CN100365272C - 主动被动两用网布桨叶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主动被动两用网布桨叶，属于风力发动机及交通工具领域。该桨叶由力臂、龙骨、边框、网、网纲、一组布块等构成。其中龙骨固定在力臂上，网纲固定在龙骨上，网固定在网纲或龙骨上，布块固定在桨叶网面一侧，固定边为布块的一条边，固定边在网面上多向布置或与主导飘向大体垂直的方向布置。网布桨叶边框为纵向施加预应力的网纲或细杆。当风从网面有布一侧吹向无布一侧时，布块贴网阻挡风通过网面；当风向相反时，布块飘离网面，风通过网面。该桨叶结构轻巧、功效高，可用作为垂直轴风力机桨叶、扑翼飞机扑翼、飞机或车辆特别是有轨车的驱动桨叶。

Description

主动被动两用网布桨叶

技术领域

本发明涉及一种桨叶，特别是涉及一种用于车辆、飞机或船舶以及垂直轴风力机或水力机推进的桨叶，属于交通工具及风力水力发动机领域。

背景技术

中国专利(申请号00105643.3)公布一种“路面轨道两用飞车”，该车的轨道行驶驱动方式之一为风帆或往复扇动风桨驱动。采用普通风桨，风桨回复阻力大；采用转动回复风桨，风桨回复时转动90度左右，减少风桨回复时桨叶的迎风面积，但操作困难。

美国专利(United States Patent 5,899,408)公布一种“扑翼飞机”(Omithopter)，该扑翼飞机的扑翼采用可转动的叶片，叶片在扑翼时开合为扑翼飞机提供驱动力。

中国专利(申请号92236222.X)公布一种风帆式风力动力装置，该装置是在立轴上径向均匀分布的3～4个风帆组成风轮，再通过立轴下部的径向止推轴承固定在金属支架上，立轴的下端部通过联轴器与发电机或驱动装置相连，输出动力。风帆呈矩形框架，框架中间可以安装一排排百叶窗片组件，也可以用钢丝纵横交叉构成网框和在网丝上穿挂的呈鱼鳞状分布的金属薄片或若干块尼龙、帆布组成。

由于上述“扑翼飞机”和“风帆式风力动力装置”的叶片重量相对较大、构造相对复杂、制造不便，目前推广应用有困难；上述的尼龙、帆布布置未考虑由非做功状态转换为做功状态时布块飘向对网眼封盖的影响，因此封闭严密性没有保证。

发明内容  本发明的目的在于提高桨叶的功效、使桨叶轻便、结构简单、便于制造；提高桨叶布块在做功状态时封闭的严密性，从而提高桨叶在做功状态时的功效；减小桨叶在非做功状态时的阻力；为车辆、飞机特别是有轨车提供新的效率较高驱动方式，使有轨车的轨道行驶部分小型化，使风帆与桨叶合一；使风帆推进的有轨飞车在无风或风小时借助人力或其它动力驱动往复扇动桨叶继续行驶，实现节能和环保；为垂直轴风力机大型化及其维护、利用高空风能提供解决方案，解决传统垂直轴风力机桨叶难于大型化、难于折叠收起以及抗风能力低的问题，提高垂直轴风力机或直轴水力机的能量转换效率；提高扑翼飞机10的扑翼功效，提高飞机的起降性能和低速飞行性能。

网布桨叶1由力臂2、边框、龙骨4、桨叶叶面等构成，桨叶叶面由网5、网纲6、一组布块8构成。其中龙骨4固定在力臂2或边框上，网纲6固定在力臂2或龙骨4上，网5固定在网纲6或龙骨4上，所有布块8固定在网布桨叶1网面一侧，固定边为布块8的一条边，该固定边称为网布连接边7，该网布连接边7与网线或网纲6固定。网布桨叶1边框为纵向施加预应力的网纲6或纵向施加预应力细杆，以减少网布桨叶1在非做功状态时的阻力、保持网面的平整、节省材料，提高网布桨叶1的功效，网纲6为绳索。

