一種採用反動翼的推進方法及其相關工具系統的製作方法
2023-04-24 07:22:06
一種採用反動翼的推進方法及其相關工具系統的製作方法
【專利摘要】一種採用反動翼的推進方法及其相關工具系統，反動翼-「反向運動」的動力翼，反動翼推進方法：翼結構在其以運載工具為參照的運動方向與其所處的該運載工具以環境介質為參照的運動方向相反時，對該運載工具提供升力的同時直接或間接地為該運載工具提供推進動力，且這一推進動力大於翼結構在與上述相反的方向上運動時所產生的阻力的翼結構系統與翼結構推進方法；反動翼推進方法及其工具系統最重要的實現方式是：利用水與環境空氣兩種流體介質間密度的巨大差異，使江河湖海中航行的運載工具採用可同時處於水與空氣兩種介質間循環運動的反動翼結構系統，形成高效的反動翼推進方式與相應的反動翼船機系統；採用低速迎流工作的主動式和被動式的反動翼結構系統，可使載重功率比大大提升；反動翼結構系統還可大大提升船機系統的操控、適航、緩降、安全等性能，使水面高速航行的船機系統的綜合性能實現突破性的進步。
【專利說明】一種採用反動翼的推進方法及其相關工具系統
所屬【技術領域】
[0001]屬於運載與交通工具範疇。
【背景技術】
[0002]現有的水翼船、地效飛機及其它水上運行的高速運載工具在諸多方面表現出了優越的性能與價值，但目前也都面對各自的問題從而限制了它們的發展與應用。受氣蝕對水翼及螺旋槳等的影響，目前的水翼艇的速度難以進一步提高，即使解決了氣蝕等限速原因，目前形式的水翼艇進一步高速化其所帶來的功耗需求也會明顯提高，載荷功率比也會較明顯地降低；而地效飛機的操控性能不夠可靠、突然失速的危險、高速轉向性能等在目前的結構形式與原理方案下，也是很難改善；其它如小水線船的垂直穩定性、氣墊船的抗浪性差、高功耗等問題也都限制著當代高速船機系統的發展，新的突破需要新的推進方法與新的結構系統。
[0003]這裡特別有必要對現有船機推進方式及船機系統上最關鍵、最重要的機構之一的翼結構的傳統使用原理與方法做如下分析:
[0004]首先，機翼與水翼等翼結構在流體的(一個)動力的作用下(卻)可在與來流方向相同與相垂直的兩個(相互垂直的)方向上分別形成升力與推力(阻力或動力)兩個作用力，但由於種種原因人們多為傳統的技術路徑所吸引乃至控制，目前對翼結構的使用受限於、止步於下述情況:
[0005]1，傳統推進器螺旋槳方式:利用翼結構產生的大升力作為船舶、飛機系統——船機系統的推進力，而來流方向上的阻力及其反作用力與船機系統的前進方向基本垂直，對船機系統的進退基本不產生大的影響一這相當於僅利用了一個功耗所同時形成的兩個相互垂直的力量中的一個，雖然升力大大高於與其垂直的阻力，但兩個方向上介質的運動速度差異與力量差異正相反，所對應的都是消耗的那個功率，升力與阻力是同一功率消耗這一枚硬幣的兩個面，傳統螺旋槳推進器僅很好地利用了硬幣的一個面。
[0006]2，直升機水平螺旋槳方式:利用旋翼結構產生的大升力首先克服直升機的重力，在相應的工作過程中，旋翼結構的旋動阻力的總合力的方向與直升機的前進方向相反並阻礙其前進，為此需要或增加其它推進器或使旋翼前傾以形成推進分力，這均需進一步消耗更大功率，相當於未被有效地利用的硬幣的另一面發揮了不利的作用，要以更多的功耗去平衡。
[0007]3、固定機翼與固定水翼的使用方式:其利用與船機系統同速前進的固定翼結構產生的大升力克服船機系統的重力，但翼結構的阻力的方向與船機系統的前進方向均相反並阻礙船機系統的前進，為此需要推進器消耗更大的功率以平衡高速運動的翼結構所增加的前進阻力，也可以說其未被有效地利用的硬幣的另一面也同樣發揮了不利的作用，要以相應的功耗去平衡。
[0008]上述三種情況中，最好的第一種情況也只是僅相當於高效地利用了前述硬幣的一個面。而使用固定機翼與固定水翼的船機系統需要同時配置的相應的推進器的目前情況又是:使用最多和功效最高的仍是「只利用了硬幣的一個面」的螺旋槳推進器。
[0009]對翼結構的上述傳統利用方式有其必要性、合理性及具大的歷史意義，但其不能窮盡和代表翼結構利用上的更豐富的形式和更高的效能，若仍為其所束縛，相關船機系統等運載工具的效率與性能就難有大的突破。現有的基礎與成就特別需要珍視和尊重，但其不能終結進步，不是不可以改變和挑戰的。不可以使翼結構上同時形成的方向上相互垂直的兩個力同時得到有效乃至高效的正(向)利用嗎？
[0010]其二、上述翼結構實際使用方式中的固定翼方式，螺旋槳方式均是利用高速運動的翼結構形成高速來流的高速翼動方式，其地位、功能與價值不可否定，但與高速運動、高速來流所形成的大的升力及相應推進力相對應的是力量與速度乘積的高功率消耗。對於以巡航等速度航行運動中的船機系統，其豎直方向上的重力等負荷已基本確定，航行所需推進力也相對確定，若以相對低的翼動速度、相對低的來流速度形成相應的同樣的升力與推進力，則功率消耗就可明顯降低，但對於使用與船機系統同速前進的固定機翼和固定水翼而言，其無法具有脫離船機系統航速的獨立速度，船機高速前進時固定式翼結構的功耗與航速同步明顯增加不可避免；船機低速前進時固定式翼結構無法提供相應的翼航升力的情況使整個船機系統的性能受到影響並需要以相應的結構與消耗進行補償。
[0011]採用非固定式翼結構可實現迎流速度、功耗及功能上的更大選擇與優化，甚至是重大的突破，而非固定式翼結構的方式不必受限於直升機旋翼的方式與影響。那新的方式如何實現？如何更好地實現呢？
[0012]其三、上述兩大方面的問題與機遇，可能的改變與進步，是否可以通過共同的或高度相關聯的方法、原理、技術路徑及結構系統等來很好地或較好地解答和實現呢？
[0013]發明創造的目的
[0014]本發明的目的是要通過採用新的推進方法與新的結構系統，使水上高速運載工具的功耗——功率載荷比明顯降低，同時使其適航能力、操控性能進一步提高，從而推動水上高速運輸發展進入新的境界與新的階段。
[0015]技術方案及有益效果
[0016]本發明的目的是這樣實現的:採用(可稱為)反動翼的推進方法及其相關的結構系統-反動翼、反動翼翼車系統，使相應的反動翼船機系統及其它反動翼運載工具系統具有優良的高速、低耗、高操控性能及安全性能。
[0017]反動翼與反動翼推進方法:反動翼-「反向運動」的動力翼；反動翼推進方法:
翼結構在其以運載工具為參照的運動方向與其所處的該運載工具以環境介質為參照的運動方向相反時，對該運載工具提供升力的同時直接或間接地為該運載工具提供推進動力，且這一推進動力大於翼結構在與上述相反的方向上運動時所產生的阻力的翼結構系統與翼結構推進方法，上述反動翼推進方法的實現方式是:採用可循環運動的反動翼結構系統，利用同時或單獨改變反動翼的運動速度、仰角、運動方向，或依靠所處運動介質間的差異、特別是依靠在液氣兩種密度差異大的流體環境介質間可產生的極不相同的升力、阻力及動力的原理，使循環運動的反動翼結構系統在可向運載工具提供淨的升力的同時可直接或間接地為運載工具提供淨的推進動力；採用反動翼推進方法的相關工具系統分別包括:至少由一個可循環運動的反動翼結構構成的翼車結構系統，以及至少含有一個上述反動翼結構或翼車結構系統的運載工具。
[0018](反動翼可簡單地視為:「反向運動」的動力翼，由於運載工具運動時與其所處的水、空氣及其它環境介質間的相對運動方向始終相反，故在同以運載工具為參照的情況下，上述「反向運動」的動力翼一與運載工具以環境介質為參照的運動方向相反的反動翼也可以被看作是一種「同向運動」的同動翼，相應地，同動翼與同動翼推進方法可以表述為:在同以運動中的運載工具為參照的情況下，當其上的翼結構與水、空氣等環境介質間的運動方向相同時，其在對該運載工具提供升力的同時可直接或間接地為該運載工具提供推進動力，且這一推進動力大於翼結構在與上述相反的方向上運動時所產生的阻力的翼結構系統與翼結構推進方法，在本申請案中統一使用反動翼與反動翼推進方法的稱謂與概念。)
[0019]對反動翼推進方法與原理主要情況的較詳細說明:
[0020]通過同時或單獨改變反動翼的運動速度、仰角/衝角、運動方向，可實現反動翼在同一介質中的反動式推進與推動，即當反動翼以運載工具為參照的運動方向與其所處的該運載工具以環境介質為參照的運動方向相反時，可通過同時或單獨增加反動翼的運動速度、仰角從而為運載工具直接或間接地提供相應的升力與推進動力，而在同一介質中進行回車時，即當反動翼以運載工具為參照的運動方向與其所處的該運載工具以環境介質為參照的運動方向相同時，可通過同時或單獨減小反動翼的運動速度、仰角從而對運載工具產生小的運動阻力，並使這一小的運動阻力小於反動翼所提供的前述的推進動力，從而使反動翼在單一介質的循環運動中在可向運載工具提供升力的同時直接或間接地提供淨的推進動力。
[0021]當反動翼結構處於液氣間或其它原因形成的密度差異大的流體環境介質中循環工作的情況下，使反動翼結構處於高密度環境介質中時的以運載工具為參照的運動方向與其所處的該運載工具以環境介質為參照的運動方向相反，從而產生與高密度環境介質相對應的大的升力及對運載工具的直接或間接的推進動力，而在低密度環境介質中進行回車循環時，即當反動翼結構以運載工具為參照的運動方向與其所處的該運載工具以環境介質為參照的運動方向相同時，產生與低密度環境介質相應的作用於運載工具的小的運動阻力，並使這一小的運動阻力小於反動翼所提供的前述的推進動力，從而使反動翼結構在密度不同的介質的循環運動中在向運載工具提供淨的升力的同時直接或間接地向運載工具提供淨的推進動力。
[0022]反動翼推進方法及其工具系統在實際應用中最重要的實現方式是:利用水與環境空氣兩種流體介質間密度的大差異，使江河湖海中航行的運載工具採用可同時處於水與空氣兩種介質間循環運動的反動翼翼車結構系統，形成高效的反動翼推進方式，其基本工作原理與相關結構設置是:使所採用的翼車結構系統中的處於水與空氣兩種介質中循環運動的反動翼結構在全部或大部分水中的運動行程階段具有反動翼的工作能力，即使反動翼在全部或大部分水中的運動行程階段以運載工具為參照的運動方向與運載工具以水體為參照的運動方向相反，且使水中運動的翼結構處於產生有效升力的仰角狀態，從而使反動翼結構在該行程對該運載工具提供與水的密度相對應的大的升力的同時可直接或間接地為該運載工具提供大的推進動力；而循環運動的反動翼結構在全部或大部分空氣中的回車運動行程階段則形成與空氣的密度相對應的小的升力或小的下沉力、以及小的阻力，從而使反動翼結構在整個循環運動中在向運載工具提供大的淨升力的同時直接或間接地向運載工具提供淨的推進動力；採用上述反動翼推進方法的相關工具系統分別包括:至少由一個可循環運動於水與空氣中的反動翼結構構成的翼車結構系統，至少含有一個上述反動翼結構或翼車結構系統的船舶或飛機或其它適宜形式的船機系統與運載工具。
