本發(fā)明涉及動力裝置，特別涉及一種自循環(huán)流體推進器。

背景技術(shù)：

推進器(助推器)一般用來提供動力，提高速度的。在航天航空，船舶，汽車等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。它是通過旋轉(zhuǎn)葉片或噴氣(水)來產(chǎn)生推力的。按照交通工具的不同，有航空推進器、航天推進器、船舶推進器。按照原理不同，有螺旋槳、噴氣推進器、噴水推進器、特種推進器。

總所周知，火箭是依靠燃料推力產(chǎn)生的反作用力而沖上云霄的，燃氣噴發(fā)時做反沖運動，其反沖力巨大，而作用時間段，因而可使火箭獲得很大的速度，進而飛入太空。對于火箭推進器，其分為固體推進器和液體推進器。固體推進器的推進劑為固體，俗稱火藥，其被鑄造成塊狀，排放在箭體內(nèi)，占用絕大部分空間。固體推進器的結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，裝入推進劑后可以長期存放，可以隨時點火，但是其燃燒時間短，燃燒的激烈程度無法控制，發(fā)射時震動大，因此不適用于發(fā)射載人的飛行器。液體推進器的推進劑為液體，如酒精和液態(tài)氧、液態(tài)氫和液態(tài)氧等。液體推進器的燃燒時間長，便于控制，控制推進劑的輸送，可以控制火箭?；?、重新點燃等，從而可以控制火箭的飛行速度，相比與固體推進器，其操縱很方便。但是液體推進器的燃料不易儲藏，成本極高。此外，不管是液體推進器還是固體推進器，其均是依靠燃料燃燒產(chǎn)生的巨大反沖力而進行推進的，其均需攜帶巨量的燃料，因此其耗資極大，技術(shù)要求很高，這在很大程度上限制了飛行器的航行領(lǐng)域。例如，神舟十一號飛船，火箭總重近900噸，飛船總重近8噸，成本投入量大，費效比較差。此外，傳統(tǒng)的推進器都是一次性使用，無法回收使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決上述問題，而提供一種新型的自循環(huán)流體推進器，該自循環(huán)流體推進器結(jié)構(gòu)更簡單、其不依靠燃料燃燒提供反沖力，其航行穩(wěn)定且航行速度和方向可控，適于航天航空領(lǐng)域，不僅可用于載人飛行器，也可用于無人飛行器。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種自循環(huán)流體推進器，其特征在于，其包括一個或多個被構(gòu)造成封閉管道狀的主體，在所述主體內(nèi)分別充盈有流體介質(zhì)，所述主體具有一個或多個可使所述流體介質(zhì)在其內(nèi)部循環(huán)流動的支路管道，在各主體內(nèi)分別設(shè)有可促使所述流體介質(zhì)沿所述支路管道進行循環(huán)流動的動力源裝置，當(dāng)所述動力源裝置促使所述流體介質(zhì)在所述支路管道內(nèi)流動時，所述流體介質(zhì)的反沖作用力促使各主體沿與流體介質(zhì)在流經(jīng)動力源裝置時的流動方向相反的方向進行運動。

在各支路管道上分別設(shè)有所述動力源裝置，各動力源裝置使得所述流體介質(zhì)的在經(jīng)過同一主體內(nèi)的各動力源裝置時其流動方向相同。

在所述支路管道上設(shè)有改變所述流體介質(zhì)流速的阻力裝置，所述阻力裝置的位置使得所述流體介質(zhì)在流經(jīng)該阻力裝置時其流動方向與流經(jīng)同一支路管道上的動力源裝置時的運動方向相反。