网布连接边7为直线或折线，一段直线网布连接边的指向称为该段网布连接边7方向；网布桨叶1布块8长度大于网眼长度，布块8宽度大于网眼宽度，布块8面积大于网眼面积，布块8长度以网眼长度的1.5倍以上为宜，布块8宽度以网眼宽度的1.5倍以上为宜，布块8面积以四倍于网眼面积以上为宜，使布块8不会漏网；布块8形状为矩形、三角形、梯形、半圆形以及这些形状的组合形等；布块8在网5上大体均匀分布，其分布密度和分布方向以网面上的所有布块8统一往任一方向倾倒均可覆盖全部网眼、并且相邻布块8之间有一定搭接为宜，其最小搭接长度以大于或等于五分之一网眼宽度为宜。网纲6和网5可施加预应力，使网面平整，减小桨叶由透风状态转入阻风状态时桨叶布块8对桨叶网面的冲击力；网布桨叶1的网5可分为多层，外层网5网眼相对内层网5网眼小，最外层网5用于固定布块8和阻挡布块8，内层网5用于固定其外层网5，最内层网5固定在网纲6或网布桨叶1的龙骨4或力臂2或边框上，用于将风力传到力臂2；网布桨叶1的布选用耐久、结实、轻柔、吸水率小、透气率低的品种。布块8及网眼的面积大小与网布桨叶1运动频率成反比，网布桨叶1转动或扑击频率越高，布也相应要求越轻柔，使布块8快速封盖网眼，提高桨叶效率。

一叶网布桨叶1的网固定在龙骨4、力臂2或边框上，网5展开的面称为网面。做功状态的网面大体成平面、凹面等，布块8在凹面一侧。

网布桨叶1作为主动桨叶，可用作扑翼飞机10的扑翼9、车辆特别是有轨飞车或飞机的驱动桨叶。当沿桨叶网面的法向(与网面平面垂直的方向)往有布块8一侧扇动网布桨叶1时，布块8贴附在网5上，阻挡风通过网眼，风被扇动，车辆或飞机获得前进驱动力；当沿网面的法向往无布块8一侧扇动桨叶时，布块8飘离网面，让风通过网眼。主动桨叶的扇动方向以桨叶网面的法向为佳，也可偏离法向，偏角一般不大于75度，主动桨时偏离法向扇动有利于布块8封盖网眼并产生驱动分力，如产生推力同时产生升力。

网布桨叶1作为被动桨叶，可用作为垂直轴风力机水力机桨叶、导风墙等。作为垂直轴风力机水力机桨叶，网布桨叶1的桨叶数目要求不少于三叶，桨叶以垂直轴为圆心作圆形均匀阵列为佳，所有网布桨叶1的有布块8的网面均朝向逆时针方向一侧或均朝向顺时针方向一侧，当风从网面有布一侧吹向无布一侧时，布块8贴附在网5上，阻挡风通过网面，网布桨叶1做功；当风从网面无布一侧吹向有布一侧时，布块8飘离网面，让风通过网面。

网布桨叶1的龙骨4可分为多级，如主龙骨4、次龙骨4等，次龙骨4固定在主龙骨4或边框上。次龙骨4接受的风力经主龙骨4或边框传给力臂2，或力臂2的力经主龙骨4或边框传给次龙骨4。

网布桨叶1的网纲6可分为多级，如主网纲6、次网纲6等，网纲分布在网布桨叶周边或网布桨叶平面内部，次网纲6固定在主网纲6或边框或龙骨4上。被动网布桨叶1的布块8接受的风力经网5、网纲6、龙骨4和边框传给力臂2，主动网布桨叶1则反之。网布桨叶1的边网纲6可作为网布桨叶1的边框。对于网面面积较小的小型桨叶或较结实的网5或受力较小的网5也可以不要网纲6。

网布桨叶1的布块8按面积大小可分为多级，如大面积布块8和小面积布块8两级，小面积布块8在网面上均匀分布，相邻布块8之间有一定搭接，基本能覆盖全部网眼，大面积布块8***小面积布块8中在网面上均匀分布，相邻布块8之间有一定搭接。当采用不同大小布块8的大小混合分布方式的网布桨叶1运行时，由于小布块8先于大布块8封盖网眼，所以大布块8会在气流的作用下飘向小布块8尚未封盖的网眼或缝隙，使网眼的封盖更严密，进一步提高网布桨叶1的功效。网布桨叶1周边宜为长度宽度相对短面积较小的布块8，防止周边布块8被吹向桨叶的另一侧时在非做功状态时无法展开，影响桨叶功效。

同一叶网布桨叶1的布块8既可采用面积相同、形状相同布块8的单一分布方式也可采用面积大小不同、形状不同布块8的大小混合分布方式。

网布桨叶1布块8固定方式按网布连接边7方向划分有直线布置方式和非直线方式两种。直线布置方式可分为单一方向布置方式和多向布置方式，一叶桨叶上各布块8的网布连接边7相互平行，称为单一方向布置方式，一叶桨叶上各布块8的网布连接边7不完全相互平行，有两种或两种以上方向，称为多向布置方式。当一块网布连接边7的形状为L形、折线形、三角形、U字形、口字形时，该方式称为非直线方式。

