[发明专利]一种离心力驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用离心力驱动物体移动、飞行、悬停的装置，尤其是能在太空环境中高效率地驱动物体移动。

背景技术

目前的航空发动机其结构复杂且在没有空气或空气稀薄的环境中会失效。航天器的驱动主要靠航天发动机，其耗能高，需要携带大量的燃料，很难长时间高效率运行。

发明内容

为了克服现有航空发动机结构复杂，在没有空气或空气稀薄环境下不能工作，现有航天运输成本高且效率低的不足，本发明提供一种离心力驱动装置，该装置能实现空天一体驱动且结构简单、成本低、效率高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在一个密封外壳内抽真空，其内有限制环、旋臂组、离心柱、可滑动旋臂、.减速电机、高转速大功率电机、.转轴、限制环固定结构。

限制环固定结构的两端各有一个空心轴且轴心在同一直线上，安装在密封外壳内且可沿着空心轴转动，在其内部固定两个相对平行的限制环，限制环所在平面和限制环固定结构的空心转轴垂直，限制环用来限制离心柱的运动轨迹。在限制环固定结构的空心轴内安装转轴。在转轴上固定两组旋臂组，旋臂组的旋臂和转轴垂直，位于限制环和限制环固定结构的空心转轴之间，每个旋臂组有八个旋臂，每根旋臂上各套一个可滑动旋臂，两者间可滑动。离心柱有八根，每根两端各开一个垂直于柱心的圆孔，分别套入一根不同组的可滑动悬臂，可滑动悬臂和离心柱之间也可滑动。高转速大功率电机固定在密封外壳内壁上，其转子和转轴连接，带动转轴、旋臂组、可滑动旋臂和离心柱。减速电机安装在密封外壳内壁上，带动限制环固定结构转动，控制牵引力的方向。

本发明的有益效果是：使用该驱动装置的交通运输工具可以高效、低成本地从地面到空中再到太空，实现空天飞行，也可以用于宇宙飞船和探测器，特别是在以核能供能时，可以更好的进行较远距离的宇宙探索。

附图说明

在所附的图中，以非限制性的举例形式，说明本发明的一个实施例。

图1是本发明实施例的纵剖图。

图2是本发明实施例的横剖图。

图中1.密封外壳，2.限制环，3.旋臂组，4.离心柱，5.可滑动旋臂，6.减速电机，7.高转速大功率电机，8.转轴，9.限制环固定结构。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

在图1所示实施例中，密封外壳(1)在最外层，其内部做抽真空处理，以确保空气阻力达到最小，同时防止灰尘倾入。限制环固定结构(9)为一个圆柱形格栅鸟笼状结构，上下两端各有一个空心轴，轴心在同一直线上，安装在密封外壳(1)内，可沿空心轴转动。在限制环固定结构(9)内靠近空心转轴的两端各固定一个限制环(2)，限制环(2)用来限制离心柱(4)的运动轨迹，限制环(2)用高硬度耐磨材料制造，限制环(2)内壁的平面形状为左方一个半圆(圆心处于半圆正右方)，两端向右各连出长度等于半圆半径线段(线段在连接点所在的切线上)，两条线段另一端在同一平面内各连一个四分之一圆(圆心在内侧)，两个四分之一圆的半径等于半圆半径的二分之一，两个四分之一圆的另一端之间的距离等于半圆半径并用直线连接，限制环(2)内壁的两个四分之一圆的圆心连线的中点位于限制环固定结构(9)的空心轴的轴心上，限制环(2)所在平面和限制环固定结构(9)的空心轴垂直。转轴(8)安装在限制环固定结构(9)的空心轴内，两者间可转动。在转轴(8)两端位于限制环(2)和限制环固定结构(9)的空心轴之间各固定一个旋臂组(3)，旋臂组(3)有两个，每个有八根旋臂，旋臂和转轴(8)垂直。可滑动旋臂(5)为空心柱，套在旋臂组(3)的旋臂上且两者之间可滑动，同时确保在转动时旋臂组(3)的旋臂和可滑动旋臂(5)展开后不会碰触到限制环固定结构(9)。离心柱(4)为圆柱状结构，有八根，用高硬度钢铁制造，确保其有足够强度的同时又有足够的质量，每根两端各开一个垂直于柱心的孔，两孔的距离等于转轴(8)上两个旋臂组(3)间的距离，将不在同一旋臂组(3)上的可滑动旋臂(5)分别套入同一离心柱(4)的两个孔内且两者间可滑动，安装时确保每根离心柱(4)的柱心分别和转轴(8)的轴心处于同一平面内且平行，确保在离心柱(4)运动时可以让两个限制环(2)均匀受力。高转速大功率电机(6)安装在密封壳(1)内，其转子与转轴(8)相连，用来带动旋臂组(3)转动，从而带动离心柱(4)沿着限制环(2)的内壁运动。减速电机(7)安装在密封壳(1)内，带动限制环固定结构(9)和限制环(2)转动，以控制牵引力方向。

以上结构可以使离心柱(4)沿限制环(2)内壁的半圆和两个四分之一圆上做圆周运动时的频率相同。

综上所诉，由公式F＝mω²r＝4mπ²f²r可知，当离心柱(4)围绕着转轴(8)沿限制环(2)内壁运动时，在限制环(2)内壁半圆上的离心力是在四分之一圆上的两倍，可滑动悬臂(5)在相应位置的离心力比值也可以接近二比一，且力的作用时间相同，这样形成的力差可以驱动物体定向运动。