特点，因此高空风力应是风驱车船更可靠、更经济的选择。然而，目前由风力直接驱动的车或船都只利用低空风力，对于利用强劲的高空风力直接驱动车船的技术还是空白。
[0003]而且，目前为止，风驱车船尚无法实现逆风行驶和横风行驶。这个技术难题不能攻克，也是风驱车船至今水能进入实用阶段的主要原因之一。
[0004]风驱车船，尤其是大型风驱车船要真正具备实用价值，就必须突破如何利用高空风力的技术难题，就必须突破如何逆风行驶和横风行驶的技术难题。
【发明内容】
[0005]发明的目的本发明就是要提供一种风驱车船及风驱车船行驶方法，突破上述两大技术难题。
技术方案
(本技术方案是CN201210101117X的分案，如有不详尽之处，请参阅CN201210101117X的说明书和附图)
风驱车船技术方案:自身无需具备动力、仅靠空气压力或风力作用即可产生上升力的浮升机构，通过缆绳与车辆或船舶连接；浮升机构可以有一组或两组(同组中可以有一个或一个以上的浮升机构，浮升机构多于一个时，可以各自与车、船连接，也可以先连接在一起，再通过同一缆绳与车、船连接)，如浮升机构只有一组，就必须具备不依靠自然风力亦可自主浮升的特征(比如轻质气囊、飞艇自身因空气压力而具备自主浮升特征，又如风筝与气囊、飞艇或自备动力的旋翼机构、翼环机构等结合后也具备自主浮升特征)，如浮升机构具有两组，则两组分别运行于上下两个高度不同且风向相反的风层，且两组浮升机构具有能够改变两者迎风面积的比例的特征，两组浮升机构或者分别通过各自的缆绳与车船体连接，或者两组浮升机构之间以缆绳或连杆或支架连接为一体后再通过同一条缆绳与车船体连接(这条缆绳的上端与两组浮升机构的连接点可以处在连接两组浮升机构的缆绳或连杆或支架上的任何一点)；浮升机构或者与发电机构连接，或者不与发电机构连接，与浮升机构连接的发电机或者置于浮升机构的内部或外侧(如飞艇、自旋翼机构、翼环机构上的发电机)，或者置于车船内部或外侧(如与往复卸纳筝缆绳8连接的发电机)；发电机直接与车船的电动引擎作电路连接或与蓄电池作电路连接，蓄电池与电动引擎作电路连接。
[0006]本方案所谓“自身无需具备动力、仅靠空气压力或风力作用即可产生上升力的浮升机构”有多种，其中包括轻质气囊、飞艇、自旋翼机构、翼环机构、风筝和风筝机构，而风筝和风筝机构则是包括本系列技术方案中的双缆筝和往复卸纳筝在内的一切风筝或风筝机构。
[0007]有两组浮升机构的风驱车船，要实现“逆风”行驶，必须将其中一组置于两股上下排列的逆向风组的上层风中，另一组置于该风组的下层风中，且两组浮升机构必须能够改变它们的受风面积的比例(直接改变两者或其中之一的迎风面积，或改变它们的迎风角度从而达到改变迎风面积的目的)。通过改变上下两组浮升机构的迎风面积或迎风角度，就可以使两组浮升机构接受的风力失衡，接受风力较大的一组就会牵引车船朝已方风向前进。当处于上位的一组接受风力较大时，就会牵引车船作“逆风”行驶，当然，此处所谓“逆风”，其实只是逆低空风而已，就高空风而言，车船还是顺风的。
[0008]轻质气囊或飞艇自身(不依靠风筝)改变迎风面积的方法:
方法一:给轻质气囊或飞艇设置空气室(不必充装轻质气体)，空气室有放气口和进气口，放气口有能够遥控或自动控制开关，进气口连接充气机，充气机可以安置于轻质气囊或飞艇上，也可安置于车、船上(需要扩大迎风面积时就充气，需要缩小迎风面积时就放气)；方法二:是给它们配置能够充压和抽空气体的压缩机，压缩机即可安置于气囊、飞艇上，也可以安置于车、船上，压缩机与轻质气囊或飞艇的气囊之间有管道连接。利用压缩机使上下两组浮升机构之一的轻质气囊扩大或缩小(直接充加或抽出气体)，或在使一组浮升机构的气囊扩大的同时，使另一组浮升机构的轻质气囊缩小(将需要缩小的气室中抽出的气体直接充压到需要扩大的气囊中)。