网面一般与桨叶转动轴线平行，也可与桨叶转动轴线成一定角度。当网布桨叶1用作主动桨叶，网面可绕力臂2转动，根据需要改变网面与桨叶转动轴线间的夹角，使网布桨叶1产生水平推力的同时产生垂直升降力(当桨叶作为飞机的扑翼9时)。

网布桨叶1布块8主导飘向定义：长宽比为1.5的长方形的布块8，其中一个短边称为固定短边，该短边固定在网面上，网面固定在边框上，该边框置于一定风场中，布块8在下风侧，布块8非固定边在风力和布块8自重作用下飘动，另一短边称为自由短边；某刻布块8固定短边的中点至自由短边中点的连线方向称为某刻飘向，在一分钟内每间隔一秒取一某刻飘向，共计六十个某刻飘向，该六十个某刻飘向的平均值称为该布块8在该风力下的布块8飘向。布块8飘向由风力、风向、布块8单位面积重量及布块8的柔韧性共同决定。桨叶上的布块8飘向由风力、风向、布块8单位面积重量、布块8的柔韧性和离心力共同决定。在使用桨叶的特定风场中，在一段时间内，每间隔十分钟取一布块8飘向，所取全部飘向的平均方向称为该时段该布块8的布块8主导飘向，如果所测时段为一年，则称为年布块8主导飘向，如果所测时段为一个冬季，则称为冬季布块8主导飘向。

当桨叶由透风状态转入挡风状态风，或由非做功状态转入做功状态时，网面与风向平行或大体平行，风吹平布块8使布块8以此时的飘向贴网5盖住网眼，如果此时布块8的飘向与网布连接边7平行或大体平行，布块8自身折叠严重，不能充分覆盖网眼，当一叶桨叶的所有网布连接边7均与此时布块8的飘向平行，网布桨叶1功效将严重下降。为提高网布桨叶1功效，使桨叶布块8充分覆盖网眼，在桨叶由透风状态转入挡风状态风或由非做功状态转入做功状态时，使各布块8的网布连接边7方向与布块8主导飘向大体垂直，即网布连接边7方向与布块8主导飘向夹角取值范围为90度正负30度，减少布块8折叠；或使一叶桨叶上的布块8网布连接边7采取多向布置方式，使网面上的所有布块8统一往任一方向倾倒均可覆盖全部或60％以上的网眼、并且相邻布块8之间有一定搭接。

网布桨叶1作为被动桨叶，如风力机桨叶、水力机桨叶或风帆，当网布连接边7为直线时，网布连接边7与布块8主导飘向垂直，桨叶由透风状态转入挡风状态风吹平布块8使布块8盖住网眼。对于垂直轴与水平面垂直的垂直轴风力机，当工作的风场以大风为主，布块8主导飘向接近水平，其桨叶上的网布连接边7应与垂直轴基本平行或与风向大体垂直，即网布连接边7与水平面垂直或基本垂直；当工作的风场以小风为主，布块8在重力作用下垂下，布块8主导飘向与水平面成一定夹角，设该角度为A，其桨叶上的网布连接边7与水平面夹角角度为90-A。

网布桨叶1作为主动桨叶，如车辆或飞机的驱动桨叶，网布桨叶1的布块8飘向由车速、风场风速与风向、布块8单位面积重量、布块8的柔韧性、扇动桨叶的速度决定，网布桨叶1由非做功状态转入做功状态时刻布块8飘向为布块8封盖网眼的方向。当车辆有一定速度，力臂2指向前方，气流向后，网布连接边7为水平，布块8不能自然垂下盖住网眼。当主动网布桨叶1的网布连接边7仅有水平方向，侧风(风方向与网布连接边7方向平行的风)会使布块8折叠，使布块8不能完全封盖网眼，影响网布桨叶1功效。因此对于主动网布桨叶1，网布连接边7应多向交叉分布，如正交分布，或网布连接边7采用折线，使一叶网布桨叶1的网布连接边7有多个方向，确保无论多大侧风、来自何向、多高车速均有布块8封盖网眼。

