空氣動(dòng)力漂浮裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種空氣動(dòng)力漂浮裝置，其特征在于：包括轉(zhuǎn)盤、定盤及支撐于定盤上的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)盤設(shè)置為圓形且其上端面成型為光滑的回轉(zhuǎn)曲面；所述轉(zhuǎn)盤設(shè)置于所述定盤上方并通過(guò)一轉(zhuǎn)軸與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接；所述定盤與所述轉(zhuǎn)盤之間形成有一0mm～5mm的縫隙；還包括一能將所述定盤與所述轉(zhuǎn)盤之間空氣排出的真空發(fā)生裝置。動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤相對(duì)于定盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，在真空發(fā)生裝置的作用下，使得定盤與轉(zhuǎn)盤之間形成一低壓區(qū)域，本裝置通過(guò)改變其正反面空氣的密度，使其獲得了向上的升力，將本裝置應(yīng)用于重物上，從而實(shí)現(xiàn)了使重物漂浮于空中的目的，并且，本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低、能耗小，便于大范圍普及應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】空氣動(dòng)力漂浮裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可用于飛機(jī)、船舶、車輛上的動(dòng)力輔助裝置，具體指一種空氣動(dòng)力
漂浮裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的飛機(jī)、船舶、車輛等交通工具在行駛時(shí)都是依靠汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，能耗較大，而其所依靠的汽油、柴油等均屬于不可再生資源，從人類長(zhǎng)期的發(fā)展角度來(lái)看，我們應(yīng)該盡可能的減少資源消耗。在飛機(jī)、船舶、車輛等交通工具的行駛過(guò)程中，最大限度的克服交通工具的自身重力，使其處于漂浮狀態(tài)，能有效減小交通工具與水流或路面之間的摩擦，降低能耗。而目前的技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的懸浮，船舶及車輛等則無(wú)法處于漂浮狀態(tài)。而且，飛機(jī)飛離地面也多是借助固定機(jī)翼實(shí)現(xiàn)的，固定機(jī)翼式飛機(jī)起飛的升力需依靠飛機(jī)前進(jìn)的速度獲得，為了使其具有足夠大的速度，需要專門設(shè)置一定長(zhǎng)度的飛機(jī)跑道助跑，這不僅浪費(fèi)了人力、物力資源，也由于飛機(jī)的起飛與降落離不開(kāi)助跑跑道，而導(dǎo)致了多起飛機(jī)事故的發(fā)生。現(xiàn)有的旋翼直升飛機(jī)可以無(wú)需依靠助跑跑道即可起飛，但其造價(jià)高、能耗大，且飛行距離有限，難以作為普通的交通工具進(jìn)行普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種造價(jià)低、能耗小、能使重物漂浮于空中的空氣動(dòng)力漂浮裝置。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種空氣動(dòng)力漂浮裝置，其特征在于:包括轉(zhuǎn)盤、定盤及支撐于定盤上的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)盤設(shè)置為圓形且其上端面成型為光滑的回轉(zhuǎn)曲面；所述轉(zhuǎn)盤設(shè)置于所述定盤上方并通過(guò)一轉(zhuǎn)軸與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接；所述定盤與所述轉(zhuǎn)盤之間形成有一 Omm?5mm的縫隙；同時(shí)還包括一能將所述定盤與所述轉(zhuǎn)盤之間空氣排出的真空發(fā)生裝置。