[0023]反動翼結構可實現水中再工作過程的無法缺少的回車階段有時不可避免地會帶來整個翼車結構系統可提供的淨升力與淨推進動力的一定減少，但由於水與環境空氣兩種介質間巨大的密度差異，只要兩種介質中反動翼的運動速度相差不過於懸殊，其影響就是小的。
[0024]反動翼可分為主動式反動翼和被動式反動翼，主動式反動翼相對於運載工具的反向運動的速度高於運載工具的前進速度，故對水及其它工作介質可直接產生向後的推力，同時使水及其它工作介質對反動翼及運載工具產生向前的推力，主動式反動翼的運行要有動力源提供動力；被動式反動翼相對於運載工具的反向運動的速度低於運載工具的前進速度，故對水及其它工作介質會產生向前的推力，而水及其它工作介質在通過反動翼對運載工具產生相應的升力的同時，還將其與運載工具相對運動的動能傳遞給運動中的反動翼，並通過運動中的反動翼將動能傳遞給運載工具的動力系統或直接傳遞給主動式反動翼系統或運載工具的其它耗功系統。
[0025]採用主動式反動翼結構或處於主動式反動翼工作狀態的翼車系統可稱為主動式翼車系統，主動式翼車系統在可向運載工具提供升力的同時具有可直接向運載工具提供前進推力的能力。
[0026]採用被動式反動翼結構或處於被動式反動翼工作狀態的翼車系統可稱為被動式翼車系統，被動式翼車系統在可向運載工具提供升力的同時具有吸收水流動能並將其反哺/傳遞給運載工具動力系統或直接傳遞給主動式反動翼系統或運載工具的其它耗能系統的能力。
[0027]可視需要採用可同時具有主動式反動翼能力和被動式反動翼能力的複合式反動翼結構系統；
[0028]可視需要採用雙向式反動翼翼型及相應的調控工作系統，通過反動翼工作角度等的調整，可使主動式反動翼系統與被動式反動翼系統之間，主動式反動翼工作狀態與被動式反動翼工作狀態之間相互轉化，從而明顯提高整個系統的結構效能。
[0029]反動翼可根據需要被設計成為可固定的結構形式，可在固定翼與反動翼之間相互轉化。
[0030]由於反動翼結構須採用循環運動的工作方式，故反動翼結構系統也可以形象地簡稱為:翼車系統。
[0031]可視需要採用相對低速工作的翼車系統一可實現更低功耗的相對低速運轉的反動翼系統。
[0032]可視需要採用長車系統:長車系統——沿船機系統運動方向的循環工作長度明顯高於其它方向上的循環長度的反動翼翼車系統。
[0033]相應的運載工具可同時擁有至少一套主動式反動翼系統和至少一套被動式反動翼系統，在均產生相應升力的同時，主動式反動翼系統直接推動運載工具前進，被動式反動翼系統則吸收運載工具前進所形成的水及其它工作介質的相對運動的動力與能量並直接或間接地再反哺給主動式反動翼系統，從而可構成一種可以小的淨動力供給產生大的升力與大的推進力的高效的反動翼偶系統。
[0034]反動翼偶系統具有自動力的特性，當其中的主動式翼車系統的動力完全由被動式翼車系統提供時，則可將其稱為完全自動力反動翼偶系統。
[0035]由主動和被動式翼車系統可聯合構成——翼車偶系統。
[0036]可分別採用:水鳥式可自動調角的反動翼結構或飛機式可自動調角的反動翼結構或雙向可調角度的反動翼結構或擺臂調角式反動翼系統或軌道調角式反動翼系統或其它適宜形式的可調角反動翼結構系統。
[0037]反動翼結構相對於其所在運載工具可分別採用近為倒梯形、倒三角形、菱形、梯形、橢圓形、腰形、圓形、倒弓形、弓形等的運動與循環軌跡的形式。
[0038]可使反動翼結構實現循環工作的反動翼翼車系統可分別採用:水車式、明輪式、螺旋槳式、手動槳式、步行器式、明輪步行器式、曲柄連杆式、往復式等多種形式。
[0039]反動翼船機系統及其它形式的運載工具上採用至少一套主動式反動翼結構系統或至少一套被動式反動翼結構系統，反動翼結構及其翼車系統在相應的船機系統及其它形式的運載工具中，即可獨立設置、獨立提供升力、推進動力及操控力，也可與其它可形成升力、推進動力、操控力的機構與系統一同設置、共同承載船機系統運動的需要；反動翼結構系統即可做為主要的升力、推進動力及控制力的提供系統，也可做為輔助的升力、推進動力及控制力的提供系統。
[0040]通過獨立設置、或與浮體結構、或與固定水翼、或與機翼、或與直升機旋翼、或與其它相關系統的聯合設置，並與現有的相關運載工具系統與技術相結合，採用反動翼結構的反動翼運載工具可分別包括:反動翼船舶、反動翼雙體船、反動翼多體船、反動翼小水線船、反動翼潛艇、反動翼氣墊船、反動翼側壁式氣墊船、反動翼地效飛機、反動翼水上飛機、反動翼直升機、反動翼輕型航母、反動翼地效航母、反動翼水陸兩棲運載工具、反動翼水陸空三棲運載工具及其它適宜形式的反動翼運載工具。
[0041]對反動翼驅動原理及其工具系統效能優勢的進一步說明:
[0042](一 )、雙效原理與反動翼船機系統的基本運行過程:
[0043]1、雙效原理:反動翼系統可同時提供升力及動力從而使功效大大提升的原理可簡單地概括稱為:反動翼的雙效原理。
[0044]2、反動翼船機系統的工作原理與工作過程為:通過反動翼結構系統產生的升力使船機系統僅以反動翼觸水或同時僅以小的浮體或其它結構體觸水，從而使反動翼船機系統的航行阻力大大降低，同時依靠反動翼系統直接或間接提供的航行動力或同時與其它航行動力與推進系統一起使反動翼船機系統實現低阻力下的高速航行。
[0045]反動翼船機系統由靜止狀態過渡到高速航行狀態的基本過程可以依次是:靜止或低速浮航狀態、反動翼升力使船機系統全部或大部脫離水體的翼升過程、低速反動翼翼航狀態、高速反動翼翼航狀態；
[0046]若反動翼船機系統上裝有機翼則其基本工作過程與狀態可以包括:靜止或低速浮航狀態、反動翼升力使船機系統全部或大部脫離水體的反動翼翼升過程、反動翼翼航與活動機翼或固定機翼翼航並存的低速複合翼航狀態、反動翼翼航與活動機翼或固定機翼翼航並存的高速複合翼航狀態、單一機翼的翼航狀態；
[0047]( 二)、無廢阻能力一一如果運載工具的前進動力完全由雙效反動翼系統來提供，那克服包括現在所定義的廢阻力在內的一切阻力所消耗的前進動力都將產生出相應的升力，那麼可以認為完全反動翼推進的運載工具不存在絕對的廢阻力，包括型阻力、摩擦阻力、氣流與水流的一切阻力都可以通過相應的平衡動力產生出對應的升力與載荷能力-
前進阻力及克服前進阻力的動力的增加可以帶來無其它新增功耗下載荷的自然增加，只要主動式反動翼驅動工作時與水流或其它環境介質間的速度相對較小(明顯低於船機系統的前進速度)，則船機系統上的動力源對於反動翼結構的拖動速度就增加的較小，故拖動功率的消耗與其可同時直接形成的升力及相應的載荷力的增加相比較就會始終是有利的，主動式反動翼系統的驅動工作速度越低，整個反動翼船機系統的省功效能與無廢阻能力就越聞。
[0048]當然，主動式反動翼結構驅動的船機系統克服廢阻所形成的總升阻比會大大低於克服機翼、水翼或被動式反動翼的前動阻力所可形成的總升阻比，故努力降低「廢阻」同樣是反動翼船機系統的重要要求，只是包括廢阻在內的一切阻都可以通過相應的平衡動力產生出對應的升力與載荷能力使反動翼船機系統具有化一切阻力為載荷的獨特優勢。
[0049](三)、高速高載特性:由於運載工具高速運行所新增的風阻等阻力都會對應有雙效反動翼系統相應的動力與升力及其同步的提升與反應，故可使反動翼驅動的運載工具具有在高速巡航運行的情況下可承載更大載荷的能力，對於相應的反動翼船機系統而言，其可以由大載荷漂浮狀態、大載荷低速浮動航行狀態、由低速浮動航行向低速翼航過渡的大載荷航行狀態(以相對較高速運轉的反動翼結構系統提供大的翼航升力)、由低速向高速過渡的大載荷反動翼翼航狀態，(此時，反動翼在所可採用的衝角狀態下以所需要的速度提供所需的加速動力與翼航升力)、高速大載荷反動翼巡航狀態(此時，反動翼可以在所設計的最佳衝角狀態下以相應的工作速度提供所需的巡航動力與翼航升力)等狀態相連接、過渡及轉換，從而共同實現高速低功耗大載量高效運輸的過程與目的。
[0050](四)、採用可實現更低功耗的相對低速運轉的反動翼結構系統，將使反動翼高速運載工具的功耗大大降低，(會在後面做較詳細的說明)。
[0051](五)、通過工作衝角、特別是反動翼結構迎流工作速度的方便與快速調節，可使反動翼結構產生的升力與驅動力快速地改變，故反動翼船機系統可具有優良的操控性能、機動能力、高速安全性能等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0052]下面對附圖進行說明，如附圖1-13中所示:
[0053]附圖la、lb分別為水車式反動翼翼車系統的主視圖、俯視圖；
[0054]附圖2a、2b分別為螺旋槳式(槳翼式)反動翼翼車系統的主視圖、俯視圖；
[0055]附圖3a、3b分別為明輪式反動翼翼車系統和主、被動式反動翼同軸同角速度的明輪式翼車偶系統的視圖
[0056]附圖4a、4b分別為主、被動式反動翼「同軸」異角速度的明輪式翼車偶系統的主視圖和俯視圖；
[0057]附圖5a、5b分別為兩種不同配合形式的明輪步行器式反動翼翼車系統的視圖；
[0058]附圖6a、6b分別為可自動調角的水鳥式反動翼結構的主視圖、俯視圖；
[0059]附圖7a、7b分別為可自動調角的飛機式反動翼結構的主視圖、俯視圖；
[0060]附圖8a、8b分別為雙向可調角度的反動翼結構的主視圖、俯視圖；
[0061]附圖9a、9b分別為兩種擺臂調角式反動翼結構系統的視圖；
[0062]附圖10為軌道調角式反動翼結構系統的視圖；
[0063]附圖11為子母式反動翼翼車偶系統的視圖；
[0064]附圖12a、12b分別為反動翼翼車系統採用前二、後二的四車式布局的水車式反動翼運載工具系統的主視圖、左視圖；
[0065]附圖13a、13b分別為反動翼翼車系統米用左右雙車式布局的反動翼船舶系統的王視圖、左視圖。
【具體實施方式】
[0066]下面結合附圖對本發明所述的反動翼的推進方法及其相關工具系統進行更具體的說明:
[0067]一
[0068]可分別或聯合採用下述方式方法以進一步提升反動翼結構及其船機系統的工作效能:
[0069](由於反動翼結構必須採用循環運動的工作方式，故反動翼結構系統也可以形象地簡稱為:翼車系統。)
[0070](一)、採用相對低速工作的翼車系統一可實現更低功耗的相對低速運轉的反動翼系統。
[0071]可大大地降低反動翼船機系統的總功耗的重要方式與途徑在於:使可產生同樣前進動力與載荷升力的翼車系統的反動翼相對於水體等環境介質的運動速度明顯降低，從而使其在產生等動力的情況下的功率消耗明顯降低，雖然相應地要採用更大總面積、佔用更大總空間、也可能更大總質量的反動翼系統，但這些相應的增加在划水式水翼船上已經是出現的情況(其高速巡航時所需的水翼的面積大大低於其實現較低速起飛過程中的水翼的面積)，並未很大地影響水翼船的性能與使用，而在總升力及總推進動力相同的情況下，反動翼面積的增加使反動翼單位面積的升力與動力載荷相應地降低，故其總的結構質量不會增加太多甚至不增加(在一定的結構與尺寸範圍內、同樣載荷力量作用下的反動翼的空間尺寸越大其結構質量可以越小)；佔用空間增大的問題也可以通過相應的船機系統的造型與尺寸的選擇與優化等使其總的影響大大減小，故採用可實現更低功耗的相對低速運轉的反動翼系統或使反動翼系統處於相對低速的工作狀態可以大大降低反動翼船機系統的巡航功耗與總的運行功耗。
[0072]上述使主動式反動翼低速驅動的省功方式與前述的可吸收和利用水流衝擊能量的反動翼偶系統(其本質也在於其中的被動式反動翼結構始終是處於低於船速的迎流工作速度狀態)相結合，將可以使反動翼船機系統成為最高速與最高效率的水面觸水航行的運載工具，而反動翼觸水工作所帶來的操控性能、安全性能、水上機動性能及載荷能力的明顯提升又是現代的地效飛機、氣墊船等水面高速運載工具所不可比的。
[0073]( 二)、採用長車系統，長車系統——沿船機系統運動方向的循環工作長度明顯高於其它方向上的循環長度的反動翼翼車系統。
[0074]為確保反動翼始終工作於有效和高效的衝角與仰角狀態，反動翼在空氣與水體間的循環過程中，其在水體中的下行與上行的分速度相對於水平後退的分速度應儘可能地小，這要求其下行後退與上行後退階段的運動軌跡與方向與(處於中間部分的)水平後退的軌跡與方向間的夾角應儘可能地小，從而使其在所設計的低功耗的低車速的情況仍能確保形成有效升力，並使升阻比處於高的狀態，同時加長處於中間部分的反動翼水平後退的軌跡(反動翼工作的最佳軌跡)及其相應結構的長度，可使整個循環的效能得到更大的提升，這些都要求整個翼車系統要有較大的長度，相應地翼車系統的總長度與反動翼的主浸深之比也應較大，確保反動翼具有高效的進出水的能力和大的高效反動行程，提高反動翼總的工作效能。
[0075](三)、採用將被動式反動翼系統設於主動式反動翼系統的前面方式，或進一步在被動式反動翼系統的左右兩側及後部均設置主動式反動翼系統，從而使被動式反動翼系統形成的尾流的動能被其後面及左右的主動式反動翼系統所充分地利用，以此可進一步提高整個反動翼系統的工作效能。
[0076](四)、採用主要起操控及緩衝、緩降作用的高速工作的翼車系統。
[0077]二
[0078]反動翼結構相對於其所在運載工具可分別採用下述運動與循環軌跡形式:
[0079]a、可採用後動俯衝入水、水中水平後動、後動上衝爬升出水、空中水平前動(回車)的倒梯形循環軌跡，在各轉向處可採用圓弧及其它適宜的曲線進行過渡。
[0080]b、可採用後動俯衝入水、後動爬升出水、空中水平前動(回車)的倒三角形循環軌跡，在各轉向處可採用圓弧及其它適宜的曲線進行過渡。
[0081]C、可採用前動入水俯衝、水中水平後動、後動爬升出水、空中水平前動(回車)的菱形循環軌跡，在各轉向處可採用圓弧及其它適宜的曲線進行過渡。
[0082]d、可採用前動入水俯衝、小角度長行程水中後動爬升、出水、空中水平前動(回車)的倒三角形循環軌跡，在各轉向處可採用圓弧及其它適宜的曲線進行過渡。
[0083]e、反動翼相對於其所在運載工具還可採用下弓背、上弓弦式的軌跡與結構形式。
[0084]反動翼相對於其所在運載工具的循環軌跡還可分別採用梯形、菱形、前端下衝式菱形、以及可由它們簡化而成的倒三角形、三角形及其它適宜的形式。
[0085]反動翼相對於其所在運載工具的循環軌跡還可分別採用橢圓形、腰形、圓形、以及與前述的倒梯形、梯形、菱形、三角形、弓形軌跡相近的各種曲線式、含曲線式形式的運動與循環軌跡。
[0086]當然、對於反動翼下衝軌跡、上衝軌跡的方向、角度的選擇、調整、轉換及控制的方法，還可以做更開闊的考慮與設計，人們對於反動翼、翼車系統及其船機系統的整個工作與循環過程的設計可不斷做出更加優化的努力與探索。
[0087]三
[0088]由於反動翼結構須採用循環運動的工作方式，故反動翼結構系統也可以形象地簡稱為:翼車系統，反動翼結構系統——翼車系統可以分別採用下述多種結構形式:
[0089]a、履帶水車式:也可簡稱為水車式，由縱向間隔設置並聯構結合在一起的若干反動翼結構，採用類似履帶的循環軌跡與循環運動方式，在水下與空中循環運動，其在水下運動階段在形成升力的同時可向所在船機系統提供驅進動力，其在空中的運動主要起使反動翼低耗回車的作用，空中運動階段形成的升沉力與阻力明顯小於水中運動階段形成的升力與向所在船機系統提供的驅進力。
[0090]水車式反動翼翼車系統也可簡稱為車翼系統，其基本可由反動翼結構(I)、滾輪結構(2)、滾輪軸結構(3)、導軌結構(4)、牽引索鏈結構(5)、驅動輪結構(6)、驅動導輪結構
(7)、導輪結構(8)、導輪軸(9)及其它相關結構所構成。(如附圖la、lb中所示)。
[0091]直接或間接地設於反動翼結構(I)兩端的滾輪軸結構(3)及滾輪軸結構(3)外側的滾輪結構(2)可在牽引索鏈結構(5)的直接或間接帶動下沿左右導軌結構(4)循環運動，並帶動反動翼結構(I)做相應的循環運動，牽引索鏈結構(5)與驅動導輪結構(7)及驅動輪結構(6)間可相互傳遞運動動力。
[0092]反動翼結構(I)在橫向上可處於兩側的導軌結構(4)之內或也可橫向伸出於兩側的導軌結構(4)之外一定尺寸，從而增大其翼展長度、翼展面積。
[0093]可根據需要在同一車翼系統上同時設更多的可以更佳的工作軌跡與仰角狀態工作的反動翼結構，從而獲得更佳的總循環升阻比。
[0094]b、螺旋槳式:具有與現今的螺旋槳結構相似的結構形式，採用旋動平面與水平面成一定角度的傾斜設置方式，從而使旋動的反動翼結構(10)處於水下與空中以及水與空氣兩種介質間的循環工作狀態，且這種傾斜設置可使反動翼結構在水中運行時可同時向船體(11)和整個船機系統提供相應的升力及相應的直接或間接的推進動力。(如附圖2a、2b中所示)。
[0095]螺旋槳式翼車系統除具有結構簡單、少佔空間、低風阻、可高速移動、可實現更高旋動速度的優勢，還具有在空中回車時也可方便地同時產生與速度、仰角相對應的升力，故其具有可同時方便利用水與空氣雙介質的更高的結構效能，其可直接借鑑和採用水下螺旋槳與空中螺旋槳的現有成就，包括現有的直升機與船用螺旋槳上使用的各種調角與控制方式及相應的結構形式。
[0096]螺旋槳式翼車系統的反動翼結構在旋轉軸線方向上可單層設置或多層設置，採用多層設置的方式時，不同層面一不同旋動平面間的反動翼結構之間的外側部分可彼此完全獨立、不相連接，也可彼此連構為一體，從而增強反動翼結構的強度與抗損能力。
[0097]為提高反動翼的工作效能，可使處於水中工作的反動翼結構具有更好的水下工作角度及更好的水下延展角度與水下延展尺寸。
[0098]C、手動槳式:反動翼結構的循環工作軌跡與手動槳的循環運動軌跡相近同，但主動式手動槳式翼車系統依靠的更多的是人力之外的動力，並採用與相關動力形式及動力傳遞方式相對應的具體結構形式。
[0099]d、明輪式:整個翼車系統與船舶上使用過的明輪推進器相近，即採用沿圓周布設若干反動翼結構(12)，各反動翼結構均圍繞同一軸心(13)旋轉運動的結構方式。(如附圖3a中所示)ο
[0100]明輪式翼車系統既可借鑑和採用現有的直升機上所使用的各種調角與控制方式及結構形式，也可採用依靠水流衝擊力實現自動調角的反動翼結構形式，以及採用其它適宜的可主動或被動調角的反動翼的結構形式；
[0101]明輪式翼車系統具有結構簡單，適於高速工作，但低速時總升阻比會較低的特點，輪的直徑增大、入水角度高效可調會使低速升阻比得到改善。
[0102]e、明輪步行器式——在上述明輪式的基礎上，採用各反動翼結構徑向位置——距旋轉軸心距離可調整的結構設置方式，使反動翼結構在水中工作的曲線運動軌跡的曲率更小、更接近步行的軌跡，使反動翼結構易形成更好的工作角度，從而提高整個翼車系統的工作效能。
[0103]實現上述徑向位置調節的方式可分別採用依靠動力源動力進行調節的方式和藉助運動所形成的壓力、離心力進行自動調整的方式；其可採用的方式之一是:
[0104]利用可彎轉的或可伸縮的徑向臂結構(14)、依靠所設的彈性機構的彈力、反動翼結構運動的離心力、在水中運動所形成的升力、壓力、阻力使反動翼結構在水中形成可產生更高效能的工作軌跡。(如附圖5a、5b中所示)。
[0105]反動翼結構徑向位置可調節的設置方式還可與反動翼工作角度可調節的設置方式相結合，從而形成效能更高的明輪式翼車系統；
[0106]f、步行器式:——通過相應的結構設置使反動翼結構的工作軌跡與步行器足腳的運動軌跡相近同的翼車系統；
[0107]g、曲柄連杆式翼車系統一反動翼結構與曲柄連杆機構的連杆的外側端相連接，反動翼結構與曲柄連杆機構間可相互帶動一動力源可通過曲柄連杆機構帶動主動式反動翼結構循環工作，循環工作的被動式反動翼結構也可以通過曲柄連杆機構將所獲得的動能傳遞給相應的機構；
[0108]h、往復式翼車系統——整個反動翼結構的工作軌跡為簡單的直線往復形式或簡單的曲線往復形式的翼車系統，其可同時工作于于雙介質間、也可僅工作於單一介質中，可採用水平往復運動或只有小的水平傾角的往復運動或其它往復運動情況的往復式翼車系統，其通過反動翼結構的衝角或迎流速度的調節來實現反動翼驅動，故在低速運動的船機系統上使用時的效率更高；
[0109]四
[0110]反動翼的與來流間的工作角度-衝角的大小對反動翼結構的工作效能影響極大，為使工作中的反動翼結構始終處於有效、高效的衝角狀態，可分別單獨或聯合採用下述可自動調整角度的反動翼結構形式及相應的角度調整方式:可自動調角的水鳥式反動翼結構；可自動調角的飛機式反動翼結構；雙向可調角度的反動翼結構；擺臂調角式反動翼系統；軌道調角式反動翼系統，它們的具體特徵分別說明如下:
[0111](一)、水鳥式反動翼系統一由可藉助水流或氣流的衝擊力使反動翼結構(15)始終處於高效衝角狀態的翼尾結構(16)、具有高的入水與淌水效率的翼嘴結構(17)、處於反動翼升力作用中心區域的做為反動翼擺轉軸的翼眼結構(18)以及其它相關結構可一起構成可視來流情況自動迅速地做出調整並形成高效工作角度的水鳥式反動翼結構系統。(如附圖6a、6b中所示)。
[0112]翼尾結構(16)直接與反動翼的後端相連接，整個翼尾結構(16)處於一個平面之中，翼尾結構(16)所處平面可稱為翼尾平面，翼尾平面與反動翼下翼面之間可形成一定的夾角，此夾角可為可調節的固定夾角，此夾角的大小可與反動翼高效工作時的來流衝角基本相同，因為處於反動翼尾端的翼尾結構(16)的結構中心與反動翼擺轉軸——翼眼結構
(18)間可有更長的距離，翼尾結構(16)在來流的衝擊下可使翼尾平面與來流的方向基本相同，且可形成的控制扭矩會明顯強於作用中心位於反動翼擺轉軸的翼眼結構(18)附近處的升力所形成的扭矩，從而通過確定翼尾平面與反動翼下翼面之間的夾角就可以基本確定反動翼結構與來流之間的衝角，同時，若升力強大到幹擾、破壞了可產生好的升力衝角的狀態時，升力就會降低，升力的降低又會使升力的影響減弱，從而使好的衝角狀態得到恢復，水鳥式反動翼具有可靠的自平衡、自動恢復功效的能力。
[0113]在條件適宜的情況下，為形成更大的尾翼控制扭矩，可採用長尾形式的翼尾結構，在同一反動翼結構的尾部也可同時設置多個長尾形式的翼尾結構，以使翼尾結構(16)的控制力分布更均勻。
[0114]與長尾形式的翼尾結構相對的是寬尾形式的翼尾結構，寬尾形式的翼尾結構也可直接做為反動翼的尾翼，其可通過加大反動翼弦長的方式來形成。
[0115]翼嘴結構(17)可採用具有高的入水與淌水效率的前端尖扁、後端向翼脊流暢過渡的結構形式。
[0116]如果需要還可以同時設限擺結構及其它相關結構，限擺結構可在任何工作情況下使水鳥式反動翼結構處於被限定的可擺轉角度範圍內，以確保其在整個循環過程中的性倉泛。
[0117](二)、飛機式反動翼系統一對上述可自動調角的水鳥式反動翼進行改造，可設計和製造可自動調角的飛機式反動翼:將前述的翼尾結構設成翼型形式的結構，從而使其變成也可同時提供升力與前進動力的設於系統後端的反動翼結構——副反動翼結構(19)，其與如端的王反動翼結構(20) —起可構成如後雙翼式反動翼結構系統。(如附圖7a、7b中所示)。
[0118]其上可實現自動調角的擺轉軸心(21)可處於前端的主反動翼結構(20)之上或處於前後反動翼結構之間距前端的主反動翼結構(20)近的位置處，這樣可實現在確保前端的主反動翼結構(20)獲得更高效的衝角的同時使後端的副反動翼結構(19)也處於好的或有效的衝角狀態，從而使整個雙翼式反動翼結構系統始終處於高效的工作狀態。
[0119](三)、雙向可調角的反動翼系統一雙向可調式反動翼系統具有下述特點:首先其採用可雙向工作的翼型結構，其二、採用雙邊翼結構——在反動翼(22)的前後兩端分別同時設有可擺轉、張合的前、後兩個邊翼結構——前邊翼結構(23)和後邊翼結構(24)，其三，使反動翼實現旋擺、調角的樞軸(25)的位置可固定在雙向翼型的中間或中部或可在反動翼(22)的前後部分間進行移動與調整。(如附圖8a、8b中所示)。
[0120](四)、擺臂調角式反動翼系統——其基本的結構情況可以是:反動翼結構(26)設於相關的可擺轉的擺臂結構的下端，同時設與擺臂結構相連接的彈性結構，當擺臂結構下端的反動翼結構(26)所受到的向上的升力或地面作用力超過一定範圍時，擺臂結構克服彈性結構的作用力向上擺轉，從而使反動翼結構(26)的衝角發生有利的變化。
[0121]上述基本原理與結構情況的具體結構形式還可以為:在與流體作用力——升力與阻力的合力方向成小角度夾角的主支撐擺臂(27)的下端設反動翼結構(26)，在處於反動翼結構(26)前端方向上的、其下端與主支撐擺臂(27)的下部相鉸接的副支撐臂(28)之上設彈性結構(29)，為避免或減少彈性結構(29)觸水所造成的動力損耗，可將彈性結構(29)設於副支撐臂(28)的上端，當主支撐擺臂(27)下端的反動翼結構(26)所受到的向上的流體作用力的合力超過一定範圍時，推動主支撐擺臂(27)克服彈性結構(29)的作用力向上擺轉，從而帶動其下端的反動翼結構(26)的衝角發生有利的變化。(如附圖9a中所示)。
[0122]當主支撐擺臂(27)下端的反動翼結構(26)所受到的是地面或地面物的作用，且作用力超過一定範圍時，在主支撐擺臂(27)克服彈性結構(29)的作用力帶動反動翼結構(26) 一起向上擺轉的同時，依靠設於適宜位置的相應的副彈性結構(30)或其它相應結構的限制與平衡作用，使以鉸接方式設於主支撐擺臂(27)下端的反動翼結構(26)的水平仰角可以隨地面情況發生適應性的相應的變化，從而使反動翼結構(26)具有高的地面適應性，且可使均通過上述結構方式前後依次設置的若干反動翼結構可在行駛於高低不平的路面之上時，仍可以均勻地觸地受力工作，使反動翼結構(26)成為水陸兩棲腳，使相應的具有水車式翼車系統——車翼系統或其它適宜的翼車系統的反動翼船機系統具有登陸及陸地行駛的能力，從而創出相應的水陸兩棲甚至水陸空三棲的高效運載工具。(如附圖％中所示)。
[0123]上述副彈性結構(30)或其它相應結構及它們的作用位置可使其在反動翼結構
(26)受流體升力、阻力作用時不予反應，以此不影響反動翼結構(26)在水中的相應的前述的調角能力與工作效率。
[0124](五)、軌道調角式反動翼系統——在相關形式的翼車系統之上可採用與主循環軌道系統相配合的可確定和調整反動翼工作角度的調角軌道系統，該調角軌道系統的總循環軌跡的形態可與主循環軌道系統的總循環形態相對應，並在其中設有與反動翼結構相連接的可帶動反動翼擺轉的導嚮導輪機構，與反動翼在水中工作階段相對應的調角導軌段的高低可在一定幅度中進行調整，由此通過在其上運行的導嚮導輪機構帶動的反動翼擺轉的角度的大小也可相應改變，導嚮導輪機構可由至少一個導嚮導輪和連接該導嚮導輪與反動翼的連接結構所組成。
[0125]軌道調角式反動翼系統可採用下述具體的結構方式:
[0126]與主循環軌道結構(31)相伴設調角軌道結構(32)，主循環軌道結構(31)與調角軌道結構32)間的距離沿反動翼結構(33)的循環軌跡發生適應性的相應變化，反動翼結構
(33)的外端同時設主循環滾輪(34)與調角滾輪(35)，主循環滾輪(34)與調角滾輪(35)分別在主循環軌道結構(31)與調角軌道結構(32)之上循環，各主循環滾輪(34)的軸結構
(36)可通過可在動力機構牽引下循環運動的循環連鎖結構(37)竄接在一起，主循環滾輪
(I)的軸結構(I)的軸心設於反動翼的升力中心區，從而使主循環滾輪(I)承載主要負荷。(如附圖10中所示)。
[0127]由於主循環軌道結構(31)與調角軌道結構(32)間的距離不同，而分別處於它們之上循環的主循環滾輪(34)與調角滾輪(35)間的距離在循環過程中是固定的，從而使主循環滾輪(34)與調角滾輪(35)所共同確定的反動翼弦面與主循環軌道結構間的夾角及反動翼與來流間的衝角發生變化，以此使反動翼結構可始終處於好的工作衝角狀態。
[0128]調角軌道結構32與主循環軌道結構31間的相對距離可固定或為實現更高效的角度調節，可使調角軌道結構32與主循環軌道結構31間的相對距離可變可調，由此使反動翼衝角的調節可更能適應航速和反動翼車速以及其它情況變化的要求。
[0129]五
[0130]至少一套主動式反動翼系統和至少一套被動式反動翼系統可共同構成反動翼偶系統，各反動翼系統在均產生相應升力的同時，主動式反動翼系統直接推動相關運載工具前進，被動式反動翼系統則吸收運載工具前進所形成的水及其它工作介質的相對運動的動力與能量並直接或間接地再反哺給主動式反動翼系統，從而可構成一種可以小的淨動力供給產生大的升力與大的推進力的高效的反動翼聯合系統——反動翼偶系統，進而可形成相應的反動翼翼車偶系統。
[0131]反動翼翼車偶系統具有自動力的特性，當其中的主動式翼車系統的動力完全由被動式翼車系統提供時，則可將其稱為完全自動力翼車偶系統。
[0132]對於以一定的軸心旋動循環工作的明輪式、螺旋槳式、手動槳式及其它相關形式的翼車系統，可利用與旋動軸心不同距離不同區段處的槳翼部分的線速度的不同，使同一槳翼同時具有主動式反動翼和被動式反動翼的功能，具體而言，處於外側遠端的外槳翼部分的線速度會明顯高於處於內側近端的內槳翼部分的線速度，當它們做為反動翼同處於水中與船一起運動時，處於遠端的外槳翼相對於船體的線速度可高於船速而成為主動式反動翼，處於近端的內槳翼相對於船體的的線速度可低於船速從而可設計成被動式的反動翼形式，並發揮被動式反動翼的作用，這樣同一槳翼結構即可構成一個可實現更高效率的的反動翼偶系統，其中起被動式反動翼作用的內槳翼在以相對低的前動速度獲得升力的同時，還可以直接將其前動獲得的水流衝擊力、水流衝擊能量高效地直接傳遞給起主動式反動翼作用的外槳翼，主動式外槳翼可不需要外動力的驅動或接受相對小的外力驅動，從而使結構簡化同時減少動力源總動力的消耗。(如附圖3b所示的情況)。
[0133]對於螺旋槳式翼車系統還可直接借鑑直升飛機上兩套或多套旋翼同軸設置的方式，使同向異速旋動的主、被動式螺旋槳式翼車系統同軸設置，從而形成結構緊湊、高效的螺旋槳式反動翼偶系統和反動翼翼車偶系統。
[0134]對於明輪式翼車系統也可採用使同向異速旋動的主、被動式明輪式翼車系統同軸設置的方式，從而形成結構緊湊、高效的明輪式反動翼偶系統和反動翼翼車偶系統。(如附圖4a、4b中所示)。
[0135]對於手動槳式翼車系統也可採用與上述相近的的設置方式形成相應的同軸反動翼偶系統，還可採用類似下述的內外套設的方式形成反動翼偶系統。
[0136]對於車翼式及其它適宜形式的翼車系統所構成的的反動翼偶可採用在空間上更高效的組合與配動形式，其中重要的組合形式之一是:可採用內外配合設置的組合與布設形式，即在大的翼車系統內部套設小的翼車系統，可進一步將設於外部的大的翼車系統稱為母車系統、將處於內部的小的翼車系統稱為子車系統，將它們構成的反動翼偶系統稱為子母式車偶系統。(如附圖11中所示的情況)。
