本发明涉及一种角动能引力发动机，包括：一转轴；一线圈，转轴插设于线圈环心处；一上壳盖，通过上套孔套设于转轴上部；一底壳盖，通过下套孔套设于转轴下部；一转盘，通过套接部套设于转轴；转盘内环面沿转盘径向在转盘内开设有若干条呈螺旋状蜿蜒的腔道，螺旋状腔道内的每一个螺旋弯折区为一折返点；一永磁圈，转盘通过连接部与永磁圈内壁连接；一储液箱，内置工作液，内环上端面形成环形出液部，外环上端面形成环形排液部；出液部开设出液口；排液部开设回液口。所述发动机结构简单，可在多点产生角动量，并形成角动量的汇聚，生成较大角动能，动力强劲、稳定，控制方便。
1.一种角动能引力发动机，其特征在于，所述发动机包括：一转轴(1)，竖直放置；一线圈(2)，水平放置，形状为一圆环，所述转轴(1)插设于线圈(2)环心处；一上壳盖(3)，水平放置，形状为一圆盘，中部开设有一上套孔(31)，上壳盖(3)通过该上套孔(31)套设于所述转轴(1)上部，上壳盖(3)下端面沿线圈(2)周向盖设于所述线圈(2)上端面；一底壳盖(4)，水平放置，形状为一圆盘，中部开设有一下套孔(41)，底壳盖(4)通过该下套孔(41)套设于所述转轴(1)下部，底壳盖(4)外缘连接于所述线圈(2)外壁；所述上壳盖(3)、线圈(2)及底壳盖(4)配合形成一容置腔(10)；一转盘(5)，形状为环形，沿水平方向设置于容置腔(10)内侧中部并环设于转轴(1)，转盘(5)内环面上部沿转盘(5)周向向转轴(1)方向凸出形成一环形套接部(51)，转盘(5)通过该套接部(51)套设于转轴(1)位于所述容置腔(10)内侧段上部，转盘(5)内环面与转轴(1)之间形成一腔体(50)，转盘(5)外环面上部沿转盘(5)周向向外凸出形成一环形连接部(52)；所述转盘(5)内环面中部沿转盘(5)径向在转盘(5)内开设有若干条呈螺旋状蜿蜒的腔道(6)，该若干腔道(6)沿转盘(5)周向间隔排布于转盘(5)内，腔道(6)进口端(61)位于转盘(5)内环面上，腔道(6)出口端(62)位于转盘(5)外环面上，螺旋状腔道(6)内的每一个螺旋弯折区为一折返点(63)，每条腔道(6)内设置若干折返点(63)；一永磁圈(7)，形状为一圆环，沿水平方向设置于容置腔(10)内，永磁圈(7)环设于所述转盘(5)外侧，转盘(5)通过连接部(52)与永磁圈(7)内壁连接，转盘(5)外环面与永磁圈(7)内壁之间形成一腔室(53)，永磁圈(7)外壁与线圈(2)内壁之间留有间隙；一储液箱(8)，形状为环形，内置工作液，沿水平方向设置于所述容置腔(10)内侧下部并位于所述转盘(5)下方，储液箱(8)内环上端面沿储液箱(8)周向竖直向上凸起形成一环形出液部(81)，储液箱(8)外环上端面沿储液箱(8)周向竖直向上凸起形成一环形排液部(82)，储液箱(8)位于转盘(5)下方的部分为回液部(83)，出液部(81)、回液部(83)及排液部(82)依次连通；储液箱(8)出液部(81)伸入所述腔体(50)内侧，出液部(81)相对转盘(5)内环面一侧开设有与所述腔道(6)进口端(61)相对的出液口(810)；储液箱(8)排液部(82)伸入所述腔室(53)内侧，排液部(82)相对转盘(5)外环面一侧开设有与所述腔道(6)出口端(62)相对应的回液口(820)；电机向线圈(2)供电，驱动永磁圈(7)转动，永磁圈(7)转动带动转盘(5)旋转，转盘(5)旋转产生离心力，在转盘(5)内的若干螺旋状腔道(6)内形成真空，腔道(6)进口端(61)与储液箱(8)出液部(81)之间形成压差，储液箱(8)内工作液由出液口(810)出液、由腔道(6)进口端(61)进入腔道(6)内侧并沿螺旋状腔道(6)内向腔道(6)出口端(62)流动，工作液由出口端(62)经回液口(820)进入储液箱(8)排液部(82)，形成工作液在出液部(81)、腔道(6)、排液部(82)、回液部(83)、出液部(81)之间的循环往复；工作液分别在若干条螺旋状腔道(6)内流动，每经过一个腔道(6)内的折返点(63)，产生一个动量矩，转盘(5)内的若干个腔道(6)内存在若干折返点(63)，对应产生若干角动量力矩，结合转盘转动产生的角速度，该若干角动量力矩集合形成所述转盘(5)的总角动量力矩，即转盘(5)产生角动能，永磁圈(7)带动转盘(5)转动产生的角动能，经由转盘(5)传导至转轴(1)，再由转轴(1)传动至上壳盖(3)和底壳盖(4)，形成发动机的驱动动力。