[0005]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的縫隙位于轉(zhuǎn)盤下表面與定盤上表面之間的近轉(zhuǎn)盤邊緣處，所述縫隙內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)盤和定盤之間形成一內(nèi)腔，且該內(nèi)腔的高度大于縫隙的高度。對(duì)于本發(fā)明的裝置，定盤與轉(zhuǎn)盤之間的縫隙尺寸越小越好，而實(shí)際制造時(shí)，定盤與轉(zhuǎn)盤之間的縫隙越小生產(chǎn)難度越高，且距離相近的定盤與轉(zhuǎn)盤之間易存在摩擦，導(dǎo)致材料磨損嚴(yán)重，增加生產(chǎn)成本；而采用上述結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔的存在不僅避免了定盤與轉(zhuǎn)盤之間的大面積磨損，而且只需將定盤與轉(zhuǎn)盤上相應(yīng)端面的邊緣距離做小即可滿足要求，降低了生產(chǎn)制造難度。
[0006]作為優(yōu)選，所述的真空發(fā)生裝置包括抽氣孔及真空泵，所述的抽氣孔開(kāi)設(shè)于所述定盤上并與所述內(nèi)腔相連通，所述真空泵的抽氣端連接上述抽氣孔。采用上述結(jié)構(gòu)，利用真空泵將內(nèi)腔中的空氣抽出，使之形成為一低壓腔，有利于增加裝置的升力。
[0007]作為優(yōu)選，所述的真空發(fā)生裝置為若干個(gè)開(kāi)設(shè)于所述轉(zhuǎn)盤的外周面上并朝向轉(zhuǎn)盤中心的孔道，該孔道的末端向下延伸與所述內(nèi)腔相連通。上述孔道沿轉(zhuǎn)盤的周向間隔布置，當(dāng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓周面上的線速度比中心附近的線速度大，因此，圓周面上的孔道口處的氣壓低于中心附近孔道口處的氣壓，內(nèi)腔的空氣就會(huì)通過(guò)孔道向外流出，從而使內(nèi)腔產(chǎn)生低壓，這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤可以不需另外配備抽真空設(shè)備，從而簡(jiǎn)化了本裝置的輔助設(shè)備，擴(kuò)大了裝置的實(shí)用性。
[0008]更進(jìn)一步的，一圓環(huán)件套設(shè)于所述定盤的外周面上，并與所述的定盤相拆卸連接，該圓環(huán)件的上端與轉(zhuǎn)盤之間形成所述的縫隙。作為優(yōu)選，所述圓環(huán)件的上部向內(nèi)凸設(shè)有若干個(gè)連接部，且每個(gè)連接部均具有一安裝孔，相對(duì)應(yīng)的，所述定盤上開(kāi)有一螺紋孔，一螺桿穿設(shè)于上述安裝孔并與所述螺紋孔相螺紋連接。由于在實(shí)際生產(chǎn)制造時(shí)，定盤與轉(zhuǎn)盤之間的縫隙越小生產(chǎn)難度越大，為了降低生產(chǎn)難度，采用上述結(jié)構(gòu)，使用過(guò)程中，即便產(chǎn)生了磨損而使縫隙增大，也可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺桿，帶動(dòng)圓環(huán)件上移，從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤與定盤之間的縫隙距離，以方便地達(dá)到所限定的范圍內(nèi)。
[0009]為了防止空氣在上述圓環(huán)件與定盤外周之間流動(dòng)，所述定盤的外周面與所述圓環(huán)件的內(nèi)周面之間還設(shè)置有至少一道密封圈。
[0010]優(yōu)選地，所述定盤的上端面近邊緣處開(kāi)有一周向的凹槽，該凹槽底部設(shè)置有至少一個(gè)與外界大氣相連通的通道，一環(huán)狀件能上下移動(dòng)的插設(shè)于上述凹槽內(nèi)，該環(huán)狀件的上端與轉(zhuǎn)盤之間形成所述的縫隙。使用時(shí)，可先調(diào)整環(huán)狀件使縫隙為一個(gè)很小的尺寸，當(dāng)內(nèi)腔中空氣密度低于外界時(shí)，空氣先通過(guò)縫隙產(chǎn)生一定的流速，從而在環(huán)狀件的上平面產(chǎn)生向上的吸力，使縫隙變得更小，但當(dāng)環(huán)狀件的上平面與轉(zhuǎn)盤間的縫隙很小時(shí)，流過(guò)縫隙的氣流速度就會(huì)下降，環(huán)狀件向上的吸力也隨之下降，環(huán)狀件在自身重力的作用下，向下移動(dòng)，這樣可以使縫隙保持在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，即避免強(qiáng)烈的摩擦，又可以保持很小的縫隙，以使內(nèi)腔有一個(gè)穩(wěn)定的低壓。