当网布桨叶1既作主动桨叶又作被动桨叶，如风帆兼桨叶，则网布连接边7的方向以斜向为佳，即网布连接边7与桨叶转动轴(扇动轴)轴线之间夹角为25～65度范围为佳。

在网布桨叶1布块8上可固定若干布梃39(一种细轻杆)，减少布块8折叠，使布块8充分展开封盖网眼。

当次龙骨4在主龙骨4上平行滑动或主龙骨4在力臂2上平行滑动固定时，可制成平行折叠网布桨叶1；当网布桨叶1的力臂2或龙骨4以转动方式打开或收起时，则可制成转动折叠网布桨叶1。

网布桨叶1由于其主要部分是由网5和布构成，因而网布桨叶1自重轻、对材料性能利用充分、构造简单、制造经济、桨叶可折叠、抗风能力强、逆风阻力小、搭接封盖严密迅速、功效高、噪声小、易于大型化。网布桨叶1用作车辆特别是有轨飞车的驱动桨叶，有风时网布桨叶1可作为风帆使用，有利于节能，有利于环境保护，使旅行更经济。网布桨叶1用作飞机的驱动桨叶可使机翼、驱动桨及扑翼9三者合一，减轻飞机的重量，提高飞行的机动性、经济性。利用网布桨叶1可制造成小型便携式风力机、车载式风力机、巨型风力机以及水力发动机等。

附图说明

图1表示一种布块8与网5的缝接固定方式。

图2表示网布桨叶布块8与网5的连接为直接缝接形式、细绳吊接方式。

图3表示布块8在网面上的一种直线平行分布方式。

图4表示布块8在网面上的一种折线分布方式。

图5表示一种边框为网纲的网布桨叶1。

图6表示网布桨叶1的几种常用布块8形状及布梃39的布置方式。

图7表示一种带有四叶网布桨叶1的垂直轴风力机。

图8A、图8B表示一种平行滑动折叠网布桨叶1，图8A为俯视图，图8B为侧视图。

图9A、图9B表示一种多节力臂2滑动折叠网布桨叶1，图9A为折叠状态侧视图，图9B为展开状态侧视图。

图10A、图10B、图10C、图10D、图10E、图10F、图10G、图10H、图10J表示不同方式的转动折叠网布桨叶1。图10A及图10C为平行转动折叠网布桨叶1的折叠状态，图10B及图10D为平行转动折叠网布桨叶1的展开状态；图10E、图10F分别为一种扇形折叠网布桨叶1俯视图和侧视图；图10G、图10H、图10J分别为一种扇形折叠网布桨叶1展开状态俯视图、展开状态局部大样图以及折叠状态局部大样图。

图11A、图11B、图11C表示一种带有网布桨叶1的锥形转动折叠垂直轴风力机，图11A为侧视图，图11B为俯视图，图11C为局部大样图。

图12A、图12B、图12C表示一种带有网布桨叶1的轨道式垂直轴风力机，图12A为剖面图，图12B为俯视图，图12C为局部大样图。

图13A、图13B、图13C表示一种带有网布桨叶1的轮承式垂直轴风力机，图13A为剖面图，图13B为俯视图，图13C为局部大样图。

图14A、图14B、图14C、图14D、图14E表示一种用网布桨叶1驱动的不带路面行走轮便携式有轨车，图14A为侧视图，图14B为俯视图，图14C为正视图，图14D大样图，图14E大样图。

图15A、图15B、图15C、图15D、图15E表示一种用网布桨叶1驱动的三轮式路面轨道两用飞车，图15A为侧视图，图15B为俯视图，图15C为正视图，图15D为局部大样图，图15E为局部大样图。

图16A、图16B、图16C表示一种以网布桨叶1为扑翼9的扑翼飞机10，图16A为侧视图，图16B为俯视图，图16C为正视图。

图17A、图17B、图17C表示一种用网布桨叶1驱动的飞机，图17A为侧视图，图17B为俯视图，图17C为正视图。

为了使各图能清晰表示桨叶的结构和网5，图中的布块8有所省略，实际制造时，各布块8应均布于网面且各布块8的左右上下有搭接。

具体实施方式

布块8与网5的连接方式有缝接、粘接、环接(布块8连接边打眼用环穿眼与网线环接)等。图1表示一种布块8与网5的缝接固定方式，缝接布块8一端绕过网线，缝接布块8两端与网布桨叶布块8的网布连接边7缝接。缝接布块8与网线或网纲6固定，以防缝接布块8沿固定的网线或网纲6滑动。