所述流體介質(zhì)包括氣體介質(zhì)、液體介質(zhì)。

所述動力源裝置包括增壓裝置，所述增壓裝置包括螺旋槳裝置、渦輪裝置。

在所述主體上設(shè)有供所述動力源裝置進行工作的能源裝置。

所述能源裝置包括太陽能裝置、核能供電裝置、磁量子感應(yīng)傳輸裝置、電池裝置。

當(dāng)同一主體內(nèi)具有多個支路管道時，各支路管道相互貫通。

當(dāng)同一主體內(nèi)具有多個支路管道時，各支路管道相互隔離。

當(dāng)具有多個主體時，各主體的運動方向不完全相同。

本發(fā)明的主要貢獻在于，其有效解決了上述問題。本發(fā)明提供的自循環(huán)流體推進器，其不依賴于燃料燃燒產(chǎn)生的反沖推力，而是依賴于流體介質(zhì)在密封循環(huán)管道內(nèi)循環(huán)流動時產(chǎn)生的反沖作用力進行推進，因而其在工作時只需向動力源裝置提供能量保持動力源裝置工作，迫使流體介質(zhì)持續(xù)循環(huán)流動便可進行推進，因而其能耗較低，不需巨量的燃料便可實現(xiàn)遠程推進。此外，本發(fā)明的自循環(huán)流體推進器通過控制動力源裝置，便可控制流體介質(zhì)的流速，便可控制推進方向和推進速度，其易于操縱。相比于傳統(tǒng)的推進器，本發(fā)明的自循環(huán)流體推進器不僅結(jié)構(gòu)簡單、成本低、而且航行安全而穩(wěn)定，且易于操縱，其不僅適用于載人飛行器，也適用于無人飛行器，其非一次性使用產(chǎn)品，其可多次循環(huán)使用，可有效降低單次使用成本，因此具有極廣的應(yīng)用前景，具有很強的實用性。

【附圖說明】

圖1是實施例1的原理示意圖。

圖2是實施例2的原理示意圖。

圖3是實施例3的原理示意圖。

圖4是實施例4的原理示意圖。

其中，主體1、第一支路管道11、第二支路管道12、第三支路管道13、第一共用管道14、第二共用管道15、動力源裝置2、第一動力源裝置21、第二動力源裝置22、阻力裝置3、第一阻力裝置31、第二阻力裝置32。

【具體實施方式】

下列實施例是對本發(fā)明的進一步解釋和補充，對本發(fā)明不構(gòu)成任何限制。

本發(fā)明的自循環(huán)流體推進器，其主要特點在于利用流體介質(zhì)運動時的反沖作用力使物體進行反向運動，從而使得本發(fā)明的自循環(huán)流體推進器可以在空間內(nèi)進行航行。

本發(fā)明的自循環(huán)流體推進器包括主體1、動力源裝置2、能源裝置(圖中未示出)，進一步的，還可包括阻力裝置3。所述主體1可設(shè)置一個或多個，各主體1被構(gòu)造呈封閉的管道狀。在各主體1內(nèi)充盈有流體介質(zhì)，所述流體介質(zhì)可以為液體介質(zhì)，也可以為氣體介質(zhì)。本實施例中，優(yōu)選氣體介質(zhì)。在各主體1內(nèi)分別設(shè)有一個或多個可促使所述流體介質(zhì)在其內(nèi)部循環(huán)流動的支路管道。所述支路管道可以貫通，也可以相互隔離，本實施例中，優(yōu)選各支路管道貫通，即各支路管道在某些位置時共用同一管道而使得在各主體1內(nèi)部形成一個或多個可使流體介質(zhì)循環(huán)流動的支路。所述支路管道的軌跡可相同也可不同，其可為方形、圓形、跑道形等多種形狀。所述支路管道的橫截面可根據(jù)需要而設(shè)置，其優(yōu)選曲面而減少阻力，本實施例中，所述支路管道的橫截面優(yōu)選為圓形。為使所述流體介質(zhì)運動而提供反沖作用，在所述主體1內(nèi)設(shè)有動力源裝置2。本實施例中，優(yōu)選在各支路管道上分別設(shè)置所述動力源裝置2。所述動力源裝置2促使所述流體介質(zhì)在所述支路管道內(nèi)進行循環(huán)流動。當(dāng)在同一個主體1內(nèi)設(shè)有多個動力源裝置2時，所述動力源裝置2使得所述流體介質(zhì)在經(jīng)過各動力源裝置2時所述流體介質(zhì)的流動方向相同，從而使得同一個主體1內(nèi)的流體介質(zhì)在流經(jīng)多個支路管道時提供方向一致的反沖作用力，進而可促使所述主體1朝相同的方向運動，以提高能效。