[0011]作為優(yōu)選，一圓環(huán)件套設(shè)于所述定盤的外周面上，并與所述的定盤相拆卸連接，所述圓環(huán)件的上端面近邊緣處開(kāi)有一周向的凹槽，該凹槽底部設(shè)置有至少一個(gè)與外界大氣相連通的通道，一環(huán)狀件能上下移動(dòng)的插設(shè)于上述凹槽內(nèi)，該環(huán)狀件的上端與轉(zhuǎn)盤之間形成所述的縫隙。采用上述結(jié)構(gòu)，將縫隙寬度的手動(dòng)調(diào)節(jié)與氣流自動(dòng)調(diào)節(jié)相結(jié)合，以便于達(dá)到更好的效果。
[0012]較好的，所述定盤上開(kāi)有供上述轉(zhuǎn)軸穿過(guò)的通孔，所述通孔與所述轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有軸承及氣密件。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明提供了一種包括轉(zhuǎn)盤、定盤及動(dòng)力機(jī)構(gòu)的空氣動(dòng)力漂浮裝置，因此當(dāng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤相對(duì)于定盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，在真空發(fā)生裝置的作用下，使得定盤與轉(zhuǎn)盤之間形成一低壓區(qū)域，根據(jù)伯努利方程，在大氣壓作用下，流體速度加快時(shí)，物體與流體接觸的界面上壓力減小，反之會(huì)增大，本裝置通過(guò)改變其正反面空氣的密度，使其獲得了向上的升力，將本裝置應(yīng)用于重物上，從而實(shí)現(xiàn)了將重物漂浮于空中的目的，并且，本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低、能耗小，便于大范圍普及應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為圖2中A部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；[0018]圖5為圖4中B部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖7為圖6中C部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖8為本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖9為沿圖8中A-A方向的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0024]實(shí)施例1:
[0025]如圖1所示，本實(shí)施例的空氣動(dòng)力漂浮裝置包括轉(zhuǎn)盤1、定盤2、動(dòng)力機(jī)構(gòu)(圖中未示)及真空發(fā)生裝置，轉(zhuǎn)盤I與定盤2均設(shè)置為圓形，且轉(zhuǎn)盤I的上端面成型為光滑的回轉(zhuǎn)曲面，以保證轉(zhuǎn)盤I上的各處受力均勻;轉(zhuǎn)盤I設(shè)置于定盤2上方并能相對(duì)于定盤2旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤I通過(guò)一轉(zhuǎn)軸4與動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接,定盤2上開(kāi)有供轉(zhuǎn)軸4穿過(guò)的通孔21,通孔21與轉(zhuǎn)軸4之間設(shè)置有軸承40及氣密件41 ;定盤2與轉(zhuǎn)盤I之間形成有一縫隙10，該縫隙10的寬度H為Omm?5mm。在本實(shí)施例中，縫隙10位于轉(zhuǎn)盤I下端面與定盤2上端面的邊緣之間，縫隙10內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)盤I和定盤2之間形成一內(nèi)腔20，且該內(nèi)腔20的高度W大于縫隙10的寬度H，這樣只要確保轉(zhuǎn)盤I下端面與定盤2上端面的邊緣處的加工精度，就可以達(dá)到縫隙的尺寸要求，以降低轉(zhuǎn)盤I與定盤2之間的加工精度，同時(shí)避免轉(zhuǎn)盤I在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中與定盤2相磨擦；本實(shí)施例的真空發(fā)生裝置包括抽氣孔31及真空泵(圖中未示)，抽氣孔31可以為一個(gè)，也可以為多個(gè)，抽氣孔31開(kāi)設(shè)于定盤2上并與內(nèi)腔20相連通，真空泵的抽氣端連接抽氣孔31，使用時(shí)，利用真空泵將內(nèi)腔20中的空氣抽出，使之形成為一低壓腔，有利于增加裝置的升力。