图2表示网布桨叶1的布块8与网5的连接为直接缝接方式、细绳吊接方式：细绳一端与网线或网纲6连接另一端与布块8边连接。

图3表示布块8在网面上的一种直线平行分布方式：鱼鳞分布式。上排布块8中心搭在下排相邻布块8的接缝处，有利于网眼封盖严密，进一步提高网布桨叶1的功效。

图4表示布块8在网面上的一种折线(不平行)分布方式：正交分布方式，粗实线表示网布连接边7。

图5表示一种边框为网纲的网布桨叶1。

网布桨叶1的网5可由粗网线大网眼网5与细网线小网眼网5两层组合成组合网5。其中布块8及小眼网5固定在大眼网5上，细网线小网眼网5用于阻挡网布通过网面，粗网线大网眼网5用于传递风荷载。对于大型网布桨叶1及网面应力大的桨叶，采用两层或多层网方式，使网面及布块8的受力更合理；大型网布桨叶1的网布可分为多块，便于桨叶网布在运行中拆下修理或更换。

图6表示网布桨叶1的几种常用布块8形状及布梃39的布置方式，其中布块8与网5的连接一边一般为直线。

图7表示一种带有四叶网布桨叶1的垂直轴风力机。该网布桨叶1的边框为网纲6，网纲6和网5可施加预应力，使网面平整，风能从风力机垂直轴14传出。

图8A及图8B表示一种平行滑动折叠网布桨叶1，主龙骨4在力臂2上平行滑动(或次龙骨在主龙骨上平行滑动)，通过改变龙骨4间的距离实现网布桨叶1的折叠与展开。当桨叶遇到桨叶不能抗拒的强风、强水流或需要修理时，将桨叶折叠起来。

图9A及图9B表示一种多节力臂2滑动折叠网布桨叶1，力臂2由断面大小不同的多节组成，小节***大节内，小节在大节中滑动伸缩，通过液压或其它机械方式实现，如同多节可伸缩的吊车力臂，每节力臂2端部固定龙骨4，伸缩的实现方式同吊车力臂，通过桨叶各节力臂2的伸缩改变龙骨4的间距从而实现网布桨叶1的折叠与展开，提高大型桨叶抗风能力，提高小型桨叶的便携性。

通过力臂2或龙骨4的转动实现网布桨叶1的折叠与展开，该种桨叶称为转动折叠网布桨叶1，该种桨叶可提高大型桨叶抗风能力，提高小型桨叶的便携性。图10A、图10B、图10C、图10D表示一种平行转动折叠网布桨叶1，由力臂2、若干龙骨4、网纲6、网布等构成，龙骨4与力臂2轴接，边网纲6与各龙骨4的一端连接，通过拉动边网纲6使各龙骨4绕轴13平行转动，实现网布桨叶1的折叠与展开，当边网纲6按图10A所示的点卡住时网布桨叶1折叠，当边网纲6按图10B所示的点卡住时网布桨叶1展开；该网布桨叶1的网5为两向正交网5，其中一组网线方向与龙骨4方向平行。图10E、图10F、图10G、图10H、图10J表示一种扇形转动折叠网布桨叶1，由力臂2、若干龙骨4、网纲6、网布等构成，所有龙骨4的一端与力臂2上的轴13轴接，龙骨4绕该轴13转动实现网布桨叶1的折叠与展开，边网纲6与各龙骨4的非轴接端连接，通过拉动边网纲6使各龙骨4绕轴13转动，实现网布桨叶1的折叠与展开。图10H、图10J为图10G的局部大样，图10H为网布桨叶1折叠状态，图10J为网布桨叶1展开状态，沿方向41推拉力臂端杆42实现网布桨叶1展开与折叠。

图11A、图11B、图11C表示一种带有网布桨叶1的锥形转动折叠垂直轴风力机，由风力机垂直轴14、四叶网布桨叶1、网布桨叶力臂端部拉绳111、支杆101、网布桨叶力臂转轴15、发电机或风力传出轴等构成。网布桨叶1均匀分布于中轴周边，各网布桨叶力臂2的一端与网布桨叶力臂转轴15轴接，网布桨叶力臂转轴15与风力机垂直轴14垂直并与风力机垂直轴14固定或与风力机垂直轴14的轴套固定，各网布桨叶1力臂2以网布桨叶1力臂2转轴为轴转动实现风力机的打开或收起，网固定在力臂2上。该技术方案适用于小型便携式风力发电机，用于野外作业、登山等。网布桨叶1沿方向16折叠或展开，由拉绳111和支杆101固定网布桨叶1的展开状态。

