[发明专利]蛙泳式步进惯性离心力动力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用惯性离心力作为前进动力的动力装置，特别是指一种运动状如蛙泳并步进前驱的动力装置。其显著技术特征是利用惯性力作为前进动力，而无需依靠空气、水、燃气等外部介质或内部工质，无噪声，无排放，可广泛为雪面、冰面、沙滩等条件下的出行提供动力。尤其可为在外太空利用太阳能作持久飞行的飞行器提供动力。

背景技术

 现行的地面车辆，例如自行车、摩托及各种类型的汽车，其前进驱动力均靠地面的摩擦力；对于航空器而言，如固定翼飞机，旋翼飞机等，均要依靠空气介质来获得升力和动力；对于水面船舶和水下潜艇而言，其驱动均需依靠水作为介质来获得动力；对于航天器而言，则需依靠火箭内部的工质—燃气的喷射反作用力来获得动力。这些技术经过多年的发展均已经非常成熟，并得到了广泛的应用。

但在一些特殊的环境条件下，如雪地，冰面，沙滩，或者气垫等条件下，地面松软，也难以提供足够的摩擦力，传统的动力装置难以满足特殊条件的要求，现行的做法是采用笨重的履带，一方面增加接触面积，减小接触压力，不致下陷，同时增加履带和地面的摩擦。但履带不仅笨重，导致能耗增加，而且技术复杂，价格昂贵，难以平民化。另外，在外太空，没有空气，没有重力，航天器携带的有限工质只能保证在有限时间内的驱动和做功。上述环境条件均迫切需要开发一种无需介质，无需工质，可以依靠自身内力完成能量转换的推进装置。

对于上述特殊环境条件下动力装置的讨论已经进行了很久，其中利用惯性离心力来获得动力是主要的研究方向。经查询，相关的专利和报告很多，但现有的专利基本上都陷于永动机的误区，当然也没有可能出现可以实际运行的原理样机。所谓离心力永动机的设计者均错误地将离心力作为一种实实在在的主动力来看待，这显然是谬误的。

离心力的本质是一种惯性力，是一个虚拟的被动力，虽然离心力永动机是错误的，但离心作用引起的物理现象却是实实在在存在的。离心力在工程上的应用很多也很常见，如洗衣机利用离心力来完成洗涤和甩干，压缩机利用离心力来对工质压缩增压，矿石机械利用离心力来进行矿石的粉碎和筛选等。

本发明即是受到偏心摆震动原理的启发，当飞轮进行规则的圆周运动的时候，其在各个方向上均产生循环的摆动，利用惯性离心力来完成能量的转化，当飞轮的速度矢量变化足够剧烈时，系统的重力或者摩擦力所提供的向心力已经不足以维持飞轮沿固定轨迹运行的时候，飞轮就会带动整个系统产生位移。但规则的圆周运动却使得这样的移动相互抵消。显然，要想获得持久的驱动动力，则需要将规则的循环圆周运动转化为不规则的往复曲线运动，且在一个循环中在前进方向上所需要的惯性向心力大于相反方向上的惯性离心力，才可能累积出持久的前进驱动力，这就是本发明的理论基础。

发明内容

本发明为一种利用惯性离心力驱动系统前进的动力装置，附图1给出了由两个相位相同方向相反的结构所组成的定向单元。壳体（1）作为整个装置的容器和框架，用以连接和固定各个组成部分；左端输入装置（2）和右端输入装置（3）作为外部扭矩的输入端口，用以完成和外部能量输入的对接，两者相位相同，方向相反，均固连在壳体（1）上；左端转柄（4）、右端转柄（5）分别和左端输入装置（2）、右端输入装置（3）相连接，并在外部扭矩的作用下作规则的圆周运动；在左端转柄（4）和右端转柄（5）的尾部分别设置有左端铰链（6）和右端铰链（7），分别用以带动左端摆臂（8）和右端摆臂（9）；左端摆臂（8）和右端摆臂（9）在左端转柄（4）、右端转柄（5）的带动下绕固连在壳体（1）上的中心轴（10）转动，摆臂（8）上设置有滑道，可以允许摆臂（8）沿中心轴（10）滑动，左端轴承（12）和右端轴承（13）固连在中心轴（10）上，用以减少摆臂和中心轴（10）之间的摩擦，摆臂（8）将转柄（4）的规则圆周运动转化为不规则的曲线运动；矢量转子（11）固连在壳体（1）上，在外部控制力矩的作用下绕中心轴（10）旋转，改变整个单元的驱动方向，从而完成整个系统的矢量控制；左端摆锤（14）和右端摆锤（15）分别固连在左端摆臂（8）、右端摆臂（9）的尾部，并随左端摆臂（8）和右端摆臂（9）一起运动，用以增加摆臂的惯性力。