| WO/2011/066004 | CONVERTIBLE VEHICLE FOR ROAD, AIR, AND WATER USAGE |
| JP2005324769 | FLYING VEHICLE |
| JP57114710 | VERTICAL LANDING AND TAKEOFF TYPE AIRCRAFT CAR |
| 权 利 要 求 书 ， 一种改良的升力装置， 其特征在于： 由三层密度低柔软坚韧不透气的材 料组成， 即由最外层材料，中间那层材料和最里层材料组成； ， 根据权利要求 1所述的一种改良的升力装置， 其特征在于： 所述的最外 层材料包围着由里面两层材料组成的结构； ， 根据权利要求 1所述的一种改良的升力装置， 其特征在于： 所述的最外 层材料和中间那层材料所包围的空间将充入压缩空气， 使最外层材料膨 胀后形成表面光滑的流线型；中间那层材料和最里层材料所包围的空间也 将充入压缩空气， 中间那层材料和最里层材料所包围空间的压缩空气气 压大于最外层材料和中间那层材料所包围空间的压缩空气气压。 最里层 材料所包围的大空腔将会被抽真空； ， 根据权利要求 1所述的一种改良的升力装置， 其特征在于： 所述的中间 那层材料膨胀成的凹面的总表面积大于最里层材料膨胀成的凹面的总表 面积， 中间那层材料膨胀成的凹面的曲率大于最里层材料膨胀成的凹面 的曲率； ， 根据权利要求 1所述的一种改良的升力装置，， 其特征在于： 根据材料的 坚韧程度和连接的牢固程度， 通过控制中间那层材料和最里层材料所包 围空间的压缩空气密度或压力， 控制中间那层材料和最里层材料的表面 积之比， 也就是中间那层材料和最里层材料所包围空间的压缩空气密度 或压力越大， 中间那层材料和最里层材料的表面积之比越大， 中间那层 材料和最里层材料所包围空间的平均厚度越小。 反之亦然。 从而达到既 安全又节省材料及减少升力装置重量的目的。 ， 根据权利要求 1所述的一种改良的升力装置， 其特征在于： 升力装置降 落后， 最外层材料和中间那层材料以及中间那层材料和最里层材料所包 围空间充入的空气将会通过气管被排走， 并折叠放在升空装置存放箱内。 |
种改良的升力装置 技术领域
本发明涉及新型交通工具。 这种改良的升力装置主要是对本发明人已有发 明《飞行汽车》 （中国专利申请号： 200810218971. 8)中的升空装置的改良。 在升 力装置的外壳增加了一层最外层材料，使其即 使在高速飞行时也能具有良好的流 线型， 以减少飞行阻力， 并对升力装置的结构作了进一步的改良， 以确保升力装 置充气后容易膨胀， 大空腔体积不会显著减少， 从而增加升力装置的载重量。
背景技术
本发明是对本发明人已有发明 《飞行汽车》 （中国专利申请号： 200810218971. 8 ) 的改良， 在本发明人已有发明 《飞行汽车》 中， 充气后升空装 置的外表面将变成凹凸不平， 飞行时阻力将会增大； 另外， 如果升空装置的外层 材料和内层材料的结构不合理， 大空腔体积会显著减少， 从而减少升力装置的载 重量。
发明内容
为了克服升空装置的上述不足， 本发明提供了一种改良的升力装置。
这种改良的升力装置由三层密度低柔软坚韧不 透气的材料组成。其中中间那 层材料和最里层材料组成具有和本发明人已有 发明 《飞行汽车》 （中国专利申请 号： 200810218971. 8 )中的升空装置类似的结构， 最外层材料包围着由里面两层 材料组成的结构， 形成一种改良的升力装置。
这种改良的升力装置的最外层材料和中间那层 材料所包围的空间将充入压 缩空气， 使最外层材料膨胀后形成表面光滑的流线型。