图12A、图12B、图12C表示一种带有网布桨叶1的轨道式垂直轴风力机，由水平转动支撑18、转盘19、一组网布桨叶1及相应空间支撑20、一组行走轮21、圆形轨道23、轨枕40等构成。水平转动支撑18将水平力传递到地面；转盘19圆心与垂直轴风力机转动中心同心，转盘19与水平面大体平行，网布桨叶1在转盘19四周上均布并固定在转盘19上，网布桨叶1可折叠，空间支撑20用于固定网布桨叶1并同力臂2一同将网布桨叶1接收的风能传送到转盘上，转盘19可用于储存风能，行走轮21均匀分布在转盘19周边，行走轮21固定在转盘19的下方，圆形轨道23固定在地面上并与转盘19同心，行走轮21在圆形轨道23上行驶，并将垂直荷载传送到地面。风能经行走轮轴24或中心轴14或周边导轮轴(图中未表示)传出。

其中水平力传递有三种方式：

1、中心轴承支撑方式。转盘19中心设中心轴14，轴与地面基础固定，水平力经中心轴14传至地面；

2、周边导轨支撑(图中未表示)。周边导轨布置为圆形，其圆心同圆形轨道23圆心，周边导轨也可与圆形轨道合一，周边导轨可固定在地面上也可固定在转盘19上或为转盘

19的一部分。当周边导轨固定在地面上时，周边导轮固定在转盘19上，水平力经周边导轮传给周边导轨，经周边导轨传给地面。

3、中心轴14与周边导轨混合支撑方式。

本种风力机缓解了普通垂直轴风力机的震动问题，可实现垂直轴风力机的巨型化。

网布桨叶1与列车结合可驱动列车行进或发电。网布桨叶1驱动的列车式风力发电机，由封闭环行轨道、一列首尾相连的环行列车或长度大于或等于五分之三封闭环行轨道长度的列车、一组网布桨叶1等构成，网布桨叶1大体均匀安装于各节车厢上，在风力作用下列车在封闭环行轨道上行驶，风能经列车车轮轴传出。封闭环行轨道以圆形或椭圆形轨道为佳，轨道为双轨或多轨，该轨道轨线间距可大于普通铁路轨线间距，以防车厢被风吹翻。网布桨叶1驱动的列车式风力发电机可采用现成的铁路技术、轨道和车辆，实施简便。本款风力机也可采用其它形式的垂直轴风力机桨叶。

图13A、图13B、图13C表示一种带有网布桨叶1的轮承式垂直轴风力机，该风力机由水平转动支撑18、转盘19、一组网布桨叶1及相应空间支撑20、一组垂直支撑轮25及相应基础26、圆形轨道23等构成。网布桨叶1可折叠，转盘19中心与垂直轴风力机转动中心同心，转盘19与水平面大体平行，网布桨叶1在转盘19四周上均布并固定在转盘19上，空间支撑20用于固定网布桨叶1并并同力臂2一同将网布桨叶1接收的风能传送到转盘19上，转盘19可用于储存风能；圆形轨道23与转盘19同心并固定在转盘19下方，垂直支撑轮25固定于地面，以转盘19轴心为中心均匀分布于转盘19周边，垂直支撑轮25用于支撑圆形轨道23及转盘19，承担风力机的垂直荷载；垂直支撑轮轴27可用于传出风能；风力机的垂直荷载经转盘19、圆形轨道23传至垂直支撑轮25再经垂直支撑轮基础26传到地面。其中水平转动支撑18为中心轴承或周边导轮或两者混合方式。水平转动支撑18承担风力机的水平力，水平转动支撑轴14也可用于传出风能。本种风力机缓解了普通垂直轴风力机的震动问题，可实现垂直轴风力机的巨型化。圆形轨道23及垂直支撑轮25可分别为齿轨和齿轮，以利于风能的传出。

图12A、图12B、图12C所示的轨道式垂直轴风力机及图13A、图13B、图13C所示的轮承式垂直轴风力机为垂直轴风力机大型化及其维护、利用高空风能提供了解决方案。