[0137]處於外部的母車系統的反動翼結構的前後投影可採用V型、U型或其它適宜的形式，以使內部的子車系統的反動翼結構的設置和運行不受限制與影響。
[0138]上述內外套設的主、被動式翼車系統的驅動輪結構間、驅動導輪結構間、導輪結構間既可採用同軸設置的結構方式，以使力量傳遞的更直接，結構更緊湊、更省空間，也可採用非同軸設置的結構方式，以使具體的選擇更靈活。
[0139]上述內外套設式的反動翼偶的結構方式，既可大大提高空間利用效率、又可以使主、被動反動翼之間可相互利用對方形成的伴流，使反動翼偶系統具有更強的升動能力——同時提供升力與行駛推進動力的能力，減小總的動力功耗；同時還可更好地避免單獨設置與使用主動式或被動式反動翼系統在加速、減速過程中由於升力變化造成豎向升沉波動的問題，從而使整個船舶系統的綜合性能進一步得到提升。
[0140]可進一步將上述母車系統設為主動式翼車系統，將子車系統設為被動式車翼系統，如此設置可使整個車偶系統在可向船舶高效地提供升力的同時，提供更大的前進推動力，可使整個船舶在巡航狀態下可完全依靠上述車偶系統提供的升力與推動力高效地運行。(如附圖11中所示的情況)。
[0141]根據需要，也可將上述母車系統設為被動式翼車系統，將子車系統設為主動式車翼系統，
[0142]採用同軸設置及其它相對設置方式的的主、被動式翼車系統之間可採用相互傳遞動力的連接方式或採用只能由被動式翼車系統向主動式翼車系統單向傳遞力量的連接方式。
[0143]六
[0144]反動翼船機系統及其它形式的運載工具上採用至少一套主動式反動翼結構系統或至少一套被動式反動翼結構系統，反動翼結構及其翼車系統在相應的船機系統及其它形式的運載工具中，即可獨立設置、獨立提供升力、推進動力及操控力，也可與其它可形成升力、推進動力、操控力的機構與系統一同設置、共同承載船機系統運動的需要；反動翼結構系統即可做為主要的升力、推進動力及控制力的提供系統，也可做為輔助的升力、推進動力及控制力的提供系統；
[0145]反動翼船機系統的工作原理與工作過程為:通過反動翼結構系統產生的升力使船機系統僅以反動翼觸水或同時僅以小的浮體或其它結構體觸水，從而使反動翼船機系統的航行阻力大大降低，同時依靠反動翼系統直接或間接提供的航行動力或同時與其它航行動力與推進系統一起使反動翼船機系統實現低阻力下的高速航行。
[0146]反動翼船機系統由靜止狀態過渡到高速航行狀態的基本過程可以依次是:靜止或低速浮航狀態、反動翼升力使船機系統全部或大部脫離水體的翼升過程、低速反動翼翼航狀態、高速反動翼翼航狀態。
[0147]若反動翼船機系統上裝有機翼則其基本工作過程與狀態可以包括:靜止或低速浮航狀態、反動翼升力使船機系統全部或大部脫離水體的反動翼翼升過程、反動翼翼航與活動機翼或固定機翼翼航並存的低速複合翼航狀態、反動翼翼航與活動機翼或固定機翼翼航並存的高速複合翼航狀態、單一機翼的翼航狀態。
[0148]在相應的船機系統上，具有水上車輪作用與能力的反動翼翼車系統、反動翼翼車偶系統可分別採用單輪、雙輪、三輪、四輪及其它多輪布設反動翼翼車系統的方式，以滿足反動翼結構系統向船機系統提供均衡升力、驅動動力以及提供高效操控能力的需要。
[0149]具體的布局形式可採用左右雙車式——兩套反動翼翼車系統或翼車偶系統左右對稱地布設於船機系統之上。(如附圖13a、13b中所示)。
[0150]或採用前後雙車式；或採用三角布局的三車式；或採用橫向布局的三車式、多車式；
[0151]或採用前二、後二布局的四車式；(如附圖12a、12b中所示)。
[0152]或採用前三、後三布局的六車式；或採用前四、後四布局的八車式及具它適宜的需要的布局形式。
[0153]在以超高速運行的船機系統之上，可視需要布設外環式翼車系統一反動翼結構的上下循環軌跡靠近整個船體的上下邊緣的外環式設置方式，(以最大可能地減小反動翼結構的轉向離心力，方便結構與材料的選用；)(((由於超高速前進的船機系統之上的反動翼車翼系統或其它相關形式的翼車系統也需要以更高得速度運行，其反動翼結構在循環運動的轉向階段也會擁有更高的線速度，如果其轉向半徑過小則轉向角速度就會過大，從而也會使離心力過大，且以更高速運動的船舶其高度也不會太大，故可採用使反動翼結構的上下循環軌跡靠近整個船體的上下邊緣的外環式設置方式，從而可最大可能地減小反動翼結構的轉向離心力，方便結構與材料的選用。
[0154]通過獨立設置、或與浮體結構、或與固定水翼、或與機翼、或與直升機旋翼、或與其它相關系統的聯合設置，並與現有的相關運載工具系統與技術相結合，採用反動翼結構的反動翼運載工具可分別包括:反動翼船舶、反動翼雙體船、反動翼多體船、反動翼小水線船、反動翼潛艇、反動翼氣墊船、反動翼側壁式氣墊船、反動翼地效飛機、反動翼水上飛機、反動翼直升機、反動翼輕型航母、反動翼地效航母、反動翼水陸兩棲運載工具、反動翼水陸空三棲運載工具及其它適宜形式的反動翼運載工具。
[0155]可利用水車式翼車系統具有類似履帶結構、明輪式翼車系統具有類似車輪結構的特點製造和生產相應的多種形式的反動翼水陸兩棲運載工具。(如附圖12a、12b中所示)。
[0156]七
[0157]同一介質中的反動翼推進方法及其工具系統:通過同時或單獨改變反動翼的運動速度、仰角/衝角、運動方向，可實現單一介質中的反動翼推進方式，同時製造出相應的可依靠單一環境介質航行的反動翼船舶或反動翼飛機/直升機，或進一步製造出既可只依靠空氣或水單一環境介質航行、又可同時依靠水與空氣雙環境介質航行的反動翼船機系統。
[0158]改變反動翼仰角/衝角的方法部分可參照螺旋槳直升機及水下螺旋槳的槳翼調節方式，但與傳統直升機調整槳翼仰角的目的與過程不同甚至相反的是:反動翼推進方法是要使以適宜速度後退的反動翼產生的升力及可變為對船機系統的前進動力的反動翼的後退阻力成為整個槳翼系統工作循環過程中的主要作用力，故在反動行程中反動翼將具有大的仰角、形成大的工作衝角，當然反動翼的這一大的仰角是與反動翼的運動速度、形狀、弦長相對應的，並可共同使處於反動狀態工作的反動翼具有高的升阻比。同時當反動翼處於前動、橫動或豎動狀態時，相應地使反動翼的衝角大大降低、甚至是採用零衝角、負衝角運行，從而可大大降低反動翼在前動與橫動或豎動過程中的阻力，使反動翼在前動與橫動或豎動過程中低載化。
[0159]由於槳翼前動與後動的速度差異受船機系統的航速的影響大，航速越高、槳翼前動與後動過程中與環境介質間的速度差異越大，使槳翼前動的工作速度大大高於槳翼後動的工作速度，而升力與阻力均與速度的平方成正比、但與有效仰角近成正比，故當處於同一介質環境中航行時，較低的航速才易實現反動翼的高效推動，單一介質情況下反動翼船機系統具有直升與低速巡航效能高的優勢。
[0160]為使反動翼船機系統同時具有高速巡航前進的效能優勢，可採用的方式之一是:使反動翼成為固定的機翼或固定的水翼，並同時配以相應的其它專設推進系統，從而使反動翼船機系統同時具有高速巡航的能力。
[0161]為使反動翼船機系統同時具有高速巡航前進的效能優勢，可採用的另一個方式是:使反動翼全部處於被動式反動翼的工作狀態——原來處於被動式工作狀態的反動翼仍處於被動式工作狀態，原來處於主動式工作狀態的反動翼轉變成為處於被動式工作狀態的反動翼，這樣無論所有被動式工作狀態的旋翼式或其它形式的反動翼系統能否獲得淨的動能並將具反哺給動力系統，動力系統的總功耗都可以因被動式反動翼系統的工作而降低。
[0162]與降低槳翼的工作速度相對應可採用更大的反動翼的漿翼面積，以確保形成相應的總升力；同時更大的漿翼面積也使反動翼可具有接近高效固定式機翼或水翼的尺寸與形態。
[0163]上述主動式或被動式的反動翼結構均可採用活動與固定可相互轉換的結構與設置方式。
[0164]上述情況的船機系統中可視需要增設或不增設固定機翼或固定水翼及其它適宜的系統。
[0165]為使相應的船機系統的反動翼的翼航狀態與反動翼成為固定翼後的固定翼航行狀態之間的轉換更可靠，可採用同時設置多套反動翼系統的方式，在船機系統處於相應的航行速度下，使不同的反動翼系統在時間上依次分別地轉換成固定翼或依次實現由固定翼向反動翼的轉變，由此實現反動翼翼航狀態與固定翼航行狀態之間的平穩過渡與轉換。
[0166]當使反動翼結構系統只完全處於空氣這一低密度的單一介質中工作時，可製造出相應的高效的既可直升又可低速飛行及高速巡航的新式飛行系統。
[0167]當使反動翼結構系統只完全處於水這一較高密度的單一介質中工作時，可製造出相應的高效的既可水面航行又可潛航的反動翼船舶系統。
[0168]當使反動翼結構系統既可只依靠空氣或水單一環境介質工作、又可同時依靠水與空氣雙環境介質工作時，可製造出相應的高效的既可水面、水下航行又可空中飛行的反動翼船機系統。
【權利要求】
1.一種採用反動翼的推進方法及其相關工具系統，反動翼與反動翼推進方法:翼結構在其以運載工具為參照的運動方向與其所處的該運載工具以環境介質為參照的運動方向相反時，對該運載工具提供升力的同時直接或間接地為該運載工具提供推進動力，且這一推進動力大於翼結構在與上述相反的方向上運動時所產生的阻力的翼結構系統與翼結構推進方法，上述反動翼推進方法的實現方式是:採用可循環運動的反動翼結構系統，利用同時或單獨改變反動翼的運動速度、仰角、運動方向，或依靠所處運動介質間的差異、特別是依靠在液氣兩種密度差異大的流體環境介質間可產生的極不相同的升力、阻力及動力的原理，使循環運動的反動翼結構系統在可向運載工具提供淨的升力的同時可直接或間接地為運載工具提供淨的推進動力；採用反動翼推進方法的相關工具系統分別包括:至少由一個可循環運動的反動翼結構構成的翼車結構系統，以及至少含有一個上述反動翼結構或翼車結構系統的運載工具； 對反動翼推進方法與原理進一步分述如下: 通過同時或單獨改變反動翼的運動速度、仰角/衝角、運動方向，可實現反動翼在同一介質中的反動式推進與推動，即當反動翼以運載工具為參照的運動方向與其所處的該運載工具以環境介質為參照的運動方向相反時，可通過同時或單獨增加反動翼的運動速度、仰角從而為運載工具直接或間接地提供相應的升力與推進動力，而在同一介質中進行回車時，即當反動翼以運載工具為參照的運動方向與其所處的該運載工具以環境介質為參照的運動方向相同時，可通過同時或單獨減小反動翼的運動速度、仰角從而對運載工具產生小的運動阻力，並使這一小的運動阻力小於反動翼所提供的前述的推進動力，從而使反動翼在單一介質的循環運動中在可向運載工具提供升力的同時直接或間接地提供淨的推進動力； 當反動翼結構處 於液氣間或其它原因形成的密度差異大的流體環境介質中循環工作的情況下，使反動翼結構處於高密度環境介質中時的以運載工具為參照的運動方向與其所處的該運載工具以環境介質為參照的運動方向相反，從而產生與高密度環境介質相對應的大的升力及對運載工具的直接或間接的推進動力，而在低密度環境介質中進行回車循環時，即當反動翼結構以運載工具為參照的運動方向與其所處的該運載工具以環境介質為參照的運動方向相同時，產生與低密度環境介質相應的作用於運載工具的小的運動阻力，並使這一小的運動阻力小於反動翼所提供的前述的推進動力，從而使反動翼結構在密度不同的介質的循環運動中在向運載工具提供淨的升力的同時直接或間接地向運載工具提供淨的推進動力。