中间那层材料和最里层材料所包围的空间也将 充入压缩空气，中间那层材料 和最里层材料所包围空间的压缩空气气压大于 最外层材料和中间那层材料所包 围空间的压缩空气气压。 最里层材料所包围的大空腔将会被抽真空。
中间那层材料和最里层材料所包围空间充入压 缩空气后，因为中间那层材料 和最里层材料是通过连接材料连接的，所用材 料都属于柔软坚韧材料， 中间那层 材料和最里层材料一定会膨胀成一些凹面。
中间那层材料膨胀成的凹面的总表面积大于最 里层材料膨胀成的凹面的总 表面积， 中间那层材料膨胀成的凹面的曲率大于最里层 材料膨胀成的凹面的曲 率。
根据材料的坚韧程度和连接的牢固程度，通过 控制中间那层材料和最里层材 料所包围空间的压缩空气密度或压力，控制中 间那层材料和最里层材料的表面积 之比， 也就是中间那层材料和最里层材料所包围空间 的压缩空气密度或压力越 大， 中间那层材料和最里层材料的表面积之比越大 ， 中间那层材料和最里层材料 所包围空间的平均厚度越小。反之亦然。从而 达到既安全又节省材料及减少升力 装置重量的目的。
升力装置降落后，最外层材料和中间那层材料 以及中间那层材料和最里层材 料所包围空间充入的空气将会通过气管被排走 ， 并折叠放在升空装置存放箱内。
具体实施方式
升力装置升空前，先往中间那层材料和最里层 材料所包围的空间充入压缩空 气， 接着最里层材料所包围的大空腔将会被抽真空 。
因为中间那层材料和最里层材料所包围的空间 充入压缩空气后中间那层材 料会变得凹凸不平， 增加飞行阻力， 为了使减少飞行阻力， 最外层材料将包围由 里面两层材料组成的结构，并在最外层材料和 中间那层材料所包围的空间充入压 缩空气， 使最外层材料膨胀后形成表面光滑的流线型。
为了使中间那层材料和最里层材料所包围的空 间不被挤迫变小，中间那层材 料和最里层材料所包围空间的压缩空气气压大 于最外层材料和中间那层材料所 包围空间的压缩空气气压。
为了在最外层材料和中间那层材料所包围的空 间充入压缩空气，最外层材料 将装设充气管。
中间那层材料和最里层材料所包围空间充入压 缩空气后，因为中间那层材料 和最里层材料是通过连接材料连接的，所用材 料都属于柔软坚韧材料， 中间那层 材料和最里层材料一定会膨胀成一些凹面。 凹面阻力系数一定大于凸面阻力系 数。
中间那层材料膨胀成的凹面的总表面积大于最 里层材料膨胀成的凹面的总 表面积， 中间那层材料膨胀成的凹面的曲率大于最里层 材料膨胀成的凹面的曲 率。
根据材料的坚韧程度和连接的牢固程度，通过 控制中间那层材料和最里层材 料所包围空间的压缩空气密度或压力，控制中 间那层材料和最里层材料的表面积 之比， 也就是中间那层材料和最里层材料所包围空间 的压缩空气密度或压力越 大， 中间那层材料和最里层材料的表面积之比就越 大， 中间那层材料和最里层材 料所包围空间的平均厚度就越小。反之亦然。 从而达到既安全又节省材料及减少 升力装置重量的目的。
下面通过受力分析和粗略的计算， 进一步理解和怎样实施升力装置的结构。 中间那层材料受到最外层材料和中间那层材料 所包围空间的压缩空气压力 和中间那层材料和最里层材料所包围空间的压 缩空气压力的作用，因为中间那层 材料和最里层材料所包围空间的压缩空气气压 大于最外层材料和中间那层材料 所包围空间的压缩空气气压，所以合力方向指 向外部， 只要中间那层材料足够坚 韧， 这合力就不足以撕裂中间那层材料。
最里层材料受到中间那层材料和最里层材料所 包围空间的压缩空气压力和 大空腔内部稀薄空气压力的作用，因为中间那 层材料和最里层材料所包围空间的 压缩空气压力比大空腔内部稀薄空气压力大， 所以合力方向指向大空腔内部。只 要最里层材料足够坚韧， 这合力就不足以撕裂最里层材料。
