[实用新型]利用离心力产生径向推力的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用离心力产生径向推力的装置。 

背景技术

现有技术中，在航天、航空个人飞行器等需要推进力的应用场合，大多是通过化学燃料剧烈燃烧产生出喷射气流来获得推进力的，其缺点是化学燃料燃烧消耗快，能量利用率低。此外，通过化学燃料燃烧获得推进力的方法无法对动力输出的大小、时间等进行精确控制。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种利用离心力产生径向推力的装置，该装置有利于持续、高效地获得径向推力，且可对推力输出的大小和方向进行控制。 

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种利用离心力产生径向推力的装置，包括一偏心转体和用于驱动所述偏心转体旋转的动力装置，其特征在于：所述偏心转体的质量在其轴线两旁侧非对称分布，且一旁侧质量大于另一旁侧，所述动力装置为大扭矩且可改变输出转速的动力设备。所述偏心转体经受力件将径向推动力输出。 

本实用新型的有益效果是通过控制质量非对称偏心转体在旋转周期内有计划的变速旋转，不仅可以持续、高效、即时地获得径向推动力，而且可通过对偏心转体在各个相位中转速的控制，对推力输出的大小、方向进行精确的控制。此外，该装置结构简单，使用寿命长，具有一定的市场应用前景。 

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。 

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。 

图2是本实用新型实施例一的偏心转体结构示意图。 

图3是本实用新型实施例一偏心转体角速度周期变化图。 

图4是本实用新型实施例二偏心转体角速度周期变化图。 

图5是本实用新型实施例中质点围绕一个点运动每π/2位置ω的示意图。 

具体实施方式

本实用新型利用离心力产生径向推力的装置，如图1所示，包括一偏心转体1和用于驱动所述偏心转体旋转的动力装置2，所述偏心转体1的质量在其轴线5两旁侧非对称分布，且一旁侧3质量大于另一旁侧4，所述动力装置为大扭矩且可改变输出转速的旋转动力设备，如变速大扭矩电机，所述偏心转体经受力件将推动力输出。所述偏心转体1是指转体重心不在其旋转轴线上的转体。 

在本实施例中，如图2所示，所述偏心转体1为一圆形偏心转体，偏心转体1在其轴线5一旁侧3为实心结构，另一侧端4为空心结构，以使偏心转体1的质量非对称分布在轴线5两旁侧。实心结构一侧的质量要明显大于空心结构另一侧的质量。 

在其他实施例中，也可使所述偏心转体轴线一旁侧密度大于另一旁侧，以同样实现使偏心转体在轴线一旁侧质量大于另一旁侧的效果。 

利用本实用新型装置产生径向推力的方法，包括以下步骤： 

（1）设置一偏心转体和用于驱动所述偏心转体转动的动力装置，所述偏心转体的质量在其轴线周侧非对称分布，以使一旁侧质量大于相对的另一旁侧，所述动力装置具有大扭矩且可进行变速旋转。 

（2）取一推力输出方向A，在所述偏心转体的转动过程中，当偏心转体质量大的一旁侧朝向方向A运动时，控制偏心转体加快转速（比其反向转速块）；当偏心转体质量大的一旁侧背离方向A运动时，控制偏心转体减慢转速（比其反向转速慢），以实现推力往指定方向的输出。 

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。 

1、离心力产生原理 

离心力，是一种惯性力。当物体在做非直线运动时，因物体一定有本身的质量存在，质量造成的惯性会强迫物体继续朝着运动轨迹的切线方向前进，而非顺着接下来转弯过去的方向走，由于要约束其做圆周运动，须要对其施加一个力，这个力就是离心力，离心力并非真实力，而是一个现象。 

离心运动是指做匀速圆周运动的物体，在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，物体所做的逐渐远离圆心的运动。 

离心力的公式可以写成： 

其中：F是离心力； 

m是等效质点的质量； 

V是等效质点的线速度； 

r是等效质点绕圆周运动的半径； 

ω是等效质点绕圆周运动的角速度。 

2、离心力产生径向推力的方法