所述動力源裝置2與所述流體介質(zhì)的類型相關(guān)。當(dāng)所述流體介質(zhì)為氣體時，所述動力源裝置2為可促使氣體流動的動力裝置，如渦輪或渦扇等空氣增壓機等。當(dāng)所述流體介質(zhì)為液體時，所述動力源裝置2為可促使液體進行流動的動力裝置，如水泵等。所述流體介質(zhì)的類型不限，其可根據(jù)公知技術(shù)進行選擇。所述動力源裝置2的類型不限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)流體介質(zhì)的類型進行選擇，其以能促進所述流體介質(zhì)在各主體1內(nèi)循環(huán)流動為目的，其可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在公知技術(shù)中選擇合適的動力源裝置2以促使所述流體介質(zhì)在各主體1內(nèi)循環(huán)流動。

為使動力源裝置2工作而迫使所述流體介質(zhì)在主體1內(nèi)循環(huán)流動，在所述主體1上還設(shè)有能源裝置，該能源裝置用于為所述動力源裝置2提供電能，以使得動力源裝置2可正常工作。所述能源裝置包括但不局限于太陽能裝置、核能供電裝置、磁量子感應(yīng)傳輸裝置、電池裝置。所述能源裝置可參考公知技術(shù)，其不局限于本實施例所列舉的具體的能源裝置，其應(yīng)當(dāng)包括當(dāng)下及未來所能為所述動力源裝置2提供能源以使動力源裝置2正常工作的所有能源裝置。

為提高本發(fā)明的自循環(huán)流體推進器的航行速度及能效，還可在所述主體1內(nèi)設(shè)置改變所述流體介質(zhì)流速的阻力裝置3。當(dāng)在同一主體1內(nèi)設(shè)有多個支路管道時，可在各支路管道上分別設(shè)置一個或多個阻力裝置3。所述阻力裝置3的設(shè)置位置使得所述流體介質(zhì)在流經(jīng)該阻力裝置3時其運動方向與流經(jīng)同一支路管道的動力源裝置2時的流動方向相反，從而使得所述流體介質(zhì)在流經(jīng)所述阻力裝置3時，可向所述阻力裝置3施加作用力。由于所述流體介質(zhì)在流經(jīng)動力源裝置2與阻力裝置3時的流動方向相反，因而流體介質(zhì)施加給阻力裝置3的作用力與流體介質(zhì)提供給動力源裝置2的反沖作用力的方向相同，進而可促使所述主體1朝同一方向運動。

所述阻力裝置3可設(shè)置成多種，其目的在于改變所述流體介質(zhì)在經(jīng)過該處時的流速，在一些實施例中，可在所述支路管道的內(nèi)部上設(shè)置擋板，如呈環(huán)狀的擋板或螺旋狀的擋板，該擋邊使得支路管道在此處位置的孔徑變小，從而使得所述流體介質(zhì)在流經(jīng)該擋板時可向所述擋板施加作用力。所述擋邊便形成了本發(fā)明所述的阻力裝置3。在一些實施例中，所述阻力裝置3也可設(shè)置成無動力的扇葉裝置，其橫向設(shè)置在之路管道內(nèi)，并可在流體介質(zhì)作用下進行轉(zhuǎn)動，從而使得所述流體介質(zhì)施加給所述阻力裝置3的作用力可被轉(zhuǎn)換成助推力，促進主體同方向進行運動。在其他實施例中，所述阻力裝置3也可根據(jù)情形而設(shè)置成其他形式，其不限于本實施例所述的擋板形式和扇葉形式，其以能有助于主體1朝同方向進行運動為主要目的。

為便于理解，以下以不同的實施例對本發(fā)明的自循環(huán)流體推進器的結(jié)構(gòu)及原理進行說明。

實施例一

如圖1所示，本實施例的自循環(huán)流體推進器設(shè)有一個主體1，該主體1被構(gòu)造成具有一個可供流體介質(zhì)循環(huán)流動的支路管道。所述支路管道可呈圓環(huán)型，或方形。本實施例中，所述支路管道被構(gòu)造呈圓管狀，其軌跡呈圓環(huán)型，支路管道的橫截面呈圓形。所述動力源裝置2設(shè)置于所述主體1內(nèi)部的任意位置處，其促使所述流體介質(zhì)在支路管道內(nèi)循環(huán)流動。所述阻力裝置3設(shè)置于所述支路管道內(nèi)，其位置與所述動力源裝置2相對于所述支路管道的圓心對稱。如圖1所示，當(dāng)動力源裝置2促使所述流體介質(zhì)在支路管道內(nèi)逆時針循環(huán)流動時，流體介質(zhì)在動力源裝置2處給所述主體1施加反沖作用力，在所述阻力裝置3處給所述阻力裝置3施加作用力，所述反沖作用力與該作用力共同促使所述主體1朝同一方向進行運動。圖1中A為反沖作用力迫使主體1運動的方向，B為流體介質(zhì)施加給阻力裝置3的作用力而使主體1運動的方向，C為主體1的整體運動方向。通過控制所述動力源裝置2，便可控制所述流體介質(zhì)的流速，從而可控制所述主體1的整體運行速度。