2.根據權利要求1所述的反動翼的推進方法及其相關工具系統，其特徵是:利用水與環境空氣兩種流體介質間密度的大差異，使江河湖海中航行的運載工具採用可同時處於水與空氣兩種介質間循環運動的反動翼翼車結構系統，形成高效的反動翼推進方式，其基本工作原理與相關結構設置是:使所採用的翼車結構系統中的處於水與空氣兩種介質中循環運動的反動翼結構在全部或大部分水中的運動行程階段具有反動翼的工作能力，即使反動翼在全部或大部分水中的運動行程階段以運載工具為參照的運動方向與運載工具以水體為參照的運動方向相反，且使水中運動的翼結構處於產生有效升力的仰角狀態，從而使反動翼結構在該行程對該運載工具提供與水的密度相對應的大的升力的同時可直接或間接地為該運載工具提供大的推進動力；而循環運動的反動翼結構在全部或大部分空氣中的回車運動行程階段則形成與空氣的密度相對應的小的升力或小的下沉力、以及小的阻力，從而使反動翼結構在整個循環運動中在向運載工具提供大的淨升力的同時直接或間接地向運載工具提供淨的推進動力；採用上述反動翼推進方法的相關工具系統分別包括:至少由一個可循環運動於水與空氣中的反動翼結構構成的翼車結構系統，至少含有一個上述反動翼結構或翼車結構系統的船舶或飛機或其它適宜形式的船機系統與運載工具。
3.根據權利要求1或2所述的反動翼的推進方法及其相關工具系統，其特徵是:可採用的反動翼可分為主動式反動翼和被動式反動翼，主動式反動翼相對於運載工具的反向運動的速度高於運載工具的前進速度，故對水及其它工作介質可直接產生向後的推力，同時使水及其它工作介質對反動翼及運載工具產生向前的推力，主動式反動翼的運行要有動力源提供動力；被動式反動翼相對於運載工具的反向運動的速度低於運載工具的前進速度，故對水及其它工作介質會產生向前的推力，而水及其它工作介質在通過反動翼對運載工具產生相應的升力的同時，還將其與運載工具相對運動的動能傳遞給運動中的反動翼，並通過運動中的反動翼將動能傳遞給運載工具的動力系統或直接傳遞給主動式反動翼系統或運載工具的其它耗功系統； 採用主動式反動翼結構或處於主動式反動翼工作狀態的翼車系統可稱為主動式翼車系統，主動式翼車系統在可向運載工具提供升力的同時具有可直接向運載工具提供前進推力的能力； 採用被動式反動 翼結構或處於被動式反動翼工作狀態的翼車系統可稱為被動式翼車系統，被動式翼車系統在可向運載工具提供升力的同時具有吸收水流動能並將其反哺/傳遞給運載工具動力系統或直接傳遞給主動式反動翼系統或運載工具的其它耗能系統的能力； 可視需要設計和製造可同時具有主動式反動翼能力和被動式反動翼能力的複合式反動翼結構系統； 可視需要採用雙向式反動翼翼型及相應的調控工作系統，通過反動翼工作角度等的調整，可使主動式反動翼系統與被動式反動翼系統之間，主動式反動翼工作狀態與被動式反動翼工作狀態之間相互轉化，從而明顯提高整個系統的結構效能； 反動翼可根據需要被設計成為可固定的結構形式，使其可在固定翼與反動翼之間相互轉化。
4.根據權利要求1或2所述的反動翼的推進方法及其相關工具系統，其特徵是:可分別單獨或聯合採用下述方式方法以進一步提升反動翼及其船機系統的工作效能: a、採用相對低速工作的翼車系統——可實現更低功耗的相對低速運轉的反動翼系統； 進一步明顯降低反動翼船機系統的總功耗的重要方式與途徑在於:使可產生同樣前進動力與載荷升力的翼車系統的反動翼相對於水體等環境介質的運動速度明顯降低，從而使其在產生等動力的情況下的功率消耗明顯降低，雖然相應地要採用更大總面積、佔用更大總空間、也可能更大總質量的反動翼系統，但這些相應的增加在划水式水翼船上已經是出現的情況(其高速巡航時所需的水翼的面積大大低於其實現較低速起飛過程中的水翼的面積)，並未很大地影響水翼船的性能與使用，而在總升力及總推進動力相同的情況下，反動翼面積的增加使反動翼單位面積的升力與動力載荷相應地降低，故其總的結構質量不會增加太多甚至不增加(在一定的結構與尺寸範圍內、同樣載荷力量作用下的反動翼的空間尺寸越大其結構質量可以越小)；佔用空間增大的問題也可以通過相應的船機系統的造型與尺寸的選擇與優化等使其總的影響大大減小，故採用可實現更低功耗的相對低速運轉的反動翼系統或使反動翼系統處於相對低速的工作狀態可以大大降低反動翼船機系統的巡航功耗與總的運行功耗； 上述使主動式反動翼低速驅動的省功方式與前述的可吸收和利用水流衝擊能量的反動翼偶系統(其本質也在於其中的被動式反動翼結構始終是處於低於船速的迎流工作速度狀態)相結合，將可以使反動翼船機系統成為最高速與最高效率的水面觸水航行的運載工具，而反動翼觸水工作所帶來的操控性能、安全性能、水上機動性能及載荷能力的明顯提升又是現代的地效飛機、氣墊船等水面高速運載工具所不可比的； b、採用長車系統:長車系統一沿船機系統運動方向的循環工作長度明顯高於其它方向上的循環長度的反動翼翼車系統； 為確保反動翼始終工作於有效和高效的衝角與仰角狀態，反動翼在空氣與水體間的循環過程中，其在水體中的下行與上行的分速度相對於水平後退的分速度應儘可能地小，這要求其下行後退與上行後退階段的運動軌跡與方向與(處於中間部分的)水平後退的軌跡與方向間的夾角應儘可能地小，從而使其在所設計的低功耗的低車速的情況仍能確保形成有效升力，並使升阻比處於高的狀態，同時加長處於中間部分的反動翼水平後退的軌跡(反動翼工作的最佳軌跡)及其相應結構的長度，可使整個循環的效能得到更大的提升，這些都要求整個翼車系統要有較大的長度，相應地翼車系統的總長度與反動翼的主浸深之比也應較大，確保反動翼具有高效的進出水的能力和大的高效反動行程，提高反動翼總的工作效能； C、採用將被動式 反動翼系統設於主動式反動翼系統的前面方式，或進一步在被動式反動翼系統的左右兩側及後部均設置主動式反動翼系統，從而使被動式反動翼系統形成的尾流的動能被其後面及左右的主動式反動翼系統所充分地利用，以此可進一步提高整個反動翼系統的工作效能； d、採用主要起操控或緩衝或緩降作用的高速工作的翼車系統。
5.根據權利要求1或2所述的反動翼的推進方法及其相關工具系統，其特徵是:反動翼結構相對於其所在運載工具可分別採用下述運動與循環軌跡的形式: a、可採用後動俯衝入水、水中水平後動、後動上衝爬升出水、空中水平前動(回車)的倒梯形循環軌跡，在各轉向處可採用圓弧及其它適宜的曲線進行過渡； b、可採用後動俯衝入水、後動爬升出水、空中水平前動(回車)的倒三角形循環軌跡，在各轉向處可採用圓弧及其它適宜的曲線進行過渡； C、可採用前動入水俯衝、水中水平後動、後動爬升出水、空中水平前動(回車)的菱形循環軌跡，在各轉向處可採用圓弧及其它適宜的曲線進行過渡； d、可採用前動入水俯衝、小角度長行程水中後動爬升、出水、空中水平前動(回車)的倒三角形循環軌跡，在各轉向處可採用圓弧及其它適宜的曲線進行過渡； e、反動翼相對於其所在運載工具還可採用下弓背、上弓弦式的軌跡與結構形式； 反動翼相對於其所在運載工具的循環軌跡還可分別採用梯形、菱形、前端下衝式菱形、以及可由它們簡化而成的倒三角形、三角形及其它適宜的形式； 反動翼相對於其所在運載工具的循環軌跡還可分別採用橢圓形、腰形、圓形、以及與前述的倒梯形、梯形、菱形、三角形、弓形軌跡相近的各種曲線式、含曲線式形式的運動與循環軌跡； 當然、對於反動翼下衝軌跡、上衝軌跡的方向、角度的選擇、調整、轉換及控制的方法，還可以做更開闊的考慮與設計，人們對於反動翼、翼車系統及其船機系統的整個工作與循環過程的設計可不斷做出更加優化的努力與探索。
6.根據權利要求1或2所述的反動翼的推進方法及其相關工具系統，其特徵是:使反動翼結構實現循環工作的反動翼翼車系統可分別採用下述具體的結構形式: a、履帶水車式:也可簡稱為水車式，由縱向間隔設置並聯構結合在一起的若干反動翼結構，採用類似履帶的循環軌跡與循環運動方式，在水下與空中循環運動，其在水下運動階段在形成升力的同時可向所在船機系統提供驅進動力，其在空中的運動主要起使反動翼低耗回車的作用，空中運動階段形成的升沉力與阻力明顯小於水中運動階段形成的升力與向所在船機系統提供的驅進力； 水車式反動翼翼車系統也可簡稱為車翼系統，其基本可由反動翼結構1、滾輪結構2、滾輪軸結構3、導軌結構4、牽引索鏈結構5、驅動輪結構6、驅動導輪結構7、導輪結構8、導輪軸9及其它相關結構所構成； 直接或間接地設於反動翼結構I兩端的滾輪軸結構3及滾輪軸結構3外側的滾輪結構2可在牽引索鏈結構5的直接或間接帶動下沿左右導軌結構4循環運動，並帶動反動翼結構I做相應的循環運動，牽引索鏈結構5與驅動導輪結構7及驅動輪結構6間可相互傳遞運動動力； 反動翼結構I在橫向上可處於兩側的導軌結構4之內或也可橫向伸出於兩側的導軌結構4之外一定尺寸，從而增大其翼展長度、翼展面積； 可根據需要在同一車翼系統上同時設更多的可以更佳的工作軌跡與仰角狀態工作的反動翼結構，從而獲得更佳的總循環升阻比； b、螺旋槳式:具有與現今的螺旋槳結構相似的結構形式，採用旋動平面與水平面成一定角度的傾斜設置方式，從而使旋動的反動翼結構10處於水下與空中以及水與空氣兩種介質間的循環工作狀態，且這種傾斜設置可使反動翼結構在水中運行時可同時向船體11和整個船機系統提供相應的升力及相應的直接或間接的推進動力； 螺旋槳式翼車系統除具有結構簡單、少佔空間、低風阻、可高速移動、可實現更高旋動速度的優勢，還具有在空中回車時也可方便地同時產生與速度、仰角相對應的升力，故其具有可同時方便利用水與空氣雙介質的更高的結構效能，其可直接借鑑和採用水下螺旋槳與空中螺旋槳的現有成就，包括現有的直升機與船用螺旋槳上使用的各種調角與控制方式及相應的結構形式； 螺旋槳式翼車系統的反動翼結構在旋轉軸線方向上可單層設置或多層設置，採用多層設置的方式時，不同層面一不同旋動平面間的反動翼結構之間的外側部分可彼此完全獨立、不相連接，也可彼此連構為一體，從而增強反動翼結構的強度與抗損能力； 為提高反動翼的工作效能，可使處於水中工作的反動翼結構具有更好的水下工作角度及更好的水下延展角度與水下延展尺寸； C、手動槳式:反動翼結構的循環工作軌跡與手動槳的循環運動軌跡相近同，但主動式手動槳式翼車系統依靠的更多的是人力之外的動力，並採用與相關動力形式及動力傳遞方式相對應的具體結構形式； d、明輪式:整個翼車系統與船舶上使用過的明輪推進器相近，即採用沿圓周布設若干反動翼結構12,各反動翼結構均圍繞同一軸心13旋轉運動的結構方式； 明輪式翼車系統既可借鑑和採用現有的直升機上所使用的各種調角與控制方式及結構形式，也可採用依靠水流衝擊力實現自動調角的反動翼結構形式，以及採用其它適宜的可主動或被動調角的反動翼的結構形式； 明輪式翼車系統具有結構簡單，利於高速工作，但低速時總升阻比會較低的特點，輪的直徑增大、入水角度高效可調會使低速升阻比得到改善。 