2.根据权利要求1所述的角动能引力发动机，其特征在于，所述转轴(1)与上壳盖(3)连接处设置有轴承(9)及密封件，所述底壳盖(4)与转轴(1)连接处设置有轴承(9)及密封件。
3.根据权利要求2所述的角动能引力发动机，其特征在于，所述轴承(9)为压力轴承。
4.根据权利要求1所述的角动能引力发动机，其特征在于，所述转盘(5)由上转盘(54)和下转盘(55)由上至下叠加形成，所述套接部(51)和连接部(52)分别设置于上转盘(54)上，上转盘(54)和下转盘(55)之间通过固定件(56)形成可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的角动能引力发动机，其特征在于，所述螺旋状腔道(6)倾斜设置于转盘(5)内，腔道(6)截面64与转盘(5)径向所在平面之间夹角β为30～40°。
6.根据权利要求1所述的角动能引力发动机，其特征在于，每条腔道(6)内的折返点(63)数量为30～40个。
7.根据权利要求1所述的角动能引力发动机，其特征在于，其特征在于，所述底壳盖(4)上表面与储液箱(8)底面之间设置有耐磨密封环(42)。
8.根据权利要求1或2所述的角动能引力发动机，其特征在于，所述工作液为包括汞金混合液，工作液中金含量为8～12wt％。技术领域
本发明属于动力技术领域，具体涉及一种角动能引力发动机。
背景技术
角动能是旋转动能。旋转的陀螺和溜冰鞋具有角动能，但沿直线奔跑的短跑选手却没有。角速度是一个旋转体旋转的速度。角速度越大，角动能便越大。陀螺在旋转的时候，产生陀螺力矩，又称回转力矩，指转子绕其轴转动时维持转轴方向不变的惯性力矩，它和转动惯量与角速度的乘积成正比，当外部物体带动转轴改变方向时，就产生一个反力矩，作用在迫使它改变方向的物体上，这种反力矩就是回转力矩。其中，角动量守恒定律是陀螺原理的根基，也就是当外力矩为0时，L_内＝Iω，当外力矩不为0时，L_外＝L_内A+L_内B，其中，L表示角动量力矩。参见图1，陀螺100在旋转过程中，陀螺100的上表面(即A面)产生的角动量力矩为L_内A，下表面(即B面)产生的角动量力矩为L_内B，两角动量力矩，方向相反，力矩相等，因而相互抵消。而要使得角动量形成叠加，即L_外＝L_内A+L_内B，而不是抵消，外力矩必须是曲线轨迹。对于角动量发动机，公开号为106677832A的中国专利公开了一种旋流管角动量发动机，包括旋流管、旋转结构体和工质源，所述旋流管设置在所述旋转结构体上，所述旋流管按照所述旋转结构体的旋转中心公转设置，所述工质源与所述旋流管连通。该发明公开的旋流管角动量发动机具有结构简单、效率高的优点。然而，该专利所提供的角动量发动机，其角动量叠加少，导致叠加量少，容易出现动力不足的情况，难以维持大型航天器的持续运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种角动能引力发动机，解决现有角动量发动机动力不足的问题。为实现上述目的，本发明所提供的一种角动能引力发动机，所述发动机结构简单，可在多点产生角动量，并形成角动量的汇聚，生成较大角动能，动力强劲、稳定，控制方便。