實施例二

如圖2所示，本實施例的自循環(huán)流體推進器設(shè)有一個主體1，該主體1被構(gòu)造成具有兩個可供流體介質(zhì)循環(huán)流動的支路管道：第一支路管道11和第二支路管道12。所述支路管道的軌跡呈方形，其橫截面呈圓形。所述第一支路管道11和第二支路管道12貫通，且其共用同一管道。所述動力源裝置2包括第一動力源裝置21和第二動力源裝置22。所述第一動力源裝置21設(shè)于第一支路管道11的與共用管道相對的位置處，所述第二動力源裝置22設(shè)于第二支路管道12的與共用管道相對的位置處。所述阻力裝置3設(shè)于第一支路管道11和第二支路管道12的共用管道內(nèi)。所述第一動力源裝置21促使所述流體介質(zhì)在第一支路管道11內(nèi)順時針循環(huán)流動，所述第二動力源裝置22促使所述流體介質(zhì)在第二支路管道12內(nèi)逆時針循環(huán)流動。以圖2所示方向為基準(zhǔn)，所述流體介質(zhì)在第一動力源裝置21和第二動力源裝置22的作用下，向所述主體1施加反沖作用力而使主體1朝下運動，其方向如A所示。所述流體介質(zhì)流經(jīng)阻力裝置3時對阻力裝置3施加朝下的作用力，其方向如B所示，該作用力促使所述主體1朝下運動，從而使得所述主體1整體朝下運動，其方向如C所示。

實施例三

如圖3所示，本實施例的自循環(huán)流體推進器設(shè)有一個主體1，該主體1被構(gòu)造呈具有該主體1被構(gòu)造成具有兩個可供流體介質(zhì)循環(huán)流動的支路管道：第一支路管道11和第二支路管道12。所述支路管道的軌跡呈方形，其橫截面呈圓形。所述第一支路管道11和第二支路管道12貫通，且其共用同一管道。所述阻力裝置3包括第一阻力裝置31和第二阻力裝置32。所述第一阻力裝置31設(shè)于第一支路管道11的與共用管道相對的位置處，所述第二阻力裝置32設(shè)于第二支路管道12的與共用管道相對的位置處。所述動力源裝置2設(shè)于第一支路管道11和第二支路管道12的共用管道內(nèi)。所述動力源裝置2促使所述流體介質(zhì)在第一支路管道11內(nèi)順時針循環(huán)流動，在第二支路管道12內(nèi)逆時針循環(huán)流動。以圖3所示方向為基準(zhǔn)，所述流體介質(zhì)在動力源裝置2的作用下，向所述主體1施加反沖作用力而使主體1朝上運動，其方向如A所示。所述流體介質(zhì)流經(jīng)阻力裝置3時對阻力裝置3施加朝上的作用力，其方向如B所示，該作用力促使所述主體1朝上運動，從而使得所述主體1整體朝上運動，其方向如C所示。