e、明輪步行器式——在上述明輪式的基礎上，採用各反動翼結構徑向位置——距旋轉軸心距離可調整的結構設置方式，使反動翼結構在水中工作的曲線運動軌跡的曲率更小、更接近步行的軌跡，使反動翼結構易形成更好的工作角度，從而提高整個翼車系統的工作效能; 實現上述徑向位置調節的方式可分別採用依靠動力源動力進行調節的方式和藉助運動所形成的壓力、離心力進行自動調整的方式；其可採用的方式之一是: 利用可彎轉的或可伸縮的徑向臂結構14、依靠所設的彈性機構的彈力、反動翼結構運動的離心力、在水中運動所形成的升力、壓力、阻力使反動翼結構在水中形成可產生更高效能的工作軌跡； 反動翼結構徑向位置可調節的設置方式還可與反動翼工作角度可調節的設置方式相結合，從而形成效能更高的明輪式翼車系統； f、步行器式:——通過相應的結構設置使反動翼結構的工作軌跡與步行器足腳的運動軌跡相近同的翼車系統； g、曲柄連杆式翼車系統一一反動翼結構與曲柄連杆機構的連杆的外側端相連接，反動翼結構與曲柄連杆機構間可相互帶動一動力源可通過曲柄連杆機構帶動主動式反動翼結構循環工作，循環工作的被動式反動翼結構也可以通過曲柄連杆機構將所獲得的動能傳遞給相應的機構； h、往復式翼車系統——整個反動翼結構的工作軌跡為簡單的直線往復形式或簡單的曲線往復形式的翼車系統，其可同時工作于于雙介質間、也可僅工作於單一介質中，可採用水平往復運動或只有小的水平傾角的往復運動或其它往復運動情況的往復式翼車系統，其通過反動翼結構的衝角或迎流速度的調節來實現反動翼驅動，故在低速運動的船機系統上使用時的效率更高。
7.根據權利要求1或2所述的反動翼的推進方法及其相關工具系統，其特徵是:至少一套主動式反動翼系統和至少一套被動式反動翼系統可共同構成反動翼偶系統，各反動翼系統在均產生相應升力的同時，主動式反動翼系統直接推動相關運載工具前進，被動式反動翼系統則吸收運載工具前進所形成的水及其它工作介質的相對運動的動力與能量並直接或間接地再反哺給主動式反動翼系統，從而可構成一種可以小的淨動力供給產生大的升力與大的推進力的高效的反動翼聯合系統——反動翼偶系統，進而可形成相應的反動翼翼車偶系統； 反動翼翼車偶系統具有自動力的特性，當其中的主動式翼車系統的動力完全由被動式翼車系統提供時，則可將其稱為完全自動力翼車偶系統；對於以一定的軸心旋動循環工作的明輪式、螺旋槳式、手動槳式及其它相關形式的翼車系統，可利用與旋動軸心不同距離不同區段處的槳翼部分的線速度的不同，使同一槳翼同時具有主動式反動翼和被動式反動翼的功能，具體而言，處於外側遠端的外槳翼部分的線速度會明顯高於處於內側近端的內槳翼部分的線速度，當它們做為反動翼同處於水中與船一起運動時，處於遠端的外槳翼相對於船體的線速度可高於船速而成為主動式反動翼，處於近端的內槳翼相對於船體的的線速度可低於船速從而可設計成被動式的反動翼形式，並發揮被動式反動翼的作用，這樣同一槳翼結構即可構成一個可實現更高效率的的反動翼偶系統，其中起被動式反動翼作用的內槳翼在以相對低的前動速度獲得升力的同時，還可以直接將其前動獲得的水流衝擊力、水流衝擊能量高效地直接傳遞給起主動式反動翼作用的外槳翼，主動式外槳翼可不需要外動力的驅動或接受相對小的外力驅動，從而使結構簡化同時減少動力源總動力的消耗； 對於螺旋槳式翼車系統還可直接借鑑直升飛機上兩套或多套旋翼同軸設置的方式，使同向異速旋動的主、被動式螺旋槳式翼車系統同軸設置，從而形成結構緊湊、高效的螺旋槳式反動翼偶系統和反動翼翼車偶系統； 對於明輪式翼車系統也可採用使同向異速旋動的主、被動式明輪式翼車系統同軸設置的方式，從而形成結構緊湊、高效的明輪式反動翼偶系統和反動翼翼車偶系統； 對於手動槳式翼車系統也可採用與上述相近的的設置方式形成相應的同軸反動翼偶系統，還可採用類似下述的內外套設的方式形成反動翼偶系統； 對於車翼式及其它適宜形式的翼車系統所構成的的反動翼偶可採用在空間上更高效的組合與配動形式，其中重要的組合形式之一是:可採用內外配合設置的組合與布設形式，即在大的翼車系統內部套設小的翼車系統，可進一步將設於外部的大的翼車系統稱為母車系統、將處於內部的小 的翼車系統稱為子車系統，將它們構成的反動翼偶系統稱為子母式車偶系統； 處於外部的母車系統的反動翼結構的前後投影可採用V型、U型或其它適宜的形式，以使內部的子車系統的反動翼結構的設置和運行不受限制與影響； 上述內外套設的主、被動式翼車系統的驅動輪結構間、驅動導輪結構間、導輪結構間既可採用同軸設置的結構方式，以使力量傳遞的更直接，結構更緊湊、更省空間，也可採用非同軸設置的結構方式，以使具體的選擇更靈活； 上述內外套設式的反動翼偶的結構方式，既可大大提高空間利用效率、又可以使主、被動反動翼之間可相互利用對方形成的伴流，使反動翼偶系統具有更強的升動能力一同時提供升力與行駛推進動力的能力，減小總的動力功耗；同時還可更好地避免單獨設置與使用主動式或被動式反動翼系統在加速、減速過程中由於升力變化造成豎向升沉波動的問題，從而使整個船舶系統的綜合性能進一步得到提升； 採用同軸設置及其它相對設置方式的的主、被動式翼車系統之間可採用相互傳遞動力的連接方式或採用只能由被動式翼車系統向主動式翼車系統單向傳遞力量的連接方式。
8.根據權利要求1或2所述的反動翼的推進方法及其相關工具系統，其特徵是:可分別單獨或聯合採用下述可自動調整角度的反動翼結構形式及相應的角度調整方式:可自動調角的水鳥式反動翼結構、可自動調角的飛機式反動翼結構、雙向可調角度的反動翼結構、擺臂調角式反動翼系統、軌道調角式反動翼系統，它們的具體特徵分別說明如下:a、水鳥式反動翼系統——由可藉助水流或氣流的衝擊力使反動翼結構15始終處於高效衝角狀態的翼尾結構16、具有高的入水與淌水效率的翼嘴結構17、處於反動翼升力作用中心區域的做為反動翼擺轉軸的翼眼結構18以及其它相關結構可一起構成可視來流情況自動迅速地做出調整並形成高效工作角度的水鳥式反動翼結構系統； 翼尾結構16直接與反動翼的後端相連接，整個翼尾結構16處於一個平面之中，翼尾結構16所處平面可稱為翼尾平面，翼尾平面與反動翼下翼面之間可形成一定的夾角，此夾角可為可調節的固定夾角，此夾角的大小可與反動翼高效工作時的來流衝角基本相同，因為處於反動翼尾端的翼尾結構16的結構中心與反動翼擺轉軸——翼眼結構18間可有更長的距離，翼尾結構16在來流的衝擊下可使翼尾平面與來流的方向基本相同，且可形成的控制扭矩會明顯強於作用中心位於反動翼擺轉軸的翼眼結構18附近處的升力所形成的扭矩，從而通過確定翼尾平面與反動翼下翼面之間的夾角就可以基本確定反動翼結構與來流之間的衝角，同時，若升力強大到幹擾、破壞了可產生好的升力衝角的狀態時，升力就會降低，升力的降低又會使升力的影響減弱，從而使好的衝角狀態得到恢復，水鳥式反動翼具有可靠的自平衡、自動恢復功效的能力； 在條件適宜的情況下，為形成更大的尾翼控制扭矩，可採用長尾形式的翼尾結構，在同一反動翼結構的尾部也可同時設置多個長尾形式的翼尾結構，以使翼尾結構16的控制力分布更均勻。 與長尾形式的翼尾結構相對的是寬尾形式的翼尾結構，寬尾形式的翼尾結構也可直接做為反動翼的尾 翼，其可通過加大反動翼弦長的方式來形成； 翼嘴結構17可採用具有高的入水與淌水效率的前端尖扁、後端向翼脊流暢過渡的結構形式； 如果需要還可以同時設限擺結構及其它相關結構，限擺結構可在任何工作情況下使水鳥式反動翼結構處於被限定的可擺轉角度範圍內，以確保其在整個循環過程中的性能； b、飛機式反動翼系統一對上述可自動調角的水鳥式反動翼進行改造，可設計和製造可自動調角的飛機式反動翼:將前述的翼尾結構設成翼型形式的結構，從而使其變成也可同時提供升力與前進動力的設於系統後端的反動翼結構——副反動翼結構19，其與前端的王反動翼結構20 —起可構成如後雙翼式反動翼結構系統； 其上可實現自動調角的擺轉軸心21可處於前端的主反動翼結構20之上或處於前後反動翼結構之間距前端的主反動翼結構20近的位置處，這樣可實現在確保前端的主反動翼結構20獲得更高效的衝角的同時使後端的副反動翼結構19也處於好的或有效的衝角狀態，從而使整個雙翼式反動翼結構系統始終處於高效的工作狀態； C、雙向可調角的反動翼系統一雙向可調式反動翼系統具有下述特點:首先其採用可雙向工作的翼型結構，其二、採用雙邊翼結構——在反動翼22的前後兩端分別同時設有可擺轉、張合的前、後兩個邊翼結構-前邊翼結構23和後邊翼結構24，其三，使反動翼實現旋擺、調角的樞軸25的位置可固定在雙向翼型的中間或中部或可在反動翼22的前後部分間進行移動與調整； d、擺臂調角式反動翼系統——其基本的結構情況可以是:反動翼結構26設於相關的可擺轉的擺臂結構的下端，同時設與擺臂結構相連接的彈性結構，當擺臂結構下端的反動翼結構26所受到的向上的升力或地面作用力超過一定範圍時，擺臂結構克服彈性結構的作用力向上擺轉，從而使反動翼結構26的衝角發生有利的變化； 