[0026]本實(shí)施例的機(jī)理如下:根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，空氣流速越高壓力越低，反之流速越低壓力越高，當(dāng)空氣流過(guò)物體表面時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生垂直于氣流方向、且遠(yuǎn)離物體表面的升力，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
[0027]P=P0V 2S/2
[0028]其中，
[0029]P為物體表面垂直于氣流方向的升力矢量；
[0030]P。為空氣的密度(kg/m3)；
[0031]V為物體運(yùn)動(dòng)的速度(m/s)；
[0032]S為物體與氣流的作用面積(m2)；
[0033]當(dāng)一圓形的物體在空氣中旋轉(zhuǎn)時(shí)，其圓形表面所受空氣的升力可表示為:
[0034]P= P q.f ( V，S) /2
[0035]其中，速度V、面積S都是變量r的函數(shù)，即:V = 23inr,S = 23ir*Ar,Ar為積分變量，經(jīng)過(guò)積分得:
[0036]P= P。.Ji3.η2.r4
[0037]其中，
[0038]η為物體旋轉(zhuǎn)的速度(轉(zhuǎn)/秒)；
[0039]r為物體的半徑(m)；[0040]通常情況下，圓形物體在空氣中旋轉(zhuǎn)由于正反兩面面積相等，角速度相等，空氣密度相等，所以受到的升力大小相等，方向相反，而表現(xiàn)為升力為0(或很小)；如果圓形物體正反兩面空氣密度不相等，那么兩面所受的力也不相等。假如圓形物體正面的空氣密度為P ’，反面的空氣密度為P ”，圓形物體正面所受的氣動(dòng)力為P’，則:
[0041]P，= P，.Ji3.η2.r4
[0042]圓形物體反面所受的氣動(dòng)力為P”，則:
[0043]P” = P ”.Ji3.η2.r4
[0044]顯然，P合力=P，—P，，=P，.Ji3.η2.r4- P ”.Ji3.η2.r4
[0045]= ( P，- P ”)Ji3.η2.r4
[0046]根據(jù)上述公式對(duì)本實(shí)施例的漂浮裝置進(jìn)行受力分析如下:
[0047]如圖1所示，在轉(zhuǎn)盤I的上下兩面和定盤2的上下兩面都受到空氣垂直的壓力。裝置的各個(gè)側(cè)面也會(huì)受到空氣的各個(gè)方向的壓力，因?yàn)檫@些力始終大小相等，方向相反，所以裝置各個(gè)側(cè)面的壓力不予考慮。假定環(huán)境空氣密度為P ^時(shí)壓強(qiáng)為Po，則作用在轉(zhuǎn)盤I上方的壓力P1等于環(huán)境氣壓產(chǎn)生的壓力PclS與轉(zhuǎn)盤I的升力之差，即:
[0048]P1 = P0S- P ο.π 3.η2.r4,方向向下 [0049]假定內(nèi)腔的空氣密度為P !時(shí)壓強(qiáng)為P1，則作用在轉(zhuǎn)盤I下方的壓力P2等于內(nèi)腔中的氣壓P1S與轉(zhuǎn)盤I旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的向下的升力之差，即:
[0050]P2 = P1S -P1* π 3.η2.r4，方向向上
[0051]由于定盤不旋轉(zhuǎn)，所以作用在定盤2上方的壓力P3等于內(nèi)腔中密封為P1的空氣產(chǎn)生的壓力P1S,即:
[0052]P3 = PlS，方向向下
[0053]同理，由于定盤不旋轉(zhuǎn)，所以作用在定盤2下方的壓力P4等于環(huán)境氣壓產(chǎn)生的壓力PqS即:
[0054]P4 = PtlS,方向向上
[0055]則作用在漂浮裝置上的外力之和P合等于PpP2、P3、P4的矢量和，即:
[0056]P合=-P1+P2-P3+P4 = (P0- P ) π 3.η2.r4,方向向上
[0057]從上式不難看出，當(dāng)轉(zhuǎn)盤I的半徑r和轉(zhuǎn)速η —定時(shí)，只要內(nèi)腔中的空氣密度P !小于環(huán)境的空氣密度Ptl，本裝置就會(huì)產(chǎn)生向上的升力，且P1越小升力越大，因此，利用本實(shí)施例中的真空發(fā)生裝置將內(nèi)腔中的空氣抽出，使內(nèi)腔形成為一近乎真空的低壓腔，即可使本實(shí)施例的漂浮裝置獲得一個(gè)足夠大的向上的升力，從而使其漂浮于空氣中。
[0058]需要注意的是，P I不可能小于0，轉(zhuǎn)盤I的直徑2r和轉(zhuǎn)速η也是受到的P ι限制的，不可能無(wú)限大，轉(zhuǎn)盤I外緣的線速度可控制在音速左右。
[0059]實(shí)施例2:
[0060]根據(jù)實(shí)施例1中作用于漂浮裝置上的Pg公式可知，當(dāng)定盤2與轉(zhuǎn)盤I之間的縫隙10寬度H趨近于O時(shí)，P i為0，此時(shí)處于一種理想狀態(tài)，即無(wú)需真空發(fā)生裝置，即可使漂浮裝置獲得一向上的升力，但此種情況無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因此，只能把定盤2與轉(zhuǎn)盤I之間的縫隙10盡量做小，而實(shí)際制造時(shí)，定盤2與轉(zhuǎn)盤I之間的縫隙10越小生產(chǎn)難度越高，且距離相近的定盤2與轉(zhuǎn)盤I之間易存在摩擦，導(dǎo)致材料磨損嚴(yán)重，增加生產(chǎn)成本；在實(shí)際工作中，隨著轉(zhuǎn)盤I的旋轉(zhuǎn)，在縫隙10處，轉(zhuǎn)盤I難免會(huì)與定盤2發(fā)生磨擦，而增大縫隙10寬度。為了隨時(shí)按需調(diào)節(jié)縫隙10寬度H的大小，如圖2、3所示，定盤2的外周面上套設(shè)有一圓環(huán)件5，圓環(huán)件5與定盤2相拆卸連接，該圓環(huán)件5的上端與轉(zhuǎn)盤I之間形成縫隙10，具體的，圓環(huán)件5的上部向內(nèi)凸設(shè)有若干個(gè)連接部51且每個(gè)連接部51上均具有一安裝孔511，相對(duì)應(yīng)的，定盤2上開(kāi)有一螺紋孔25，一螺桿50穿設(shè)于上述螺紋孔25與安裝孔511內(nèi)，使用過(guò)程中，將螺桿50向上旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)圓環(huán)件5上移，從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤I與定盤2之間的縫隙10的寬度H。為了防止空氣在圓環(huán)件5與定盤2外周之間流動(dòng)，定盤2的外周面與圓環(huán)件5的內(nèi)周面之間還設(shè)置有至少一道密封圈6，本實(shí)施例中設(shè)置有2道。
[0061]實(shí)施例3:
[0062]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:如圖4、5所示，本實(shí)施例在定盤2的上端面近邊緣處開(kāi)有一周向的凹 槽23，該凹槽23底部設(shè)置有至少一個(gè)與外界大氣相連通的通道24，一環(huán)狀件7能上下移動(dòng)的插設(shè)于上述凹槽23內(nèi)，環(huán)狀件7的上端與轉(zhuǎn)盤I之間形成縫隙10，本實(shí)施中的環(huán)狀件7可以是一個(gè)整體的環(huán)狀部件，也可以是分段構(gòu)成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的多個(gè)部件，使用時(shí)，可先調(diào)整環(huán)狀件7，使該環(huán)狀件7至轉(zhuǎn)盤I之間的縫隙10的寬度H在一個(gè)很小的尺寸，當(dāng)內(nèi)腔20中空氣密度低于外界時(shí)，空氣先通過(guò)縫隙10產(chǎn)生一定的流速，從而在環(huán)狀件7的上平面產(chǎn)生向上的吸力，使縫隙10變得更小，但當(dāng)環(huán)狀件7的上平面與轉(zhuǎn)盤I間的縫隙10很小時(shí)，流過(guò)縫隙10的氣流速度就會(huì)下降，環(huán)狀件7向上的吸力也隨之下降，環(huán)狀件7在自身重力的作用下，向下移動(dòng)，這樣可以使縫隙10保持在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，即避免強(qiáng)烈的摩擦，又可以保持很小的縫隙10，以使內(nèi)腔有一個(gè)穩(wěn)定的低壓。
[0063]實(shí)施例4:
[0064]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:如圖6、7所示，本實(shí)施例在定盤2的外周面上套設(shè)有一圓環(huán)件5，圓環(huán)件5與定盤2相拆卸連接，具體的，圓環(huán)件5的上部向內(nèi)凸設(shè)有若干個(gè)連接部51且每個(gè)連接部51上均具有一安裝孔511，相對(duì)應(yīng)的，定盤2上開(kāi)有一螺紋孔25，一螺桿50穿設(shè)于上述螺紋孔25與安裝孔511內(nèi)；同時(shí)，本實(shí)施例在圓環(huán)件5的上端面近邊緣處開(kāi)有一周向的凹槽52，該凹槽52底部設(shè)置有至少一個(gè)與外界大氣相連通的通道53，一環(huán)狀件8能上下移動(dòng)的插設(shè)于上述凹槽52內(nèi)；采用上述兩種結(jié)構(gòu)相互配合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)縫隙10的寬度H的大、小調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍更加精密。