具体地，本发明采用的技术方案是：一种角动能引力发动机，所述发动机包括：一转轴，竖直放置；一线圈，水平放置，形状为一圆环，所述转轴插设于线圈环心处；一上壳盖，水平放置，形状为一圆盘，中部开设有一上套孔，上壳盖通过该上套孔套设于所述转轴上部，上壳盖下端面沿线圈周向盖设于所述线圈上端面；一底壳盖，水平放置，形状为一圆盘，中部开设有一下套孔，底壳盖通过该下套孔套设于所述转轴下部，底壳盖外缘连接于所述线圈外壁；所述上壳盖、线圈及底壳盖配合形成一容置腔；一转盘，形状为环形，沿水平方向设置于容置腔内侧中部并环设于转轴，转盘内环面上部沿转盘周向向转轴方向凸出形成一环形套接部，转盘通过该套接部套设于转轴位于所述容置腔内侧段上部，转盘内环面与转轴之间形成一腔体，转盘外环面上部沿转盘周向向外凸出形成一环形连接部；所述转盘内环面中部沿转盘径向在转盘内开设有若干条呈螺旋状蜿蜒的腔道，该若干腔道沿转盘周向间隔排布于转盘内，腔道进口端位于转盘内环面上，腔道出口端位于转盘外环面上，螺旋状腔道内的每一个螺旋弯折区为一折返点，每条腔道内设置若干折返点；一永磁圈，形状为一圆环，沿水平方向设置于容置腔内，永磁圈环设于所述转盘外侧，转盘通过连接部与永磁圈内壁连接，转盘外环面与永磁圈内壁之间形成一腔室，永磁圈外壁与线圈内壁之间留有间隙；一储液箱，形状为环形，内置工作液，沿水平方向设置于所述容置腔内侧下部并位于所述转盘下方，储液箱内环上端面沿储液箱周向竖直向上凸起形成一环形出液部，储液箱外环上端面沿储液箱周向竖直向上凸起形成一环形排液部，储液箱位于转盘下方的部分为回液部，出液部、回液部及排液部依次连通；储液箱出液部伸入所述腔体内侧，出液部相对转盘内环面一侧开设有与所述腔道进口端相对的出液口；储液箱排液部伸入所述腔室内侧，排液部相对转盘外环面一侧开设有与所述腔道出口端相对应的回液口；电机向线圈供电，驱动永磁圈转动，永磁圈转动带动转盘旋转，转盘旋转产生离心力，在转盘内的若干螺旋状腔道内形成真空，腔道进口端与储液箱出液部之间形成压差，储液箱内工作液由出液口出液、由腔道进口端进入腔道内侧并沿螺旋状腔道内向腔道出口端流动，工作液由出口端经回液口进入储液箱排液部，形成工作液在出液部、腔道、排液部、回液部、出液部之间的循环往复；工作液分别在若干条螺旋状腔道内流动，每经过一个腔道内的折返点，产生一个动量矩，转盘内的若干个腔道内存在若干折返点，对应产生若干角动量力矩，结合转盘转动产生的角速度，该若干角动量力矩集合形成所述转盘的总角动量力矩，即转盘产生角动能，永磁圈带动转盘转动产生的角动能，经由转盘传导至转轴，再由转轴传动至上壳盖和底壳盖，形成发动机的驱动动力。进一步地，所述转轴与上壳盖连接处设置有轴承及密封件，所述底壳盖与转轴连接处设置有轴承及密封件。进一步地，所述轴承为压力轴承。进一步地，所述转盘由上转盘和下转盘由上至下叠加形成，所述套接部和连接部分别设置于上转盘上，上转盘和下转盘之间通过固定件形成可拆卸连接。进一步地，所述螺旋状腔道倾斜设置于转盘内，腔道截面与转盘径向所在平面之间夹角为30～40°。进一步地，每条腔道内的折返点数量为30～40个。进一步地，所述底壳盖上表面与储液箱底面之间设置有耐磨密封环。进一步地，所述工作液为包括汞金混合液，工作液中金含量为8～12wt％。本发明的有益效果在于：所述发动机，通过在转盘内开设若干螺旋状腔道，通过线圈驱动永磁圈带动转盘旋转，转盘旋转产生的离心力使得腔道内呈现真空状态，将储液箱出液部内的工作液吸入腔道，加之腔道的螺旋结构设计，存在若干螺旋弯折处，每一弯折处为一折返点，工作液在腔道内流动，没经过一出折返点，便产生一个角动量，若杆腔道内的若干折返点所产生的若干角动量汇聚、叠加，而非如陀螺式的抵消，结合转盘高速旋转产生的角速度，使得转盘产生较大的角动量，即产生较大的角动能，转盘产生的角动能通过转轴传导至上壳盖和底壳盖，形成发动机的驱动动力，动力强劲、持久，可替代火箭、涡扇发动机等作为动力源进行驱动。
附图说明