上述基本原理與結構情況的具體結構形式還可以為:在與流體作用力——升力與阻力的合力方向成小角度夾角的主支撐擺臂27的下端設反動翼結構26，在處於反動翼結構26前端方向上的、其下端與主支撐擺臂27的下部相鉸接的副支撐臂28之上設彈性結構29，為避免或減少彈性結構29觸水所造成的動力損耗，可將彈性結構29設於副支撐臂28的上端，當主支撐擺臂27下端的反動翼結構26所受到的向上的流體作用力的合力超過一定範圍時，推動主支撐擺臂27克服彈性結構29的作用力向上擺轉，從而帶動其下端的反動翼結構26的衝角發生有利的變化； 當主支撐擺臂27下端的反動翼結構26所受到的是地面或地面物的作用，且作用力超過一定範圍時，在主支撐擺臂27克服彈性結構29的作用力帶動反動翼結構26 —起向上擺轉的同時，依靠設於適宜位置的相應的副彈性結構30或其它相應結構的限制與平衡作用，使以鉸接方式設於主支撐擺臂27下端的反動翼結構26的水平仰角可以隨地面情況發生適應性的相應的變化，從而使反動翼結構26具有高的地面適應性，且可使均通過上述結構方式前後依次設置的若於反動翼結構可在行駛於高低不平的路面之上時，仍可以均勻地觸地受力工作，使反動翼結構26成為水陸兩棲腳，使相應的具有水車式翼車系統——車翼系統或其它適宜的翼車系統的反動翼船機系統具有登陸及陸地行駛的能力，從而創出相應的水陸兩棲甚至水陸空三棲的高效運載工具； 上述副彈性結構30或其它相應結構及它們的作用位置可使其在反動翼結構26受流體升力、阻力作用時不予反應，以此不影響反動翼結構26在水中的相應的前述的調角能力與工作效率； e、軌道調角式反動翼系統——在相關形式的翼車系統之上可採用與主循環軌道系統相配合的可確定和調 整反動翼工作角度的調角軌道系統，該調角軌道系統的總循環軌跡的形態可與主循環軌道系統的總循環形態相對應，並在其中設有與反動翼結構相連接的可帶動反動翼擺轉的導嚮導輪機構，與反動翼在水中工作階段相對應的調角導軌段的高低可在一定幅度中進行調整，由此通過在其上運行的導嚮導輪機構帶動的反動翼擺轉的角度的大小也可相應改變，導嚮導輪機構可由至少一個導嚮導輪和連接該導嚮導輪與反動翼的連接結構所組成； 軌道調角式反動翼系統可採用下述具體的結構方式: 與主循環軌道結構31相伴設調角軌道結構32，主循環軌道結構31與調角軌道結構32間的距離沿反動翼結構33的循環軌跡發生適應性的相應變化，反動翼結構33的外端同時設主循環滾輪34與調角滾輪35，主循環滾輪34與調角滾輪35分別在主循環軌道結構31與調角軌道結構32之上循環，各主循環滾輪34的軸結構36可通過可在動力機構牽引下循環運動的循環連鎖結構37竄接在一起，主循環滾輪I的軸結構I的軸心設於反動翼的升力中心區，從而使主循環滾輪I承載主要負荷； 由於主循環軌道結構31與調角軌道結構32間的距離不同，而分別處於它們之上循環的主循環滾輪34與調角滾輪35間的距離在循環過程中是固定的，從而使主循環滾輪34與調角滾輪35所共同確定的反動翼弦面與主循環軌道結構間的夾角及反動翼與來流間的衝角發生變化，以此使反動翼結構可始終處於好的工作衝角狀態； 調角軌道結構32與主循環軌道結構31間的相對距離可固定或為實現更高效的角度調節，可使調角軌道結構32與主循環軌道結構31間的相對距離可變可調，由此使反動翼衝角的調節可更能適應航速和反動翼車速以及其它情況變化的要求。
9.根據權利要求1或2所述的反動翼的推進方法及其相關工具系統，其特徵是:反動翼船機系統及其它形式的運載工具上採用至少一套主動式反動翼結構系統或至少一套被動式反動翼結構系統，反動翼結構及其翼車系統在相應的船機系統及其它形式的運載工具中，即可獨立設置、獨立提供升力、推進動力及操控力，也可與其它可形成升力、推進動力、操控力的機構與系統一同設置、共同承載船機系統運動的需要；反動翼結構系統即可做為主要的升力、推進動力及控制力的提供系統，也可做為輔助的升力、推進動力及控制力的提供系統； 反動翼船機系統的工作原理與工作過程為:通過反動翼結構系統產生的升力使船機系統僅以反動翼觸水或同時僅以小的浮體或其它結構體觸水，從而使反動翼船機系統的航行阻力大大降低，同時依靠反動翼系統直接或間接提供的航行動力或同時與其它航行動力與推進系統一起使反動翼船機系統實現低阻力下的高速航行； 反動翼船機系統由靜止狀態過渡到高速航行狀態的基本情況可以依次是:靜止或低速浮航狀態、反動翼升力使船機系統全部或大部脫離水體的翼升過程、低速反動翼翼航狀態、高速反動翼翼航狀態； 若反動翼船機系統上裝有機翼則其基本工作過程與狀態可以包括:靜止或低速浮航狀態、反動翼升力使船機系統全部或大部脫離水體的反動翼翼升過程、反動翼翼航與活動機翼或固定機翼翼航並存的低速複合翼航狀態、反動翼翼航與活動機翼或固定機翼翼航並存的高速複合翼航狀態、單一機翼的翼航狀態； 在相應的船機系統上， 具有水上車輪作用與能力的反動翼翼車系統、反動翼翼車偶系統可分別採用單輪、雙輪、三輪、四輪及其它多輪布設反動翼翼車系統的方式，以滿足反動翼結構系統向船機系統提供均衡升力、驅動動力以及提供高效操控能力的需要； 具體的布局形式可採用左右雙車式——兩套反動翼翼車系統或翼車偶系統左右對稱地布設於船機系統之上； 或採用前後雙車式；或採用三角布局的三車式；或採用橫向布局的三車式、多車式；或採用前二、後二布局的四車式；或採用前三、後三布局的六車式；或採用前四、後四布局的八車式及其它適宜的需要的布局形式； 在以超高速運行的船機系統之上，可視需要布設外環式翼車系統——反動翼結構的上下循環軌跡靠近整個船體的上下邊緣的外環式設置方式，以最大可能地減小反動翼結構的轉向離心力，方便結構與材料的選用；由於超高速前進的船機系統之上的反動翼車翼系統或其它相關形式的翼車系統也需要以更高得速度運行，其反動翼結構在循環運動的轉向階段也會擁有更高的線速度，如果其轉向半徑過小則轉向角速度就會過大，從而也會使離心力過大，且以更高速運動的船舶其高度也不會太大，故可採用使反動翼結構的上下循環軌跡靠近整個船體的上下邊緣的外環式設置方式，從而可最大可能地減小反動翼結構的轉向離心力，方便結構與材料的選用； 通過獨立設置、或與浮體結構、或與固定水翼、或與機翼、或與直升機旋翼、或與其它相關系統的聯合設置，並與現有的相關運載工具系統與技術相結合，採用反動翼結構的反動翼運載工具可分別包括:反動翼船舶、反動翼雙體船、反動翼多體船、反動翼小水線船、反動翼潛艇、反動翼氣墊船、反動翼輕型航母、反動翼地效飛機、反動翼地效航母、反動翼水上飛機、反動翼直升機、反動翼水陸兩棲運載工具、反動翼水陸空三棲運載工具及其它適宜形式的反動翼運載工具； 可利用水車式翼車系統具有類似履帶結構、明輪式翼車系統具有類似車輪結構的特點製造和生產相應的多種形式的反動翼水陸兩棲運載工具乃至反動翼水陸空三棲運載工具。
10.根據權利要求1或2所述的反動翼的推進方法及其相關工具系統，其特徵是:通過同時或單獨改變反動翼的運動速度、仰角/衝角、運動方向，可實現單一介質中的反動翼推進方式，同時製造出相應的可依靠單一環境介質航行的反動翼船舶或反動翼飛機/直升機，或進一步製造出既可只依靠空氣或水單一環境介質航行、又可同時依靠水與空氣雙環境介質航行的反動翼船機系統； 改變反動翼仰角/衝角的方法部分可參照螺旋槳直升機及水下螺旋槳的槳翼調節方式，但與傳統直升機調整槳翼仰角的目的與過程不同甚至相反的是:反動翼推進方法是要使以適宜速度後退的反動翼產生的升力及可變為對船機系統的前進動力的反動翼的後退阻力成為整個槳翼系統工作循環過程中的主要作用力，故在反動行程中反動翼將具有大的仰角、形成大的工作衝角，當然反動翼的這一大的仰角是與反動翼的運動速度、形狀、弦長相對應的，並可共同使處於反動狀態工作的反動翼具有高的升阻比。同時當反動翼處於前動、橫動或豎動狀態時，相應地使反動翼的衝角大大降低、甚至是採用零衝角、負衝角運行，從而可大大降低反動翼在前動與橫動或豎動過程中的阻力，使反動翼在前動與橫動或豎動過程中低載化； 由於槳翼前動與後動的速度差異受船機系統的航速的影響大，航速越高、槳翼前動與後動過程中與環境介 質間的速度差異越大，使槳翼前動的工作速度大大高於槳翼後動的工作速度，而升力與阻力均與速度的平方成正比、但與有效仰角近成正比，故當處於同一介質環境中航行時，較低的航速才易實現反動翼的高效推動，單一介質情況下反動翼船機系統具有直升與低速巡航效能高的優勢； 為使反動翼船機系統同時具有高速巡航前進的效能優勢，可採用的方式之一是:使反動翼成為固定的機翼或固定的水翼，並同時配以相應的其它專設推進系統，從而使反動翼船機系統同時具有高速巡航的能力； 為使反動翼船機系統同時具有高速巡航前進的效能優勢，可採用的另一個方式是:使反動翼全部處於被動式反動翼的工作狀態——原來處於被動式工作狀態的反動翼仍處於被動式工作狀態，原來處於主動式工作狀態的反動翼轉變成為處於被動式工作狀態的反動翼，這樣無論所有被動式工作狀態的旋翼式或其它形式的反動翼系統能否獲得淨的動能並將其反哺給動力系統，動力系統的總功耗都可以因被動式反動翼系統的工作而降低；與降低槳翼的工作速度相對應可採用更大的反動翼的漿翼面積，以確保形成相應的總升力；同時更大的漿翼面積也使反動翼可具有接近高效固定式機翼或水翼的尺寸與形態；上述主動式或被動式的反動翼結構均可採用活動與固定可相互轉換的結構與設置方式； 上述情況的船機系統中可視需要增設或不增設固定機翼或固定水翼及其它適宜的系統； 根據需要，為使相應的船機系統的反動翼的翼航狀態與反動翼成為固定翼後的固定翼航行狀態之間的轉換更可靠，可採用同時設置多套反動翼系統的方式，在船機系統處於相應的航行速度下，使不同的反動翼系統在時間上依次分別地轉換成固定翼或依次實現由固定翼向反動翼的轉變，由此實現反動翼翼航狀態與固定翼航行狀態之間的平穩過渡與轉換； 當使反動翼結構系統只完全處於空氣這一低密度的單一介質中工作時，可製造出相應的高效的既可直升又可低速飛行及高速巡航的新式飛行系統； 當使反動翼結構系統只完全處於水這一較高密度的單一介質中工作時，可製造出相應的高效的既可水面航行又可潛航的反動翼船舶系統； 當使反動翼結構系統 既可只依靠空氣或水單一環境介質工作、又可同時依靠水與空氣雙環境介質工作時，可製造出相應的高效的既可水面、水下航行又可空中飛行的反動翼船機系統。
【文檔編號】B64C3/00GK104071319SQ201310100869
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月26日 優先權日:2013年3月26日
【發明者】孟傑 申請人:孟傑