连接材料在与中间那层材料结合处受到指向外 部的膨胀力作用，在与最里层 材料结合处受到指向大空腔内部的压缩力作用 。正是这个压缩力作用使升空装置 的结构有塌缩的趋向。
假设升力装置充入压缩空气后膨胀成球形， 接着对大空腔内部抽真空。 因为中间那层材料和最里层材料所包围空间内 各处压强相等，而中间那层材 料表面积大于最里层材料表面积，设连接材料 在与中间那层材料结合处受到指向 外部的膨胀力为 E，
E=l. 33P*A-0. 34F*A， 式中 P是中间那层材料和最里层材料所包围空间内 强， A是中间那层材料总表面积， F是最外层材料和中间那层材料所包围空间的 大气压强， 1. 33和 0. 34是阻力系数， P取 1. 33是因为 P作用于球的凹面， F取 0. 34是因为 P作用于球的凸面， 请参考 (风力机的理论与设计 pl22， 法） 勒古 里雷斯 （LeGourieres, D. ) 著； 施鹏飞译； 机械工业出版社 ， 1987)。
在这里为方便计算，假设中间那层材料和最里 层材料所包围空间充入压缩空 气后中间那层材料和最里层材料膨胀成半球形 ， 事实上， 因为内外层材料都属于 柔软坚韧材料，升空装置充入压缩空气后小空 腔内外层材料一定会膨胀成两个凹 面， 凹面阻力系数一定大于凸面阻力系数。
设大空腔内部为绝对真空，则连接材料在与最 里层材料结合处受到指向大空 腔内部的压缩力为 C， C=1. 33P*B， 式中 B是最里层材料总表面积。 中间那层材 料膨胀成的凹面的总表面积大于最里层材料膨 胀成的凹面的总表面积， A>B, P>F， 一定存在 E=C， 所以升力装置的结构不会塌缩。
当 EX时， 升空装置继续膨胀；
当 E〈C时， 升空装置不断塌缩；
当 E=C时， 升空装置既不膨胀也不塌缩。
当 E=C时， 1. 33P*A-0. 34F*A=1. 33P*B， 我们可以看到升力装置的结构不会 塌缩的条件取决于中间那层材料和最里层材料 所包围空间内压强和中间那层材 料及最里层材料的总表面积。
从上式也可以算出， P越大， 也就是中间那层材料和最里层材料所包围空间 内空气密度越大， 中间那层材料和最里层材料的表面积之比越大 ， 也就是中间那 层材料和最里层材料所包围空间的平均厚度越 小。例如，当 P=l. 5F时， B/A=0. 83， 即若中间那层材料所包围空间的半径为 1， 则最里层材料所包围空间的半径为 0. 91， 中间那层材料和最里层材料所包围空间的平均 厚度为 0. 09， 当 P=2F时， B/A=0. 87, 即若中间那层材料所包围空间的半径为 1， 则最里层材料所包围空间 的半径为 0. 93， 中间那层材料和最里层材料所包围空间的平均 厚度为 0. 07.
这也符合我们的常识， 即， 相同密度的物体， 厚度越大的物体承重越大； 如 一块厚铁板比一块薄铁板承重大。 相同厚度的物体， 密度越大的物体承重越大； 如同样厚度的铁板比木板承重大。
综上所述， 合理的升力装置结构要求材料足够坚韧， 连接足够牢固， 中间那 层材料和最里层材料所包围空间内空气密度足 够大，中间那层材料和最里层材料 所包围空间的平均厚度足够大。
升力装置降落后，最外层材料和中间那层材料 以及中间那层材料和最里层材 料所包围空间充入的空气将会通过气管被排走 ， 并折叠放在升空装置存放箱内。
Next Patent: DATA CUT-OVER METHOD AND APPARATUS