[0009]要使风筝的迎风面积能够改变，就必须通过操控缆绳使风筝变形，其中最为方便和高效的是方案是采用本系列技术方案中的“双缆筝”或往复卸纳筝的筝体作为浮升机构。
[0010]轻质气囊、飞艇和风筝结构简单、廉价、耐用，采用为能够改变迎风面积的浮升机构是最佳方案，故作详细介绍；其他类型的浮升机构亦可改变迎风面积和迎风角度，篇幅关系不在此—介绍。
[0011]只有一个或一组浮升机构的风驱车船，也可以作所谓“逆风”行驶，前提条件是:浮升机构必须能够实现自主上升。浮升机构降到下层风中就能“顺风”牵引车船行驶，浮升机构上升到上层风中就能“逆风”牵引车船行驶。气囊、飞艇由于比重轻于空气，因此它的升力完全自主，与风力无关，而自旋翼机构和翼环机构只要输入电源也可以在无风条件下主动上升，也属于自主浮升机构，因此它们都是能够实现“逆风”牵引车船行驶的浮升机构。但是风筝不同，它必须依靠足够强大的风力才能上升，它并不属于自主浮升机构。因此，只有与轻质气囊等自主浮升机构相结合的风筝方可实现可操控的“逆风”行驶。两个逆向风层之间会有一个风力很慢的或乱流的过渡层，如果，既无自主浮升机构牵引，又无巧遇上升风流，仅靠风筝自身是很难飞到上层风中去的。
[0012]只有一个或一组自主浮升机构的风驱车船，在连接浮升机构和车船的缆绳上必须配置有缆绳收放机。此处所谓缆绳收放机并非本文“控缆机技术方案”中的控缆机，而是单纯收短或放长缆绳的机构，比如常见的绞缆卷扬机就属于这种缆绳收放机。配置缆绳收放机的目的:一是将缆绳随时放长或缩短到适宜长度，以免过长时纠缠机械，过短时阻碍浮升机构上升；二是控制浮升机构的高度，使之不过分上升而脱离自己的风层；三是可以直接将轻质气囊、飞艇等从上层风中拉下到下层风中。缆绳收放机在筝体需要上升到上层风中去时放长缆绳8，筝体需要下降到下层风中时回收缆绳8，注意:两个缆绳收放机37同时放长或同时回收相同长度的缆绳如果浮升机构是往复卸纳筝的筝体，那么缆绳收放机既可以置于缆绳8的任何一点上(即收放缆绳8)，也可以置于缆绳1、缆绳2任何一点上(缆绳1、缆绳2上皆要设置有缆绳收放机，并且要同时、同向、同长度收放缆绳1、缆绳2)，不过还是以设置于缆绳8上比较适宜。
[0013]如果浮升机构是往复卸纳筝的筝体，那么往复卸纳筝与车船的连接方法:
往复卸纳筝的缆绳8或者直接与船舶推进器的动力输入端连接，或者与船舶的发电机动力输入端连接，发电机或者直接连接电动引擎，或者连接蓄电池，蓄电池连接电动引擎；筝体可以配置有轻质气囊，该气囊的浮力足以将筝体带到上下逆向风组的上风层中，或者仅仅与车、船上的其他工作机输入端连接。
[0014]如无需要追求上述所谓“逆风”行驶效果，那么只需将筝体固定在低空即可。但是，在低空，风力常常有驟停、骤减，使筝体失速坠落，因此最好采用以下两种方式:
一、如果往复卸纳筝是通过缆绳8与推进器或发电机动力输入端连接，那么只需给筝体配置轻质气囊即可。
[0015]二、如果往复卸纳筝是通过高杆27与推进器或发电机动力输入端连接，那么，最好是采用“筝驱工作机构技术方案”中“如果往复卸纳筝通过高杆27连接工作机(或传动机构)的动力输入端，那么高杆27与工作机动力输入端的连接方法”中所述的第一、第二种。如此，实际上构成了一种风帆车或风帆船，不过它与传统的帆船不同，它是以筝体为“帆”，以高杆27为桅杆，而且它的桅杆在风中可以不断前后摆动，摆动过程就可以直接带动船舶推进器，或直接带动发电机，通过电源驱动电动引擎。
[0016]有上下两组浮升机构的风驱车船，与只有一组浮升机构的风驱车船相比，优点是能够快速转换牵引方向，尤其是可实现船舶航行中及时刹车，并且不抛锚也可停泊。