[0065]實(shí)施例5:
[0066]本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于:如圖8、9所示，本實(shí)施例的真空發(fā)生裝置為若干個(gè)開(kāi)設(shè)于轉(zhuǎn)盤I的外周面上并朝向轉(zhuǎn)盤I中心的孔道12，該孔道12的末端向下延伸與內(nèi)腔20相連通，并且優(yōu)選的是，孔道12的末端靠近轉(zhuǎn)盤I的中心，本實(shí)施例中的孔道12沿轉(zhuǎn)盤I的周向間隔布置，當(dāng)轉(zhuǎn)盤I旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓周面上的線速度比中心附近的線速度大，因此，圓周面上的孔道12 口處的氣壓低于中心附近孔道12 口處的氣壓，內(nèi)腔20的空氣就會(huì)通過(guò)孔道12向外流出，從而使內(nèi)腔20產(chǎn)生低壓，這種結(jié)構(gòu)的漂浮裝置可以不需另外配備抽真空設(shè)備，從而簡(jiǎn)化了本裝置的輔助設(shè)備，擴(kuò)大了本裝置的實(shí)用性。
[0067]進(jìn)一步說(shuō)明的是，在理想狀態(tài)下，即當(dāng)轉(zhuǎn)盤I與定盤2之間的縫隙10寬度H為O時(shí)，本發(fā)明的漂浮裝置所產(chǎn)生的升力為:
[0068]P 升=P ?.Ji3.η2.r4
[0069]根據(jù)牛頓的粘度理論，轉(zhuǎn)盤I上表面產(chǎn)生的阻力為:
[0070]Ph= 4 2.η.P 0.r3.C/3[0071]其中，C為空氣的動(dòng)力粘度系數(shù)(m/s)；
[0072]由于轉(zhuǎn)盤I在旋轉(zhuǎn)時(shí)沒(méi)有迎風(fēng)面積，因此也就沒(méi)有迎風(fēng)阻力，所以轉(zhuǎn)盤I旋轉(zhuǎn)時(shí)的阻力主要來(lái)自于空氣的粘度阻力，轉(zhuǎn)盤I的升阻比為:
[0073]P 升/Pfi= (P。.3.n2) / (4/3 Ji2.η.P 0.r3.C) = 3 π.η.r/ (4C)
[0074]假定r為lm，n為50轉(zhuǎn)/秒，容易看出，本裝置的升阻比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)飛行器；若不計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)于轉(zhuǎn)盤底部的功率損耗，轉(zhuǎn)盤上表面的功率損耗為W，則W等于Ppfi乘以線速度▽沖^與V都是變量半徑r的函數(shù)，SP:
[0075]W = C* P ο.f ( V2, S)
[0076]=C.P0./ (2 n nr)2.2 π rdr
[0077]= 2 3.η2.r4.P 0.C
[0078]則本裝置的上升速度V = W/P升=(2 313.η2.r4.P。.C)/(P。.Ji3.n2.r4)=2C
[0079]顯然，這是一個(gè)很小的數(shù)值，可以說(shuō)明，本裝置可以用很小的驅(qū)動(dòng)力和很小的驅(qū)動(dòng)功率使轉(zhuǎn)盤獲得很大的 升力，從而使本裝置漂浮于空氣中而不下墜，但同時(shí)由于驅(qū)動(dòng)功率很小，本裝置的上升速度很慢，因此，將本裝置作為一種飛行、提升、推拉等過(guò)程中的輔助裝置使用更為合適。
[0080]盡管以上詳細(xì)地描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)該清楚地理解，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化，如上述各實(shí)施例中，定盤的直徑可以做的比轉(zhuǎn)盤大，此時(shí)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)軸和動(dòng)力機(jī)構(gòu)可以支撐在一支架上，支架的支腳再固定在定盤上，這樣就無(wú)需在定盤上設(shè)置通孔供轉(zhuǎn)軸穿過(guò)從而與轉(zhuǎn)盤連接；又如，轉(zhuǎn)盤的上端面可以為平面也可以為弧形面等，只要該上端面成型為回轉(zhuǎn)曲面，能確保該上端面上各處受力均勻即可；對(duì)縫隙的寬度H的調(diào)節(jié)也不僅僅限于以上實(shí)施例所提到的結(jié)構(gòu)，即凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣動(dòng)力漂浮裝置，其特征在于:包括轉(zhuǎn)盤、定盤及支撐于定盤上的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)盤設(shè)置為圓形且其上端面成型為光滑的回轉(zhuǎn)曲面；所述轉(zhuǎn)盤設(shè)置于所述定盤上方并通過(guò)一轉(zhuǎn)軸與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接；所述定盤與所述轉(zhuǎn)盤之間形成有一 