图1为陀螺旋转产生的角动量力矩的示意图；图2为陀螺倾斜后的旋转示意图；图3为将一条扁铁管弯成一个正圆形的结构示意图；图3中，101表示B区产生的角动量力矩的面积，102表示A区产生的角动量力矩的面积；图4为将扁铁管按一定角度弯折的结构示意图；图5为将图4中的扁铁管装设于一个圆盘上的结构示意图；图6为图5中圆盘高速运转产生的升力力矩与α角度之间的函数关系图；图7为图5中圆盘高速运转产生的阻力力矩与α角度之间的函数关系图；α角度为图5所示扁铁管弯折处所在截面与圆盘所在平面之间的夹角；图8本发明所提供的一种角动能引力发动机的结构示意图；图9为图8去除上壳盖后的俯视图；图10为本发明所提供的一种角动能引力发动机中螺旋状腔道的结构示意图；图11为本发明所提供的一种角动能引力发动机中螺旋状腔道截面的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但实施例并不限制本发明的保护范围。实施例1参见图8～图11，本发明所提供的一种角动能引力发动机，所述发动机包括：一转轴1，竖直放置；一线圈2，水平放置，形状为一圆环，所述转轴1插设于线圈2环心处；一上壳盖3，水平放置，形状为一圆盘，中部开设有一上套孔31，上壳盖3通过该上套孔31套设于所述转轴1上部，上壳盖3下端面沿线圈2周向盖设于所述线圈2上端面；一底壳盖4，水平放置，形状为一圆盘，中部开设有一下套孔41，底壳盖4通过该下套孔41套设于所述转轴1下部，底壳盖4外缘连接于所述线圈2外壁；所述上壳盖3、线圈2及底壳盖4配合形成一容置腔10；一转盘5，形状为环形，沿水平方向设置于容置腔10内侧中部并环设于转轴1，转盘5内环面上部沿转盘5周向向转轴1方向凸出形成一环形套接部51，转盘5通过该套接部51套设于转轴1位于所述容置腔10内侧段上部，转盘5内环面与转轴1之间形成一腔体50，转盘5外环面上部沿转盘5周向向外凸出形成一环形连接部52；所述转盘5内环面中部沿转盘5径向在转盘5内开设有若干条呈螺旋状蜿蜒的腔道6，该若干腔道6沿转盘5周向间隔排布于转盘5内，腔道6进口端61位于转盘5内环面上，腔道6出口端62位于转盘5外环面上，螺旋状腔道6内的每一个螺旋弯折区为一折返点63，每条腔道6内设置若干折返点63；一永磁圈7，形状为一圆环，沿水平方向设置于容置腔10内，永磁圈7环设于所述转盘5外侧，转盘5通过连接部52与永磁圈7内壁连接，转盘5外环面与永磁圈7内壁之间形成一腔室53，永磁圈7外壁与线圈2内壁之间留有间隙；一储液箱8，形状为环形，内置工作液(未图示)，沿水平方向设置于所述容置腔10内侧下部并位于所述转盘5下方，储液箱8内环上端面沿储液箱8周向竖直向上凸起形成一环形出液部81，储液箱8外环上端面沿储液箱8周向竖直向上凸起形成一环形排液部82，储液箱8位于转盘5下方的部分为回液部83，出液部81、回液部83及排液部82依次连通；储液箱8出液部81伸入所述腔体50内侧，出液部81相对转盘5内环面一侧开设有与所述腔道6进口端61相对的出液口810；储液箱8排液部82伸入所述腔室53内侧，排液部82相对转盘5外环面一侧开设有与所述腔道6出口端62相对应的回液口820；电机(未图示)向线圈2供电，驱动永磁圈7转动，永磁圈7转动带动转盘5旋转，转盘5旋转产生离心力，在转盘5内的若干螺旋状腔道6内形成真空，腔道6进口端61与储液箱8出液部81之间形成压差，储液箱8内工作液由出液口810出液、由腔道6进口端61进入腔道6内侧并沿螺旋状腔道6内向腔道6出口端62流动，工作液由出口端62经回液口820进入储液箱8排液部82，形成工作液在出液部81、腔道6、排液部82、回液部83、出液部81之间的循环往复；工作液分别在若干条螺旋状腔道6内流动，每经过一个腔道6内的折返点63，产生一个动量矩，转盘5内的若干个腔道6内存在若干折返点63，对应产生若干角动量力矩，结合转盘转动产生的角速度，该若干角动量力矩集合形成所述转盘5的总角动量力矩，即转盘5产生角动能，永磁圈7带动转盘5转动产生的角动能，经由转盘5传导至转轴1，再由转轴1传动至上壳盖3和底壳盖4，形成发动机的驱动动力。