實施例四

如圖4所示，本實施例的自循環(huán)流體推進器設(shè)有一個主體1，該主體1被構(gòu)造呈具有該主體1被構(gòu)造成具有三個可供流體介質(zhì)循環(huán)流動的支路管道：第一支路管道11、第二支路管道12和第三支路管道13。所述支路管道的軌跡呈方形，其橫截面呈圓形。所述第一支路管道11和第二支路管道12貫通，且其共用同一管道，為便于描述，其稱為第一共用管道14；所述第三支路管道13和第二支路管道12貫通，其共用同一管道，為便于描述，其稱為第二共用管道15。所述第一共用管道14和第二共用管道15相對。所述阻力裝置3包括第一阻力裝置31和第二阻力裝置32。所述動力源裝置2包括第一動力源裝置21和第二動力源裝置22。所述第一阻力裝置31設(shè)于第一共用管道14內(nèi)，所述第二阻力裝置32設(shè)于第二共用管道15內(nèi)。所述第一動力源裝置21設(shè)于第一支路管道11內(nèi)，并與第一共用管道14相對。所述第二動力源裝置22設(shè)于第三支路管道13內(nèi)，并與第二共用管道15相對。所述第一動力源裝置21促使所述流體介質(zhì)在第一支路管道11內(nèi)順時針循環(huán)流動，所述第二動力源裝置22促使所述流體介質(zhì)在第三支路管道13內(nèi)逆時針循環(huán)流動。以圖4所示方向為基準(zhǔn)，所述流體介質(zhì)在第一動力源裝置21和第二動力源裝置22的作用下，向所述主體1施加反沖作用力而使主體1朝下運動，其方向如A所示。所述流體介質(zhì)流經(jīng)第一阻力裝置31和第二阻力裝置32時對阻力裝置3施加朝下的作用力，其方向如B所示，該作用力促使所述主體1朝下運動，從而使得所述主體1整體朝下運動，其方向如C所示。

實施例5

本實施例的自循環(huán)流體推進器設(shè)有兩個主體1，各主體1可分別構(gòu)造成如實施例1、實施例2、實施例3、實施例4中任一所述的結(jié)構(gòu)，所述兩個主體1機械結(jié)合在一起，兩個主體1的的運動方向相互垂直，從而使得通過控制各主體1的運動速度，便可調(diào)整整個自循環(huán)流體推進器在平面內(nèi)的運動方向和運動速度。

實施例6

本實施例的自循環(huán)流體推進器設(shè)有三個主體1，各主體1可分別構(gòu)造成如實施例1、實施例2、實施例3、實施例4中任一所述的結(jié)構(gòu)，所述三個主體1機械結(jié)合在一起，各主體1的的運動方向相互垂直，從而使得通過控制各主體1的運動速度，便可調(diào)整整個自循環(huán)流體推進器在空間中的運動方向和運動速度。

實施例7

本實施例的自循環(huán)流體推進器設(shè)有若干個主體1，各主體1可分別構(gòu)造成如實施例1、實施例2、實施例3、實施例4中任一所述的結(jié)構(gòu)，所述若干個主體1機械結(jié)合在一起，各主體1的的運動方向不完全相同，從而使得通過控制各主體1的運動速度，便可調(diào)整整個自循環(huán)流體推進器在空間中的運動方向和運動速度。

藉此，便構(gòu)成了本發(fā)明的自循環(huán)流體推進器，當(dāng)流體介質(zhì)在動力源裝置2的作用下在各支路管道內(nèi)循環(huán)流動時，流體介質(zhì)在動力源裝置2處會施加一個與流體介質(zhì)運動方向相反的反沖作用力，并在阻力裝置3位置處向阻力裝置3施加一個與流體介質(zhì)運動方向相同的作用力，施加給動力源裝置2的反沖作用力和施加給阻力裝置3的作用力共同促使所述主體1沿同一方向運動。當(dāng)多個具有不同運動方向的主體1組合在一起時，通過控制不同主體1的運動速度，便可以控制整個自循環(huán)流體推進器的整體運動方向和速度。此外，制作本發(fā)明的自循環(huán)流體推進器時可采用超導(dǎo)材料，例如，動力源裝置2可采用超導(dǎo)材料，以進一步提供費效比。由于本發(fā)明的自循環(huán)流體推進器借助了流體介質(zhì)的反沖作用力，在航行過程中只需給動力源裝置2提供動力，便可促使整個自循環(huán)流體推進器在空間中進行任意方向和任意速度的航行，因而可用于推進，其相比于依靠燃料獲取反沖力的推進器，本發(fā)明的自循環(huán)流體推進器更易于操縱，其航行穩(wěn)定，航行速度和方向可控，且制造成本更低，其可長期循環(huán)使用，可大大降低單次使用成本，費效比高，其不僅適用于載人太空飛行，也適用于太空貨運，如衛(wèi)星投送、太空站貨運等，其具有很強的實用性和應(yīng)用前景。

盡管通過以上實施例對本發(fā)明進行了揭示，但是本發(fā)明的范圍并不局限于此，在不偏離本發(fā)明構(gòu)思的條件下，以上各構(gòu)件可用所屬技術(shù)領(lǐng)域人員了解的相似或等同元件來替換。