0_~5_的縫隙；同時(shí)還包括一能將所述定盤與所述轉(zhuǎn)盤之間空氣排出的真空發(fā)生裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣動(dòng)力漂浮裝置，其特征在于:所述的縫隙位于轉(zhuǎn)盤下表面與定盤上表面之間的近轉(zhuǎn)盤邊緣處，所述縫隙內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)盤和定盤之間形成一內(nèi)腔，且該內(nèi)腔的高度大于縫隙的高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣動(dòng)力漂浮裝置，其特征在于:所述的真空發(fā)生裝置包括抽氣孔及真空泵，所述的抽氣孔開(kāi)設(shè)于所述定盤上并與所述內(nèi)腔相連通，所述真空泵的抽氣端連接上述抽氣孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣動(dòng)力漂浮裝置，其特征在于:所述的真空發(fā)生裝置為若干個(gè)開(kāi)設(shè)于所述轉(zhuǎn)盤的外周面上并朝向轉(zhuǎn)盤中心的孔道，該孔道的末端向下延伸與所述內(nèi)腔相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的空氣動(dòng)力漂浮裝置，其特征在于:一圓環(huán)件套設(shè)于所述定盤的外周面上，并與所述的定盤相拆卸連接，該圓環(huán)件的上端與轉(zhuǎn)盤之間形成所述的縫隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣動(dòng)力漂浮裝置，其特征在于:所述圓環(huán)件的上部向內(nèi)凸設(shè)有若干個(gè)連接部，且每個(gè)連接部均具有一安裝孔，相對(duì)應(yīng)的，所述定盤上開(kāi)有一螺紋孔，一螺桿穿設(shè)于上述安裝孔并與所述螺紋孔相螺紋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣動(dòng)力漂浮裝置，其特征在于:所述定盤的外周面與所述圓環(huán)件的內(nèi)周面之間還設(shè)置有至少一道密封圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的空氣動(dòng)力漂浮裝置，其特征在于:一圓環(huán)件套設(shè)于所述定盤的外周面上，并與所述的定盤相拆卸連接，所述圓環(huán)件的上端面近邊緣處開(kāi)有一周向的凹槽，該凹槽底部設(shè)置有至少一個(gè)與外界大氣相連通的通道，一環(huán)狀件能上下移動(dòng)的插設(shè)于上述凹槽內(nèi)，該環(huán)狀件的上端與轉(zhuǎn)盤之間形成所述的縫隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的空氣動(dòng)力漂浮裝置，其特征在于:所述定盤的上端面近邊緣處開(kāi)有一周向的凹槽，該凹槽底部設(shè)置有至少一個(gè)與外界大氣相連通的通道，一環(huán)狀件能上下移動(dòng)的插設(shè)于上述凹槽內(nèi)，該環(huán)狀件的上端與轉(zhuǎn)盤之間形成所述的縫隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一權(quán)利要求所述的空氣動(dòng)力漂浮裝置，其特征在于:所述定盤上開(kāi)有供上述轉(zhuǎn)軸穿過(guò)的通孔，所述通孔與所述轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有軸承及氣密件。
【文檔編號(hào)】B64C17/00GK104015719SQ201410253050
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】潘曉江 申請(qǐng)人:潘曉江