网布桨叶1可用于驱动路面轨道两用车(汽车、摩托车、三轮车、自行车)、各类有轨车、不带路面行走轮便携式有轨飞车等；该类车由轨道行驶部分28、轨道行驶制动装置29、车身30、车身与轨道行驶的连接部分、动力部分、控制***、路面行驶部分31等组成，动力部分为人力或电力或燃料发动机，轨道行驶部分28一般为非动力，以摆脱对轮轨间摩擦力的依赖，轨道行驶方式为跨坐式或悬挂式等；轨道行驶驱动部分为网布桨叶1，使桨叶在低速扇动时也能获得较大的推力，成对网布桨叶1对称安装在车体两侧，网布桨叶1兼做风帆，有风时轨道行驶采用风帆推进，无风或风小时轨道行驶采用动力机或人力驱动往复扇动桨叶推进；路面行驶采用人力或电动助力。该类车也可附带螺旋桨32。便携式有轨飞车可折叠、背挎或手提、不带路面行走轮，由推进器、坐位或吊带、安全框或安全罩、轨道行驶部分28等构成，其中推进器为往复扇动桨叶、风帆或螺旋桨32。便携式有轨飞车可用于短距离交通或体育运动。图14A、图14B、图14C、图14D、图14E表示一种用网布桨叶1驱动的不带路面行走轮便携式独轨车，轨道部分由轨道44及轨道支撑45等构成，独轨车由车身30、轨道行使部分31、轨道行驶制动装置29等构成，轨道行驶制动可为上下夹轨制动或为左右夹轨制动，网布桨叶1在车身左右两侧大体对称布置，网布桨叶1力臂一端与车身连接，用人力或其它动力装置推拉手把33驱动双网布桨叶1以网布桨叶1力臂与车身连接处为中心沿方向17往复扇动，驱动独轨车43沿轨道44行驶。图15A、图15B、图15C表示一种用网布桨叶1驱动的三轮式路面轨道两用车，由车身30、轨道行使部分31、轨道行驶制动装置29、路面行使部分31等构成，用人力或其它动力装置推拉手把33驱动双网布桨叶1沿方向17往复扇动，该车带有受电装置34，受电装置34接受电网35电能驱动螺旋桨32转动，实现车辆的电力驱动行驶或电动助力驱动行驶。

带有折叠网布桨叶1垂直轴风力发电机可作为电动车、路面轨道两用车等车辆的电源。其中电动车由车身、电机、蓄电池及带有折叠网布桨叶1垂直轴风力发电机等构成。该垂直轴风力发电机的折叠网布桨叶1为转动折叠网布桨叶1、平行滑动折叠网布桨叶1或力臂2伸缩折叠网布桨叶1，风力机安置在车的顶部，当车行驶时网布桨叶1落下折叠起来，贴放在车的顶部，在需要时通过反转直轴风力发电机网布桨叶1中部分桨叶的叶面方向使桨叶可同时兼作驱动风桨；当车停驶时网布桨叶1升起展开发电，为车载蓄电池充电。当桨叶较大时在车的两侧及前后设地面稳定支撑，类似于汽车吊车的稳定支撑，以防车被大风吹翻。该车可结合利用太阳能，实现车辆的低能耗或无能耗行驶。

图16A、图16B、图16C表示一种以网布桨叶1为扑翼9的扑翼飞机10。该扑翼飞机10由机身37、动力***、扑翼9、尾翼11、起落架立竿36等组成。该扑翼飞机10的扑翼9为网布桨叶1。网布桨叶扑翼9成对置于机身的两侧，用人力或其它动力推拉手把33驱动双网布桨叶1沿方向17往复扇动，其中人与起落架立竿36捆绑固定；该网布桨叶1设有两个转轴，即扇动转轴和扇动方向转轴，扇动转轴与力臂2垂直并与力臂2固定，扇动方向转轴与力臂2平行或者就是力臂2，桨叶既可以扇动转轴为轴扇动还可以扇动方向转轴为轴转动(即改变扇动方向)，使网布桨叶1可多向扇动，即网布桨叶1既可上下往复扇动，也可前后往复扇动，也可斜向往复扇动。当网布桨叶1斜向往复扇动时，网布桨叶1产生推力的同时也产生升力，类似于鸟类的飞行；尾翼11与机身轴接，通过拉杆带动其上下转动，该尾翼11用于机身的纵向平衡和转向；网布桨叶1扑翼飞机10的机身横向平衡通过机身两侧扑翼9的不对称扑动来调整。当网布桨叶1展开停止扇动，网面与飞机前进方向成一定角度，网布桨叶1可作为滑翔翼。