进一步地，所述转轴1与上壳盖3连接处设置有轴承9及密封件(未图示)，所述底壳盖4与转轴1连接处设置有轴承9及密封件(未图示)。进一步地，所述轴承8为压力轴承。进一步地，所述螺旋状腔道6倾斜设置于转盘5内，腔道6截面64与转盘5径向所在平面之间夹角β为30～40°。进一步地，每条腔道6内的折返点63数量为30～40个。进一步地，所述工作液为包括汞金混合液，工作液中金含量为8～12wt％。参见图2～图7，本发明所提供的一种角动能引力发动机的设计原理的理论基础如下：要使得角动量形成叠加，即L_外＝L_内A+L_内B，而不是抵消，外力矩必须是曲线轨迹。如果外力矩为直线，那必须L_内A+L_内B，两个矢量矩同向，为达到这个目的，需要分三步：第一步：参见图3，将一条扁铁管200弯成一个正圆形，在管腔内灌满一种有质量的液体，并使液体在管腔内高速流动，那么同样会产生角动量，即在101内产生L_内B，在102内产生L_内A，同样会有L_外＝L_内A+L_内B＝Iω；第二步：参见图4，将图3中的正圆形扁铁管200取出，并按一定角度弯折，高速流动的液体从进口进入A面201，从B面202排出，图4中的阴影部分(即弯折处)为角动量区，当图4所示的扁铁管200整体向前运行时，角动量区内L_内A＝L_内B；第三步：参见图5，将图4中弯折好的扁铁管200按一定角度固定在一个圆盘300上，圆盘300内置工作液储存箱301，驱动圆盘300高速旋转，产生角速度ω₂，ω₂的惯性力会使工作液储存箱301内的工作液高速通过扁铁管200，在通过角动量区时，产生动量矩L₁，出现L₁＝I₁ω₁，由于圆盘ω₂的出现，产生了L₂＝I₁ω₁rΔt，此时，圆盘300的矢量面有2个力矩产生，一个是平行于圆盘面的力矩，可以理解为阻力力矩L_阻，另一个是垂直于圆盘面的力矩，可以理解为升力力矩L_升，L₂＝L_阻+L_升。其中，r表示以质点到旋转中心(轴心)的距离，t表示时间。图6和图7分别可以看出L阻和L升与α角度之间的函数关系。本发明所提供的一种角动能引力发动机的角动能产生原理如下：当电机线圈2驱动永磁圈7转动，永磁圈7带动转盘5以转轴1为中心旋转时，储液箱8排液部81内的工作液在惯性力的作用下进入腔道6内，并以一定的转动惯量I₁和流速V，通过腔道6出口端62经回液口820进入储液箱8排液部82；其中，工作液在螺旋状腔道6内流动，没经过一处折返点63，就会有一个动量矩L1产生，L₁＝I₁rΔt＝I₁ω₁，并且角动量守恒。整个转盘5上沿转盘5周向设置有若干腔道6，每个腔道6内设置有若干折返点63，即表示有若干个动量矩产生，而转盘5旋转的角速度为ω₂，这些动量矩的集合便是转盘5的总动量矩L_转盘＝ΣI₁ω₁；L_转盘＝L_直+L_平；其中，L_直为垂直于转盘5所在平面产生的动量矩(即本发明所述角动能引力发动机的推动力矩)，L_平表示平行于转盘5所在平面产生的动量矩(即电机驱动力矩)。本发明所提供的角动能引力发动机的飞行方向始终垂直于转盘平面，改变转轴方向，改变飞行方向。其中，工作液是溶入一定比例金的汞，汞在工作中可能会以气态运行，运行的主体可能是金的分子流，在航空器中，由于引力矩的产生，使得乘员笼罩在引力能中，与航空器同等的惯性力运行。实施例2所述转盘5由上转盘54和下转盘55由上至下叠加形成，所述套接部51和连接部52分别设置于上转盘54上，上转盘54和下转盘55之间通过固定件56形成可拆卸连接。其余同实施例1。实施例3所述底壳盖4上表面与储液箱8底面之间设置有耐磨密封环42。其余同实施例1。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，或对某个功能模块进行删减，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进或删减，均属于本发明要求保护的范围。