网布桨叶1可用于驱动飞机，代替飞机的螺旋桨或喷气机。该飞机由机身37、机翼38、尾翼11等构成。该飞机用网布桨叶1驱动，网布桨叶1成对置于机身的两侧，网布桨叶1网面与扇动方向大体垂直，网布桨叶网的有布面向机身后侧，用动力机或人力驱动网布桨叶1前后往复扇动驱动飞机前进，飞机升力通过机翼获得。当飞机滑翔时，网布桨叶1可转至机身后侧，与机身紧贴，减少飞机滑翔阻力；也可以力臂2为轴转动使网布桨叶1有布面以一定俯角迎向飞机前进方向，使网布桨叶1转换为机翼38。图17A、图17B、图17C表示一种用网布桨叶1驱动的飞机，用人力或其它动力推拉手把33驱动双网布桨叶1沿方向17往复扇动，网布桨叶1的力臂2固定在机身37两侧且与机身37连接。

网布桨叶1用作垂直轴水力机桨叶，使直接利用各种速度水流特别是低速水流的动能更为经济，避免在河流中修建水坝。网布桨叶1可作为降温的扇子用，提高扇风的功效。

Claims (11)

1.一种主动被动两用网布桨叶(1)由力臂(2)、龙骨(4)、边框(3)、网纲(6)、网(5)、一组布块(8)等构成，其中龙骨(4)固定在力臂(2)上，网纲(6)固定在力臂(2)或龙骨(4)上，所有布块(8)的网布连接边(7)固定在网布桨叶网面的一侧，网布连接边(7)为布块(8)的一条边，该边与网线或网纲(6)固定，其特征是网布桨叶边框(3)为纵向施加预应力的网纲(6)或细杆，网固定在网纲(6)或细杆上，直线网布连接边(7)方向与布块(8)主导飘向夹角取值范围为90度正负30度或网布连接边(7)方向为多向或网布连接边(7)为折线。

2.根据权利要求1所述的主动被动两用网布桨叶(1)，其特征是龙骨(4)分为多级，龙骨(4)绕其固定轴转动或在力臂(2)上平行滑动或小龙骨(4)在大龙骨(4)上平行滑动。

3.根据权利要求1所述的主动被动两用网布桨叶(1)，其特征是网纲(6)为多级，网纲(6)分布在网布桨叶(1)周边或内部。

4.根据权利要求1所述的主动被动两用网布桨叶(1)，其特征是网(5)施加预应力，网布桨叶(1)的网(5)分为多层，外层网网眼相对内层网网眼小，最外层网(5)用于固定布块(8)和阻挡布块(8)，内层网(5)用于固定其外层网(5)，最内层网(5)固定在网纲(6)或网布桨叶(1)的龙骨(4)或力臂(2)或边框(3)上。

5.根据权利要求1所述的主动被动两用网布桨叶(1)，其特征是布块(8)长度大于网眼长度，布块(8)宽度大于网眼宽度，布块(8)按面积大小分为多级，布块(8)形状为矩形或三角形或梯形或半圆形或这些形状的组合形，布块(8)在网(5)上均匀分布，布块(8)上固定若干布梃(39)。

6.根据权利要求1所述的主动被动两用网布桨叶(1)，其特征是力臂(2)为断面大小不同的多节组成，小节***大节，小节在大节中滑动伸缩。

7.一种具有权利要求1所述的主动被动两用网布桨叶(1)的锥形转动折叠垂直轴风力机，由中轴、三叶或三叶以上桨叶、桨叶力臂转轴(15)、发电机或风力传出轴等组成，桨叶均匀分布于中轴周边，各桨叶力臂(2)的一端与桨叶力臂转轴(15)轴接，桨叶力臂转轴(15)与风力机垂直轴10002  2002.4(14)垂直并与风力机垂直轴(14)固定或与风力机垂直轴(14)的轴套同定，其特征是桨叶为网布桨叶(1)，各网布桨叶力臂(2)以网布桨叶力臂转轴(15)为轴转动实现风力机的打开或收起，由拉绳(111)和支杆(101)同定网布桨叶(1)的展开状态。

8.一种具有权利要求1所述的主动被动两用网布桨叶(1)的轨道式垂直轴风力机，由水平转动支撑(18)、圆形轨道(23)、行走轮(21)等构成，圆形轨道(23)固定在地面上，行走轮(21)在圆形轨道(23)上行驶，其特征是该风力机设有一组网布桨叶(1)及其相应的空间支撑(20)、转盘(19)；转盘(19)圆心与垂直轴风力机转动中心同心，转盘(19)与水平面平行，网布桨叶(1)在转盘(19)四周上均布并固定在转盘(19)上，空间支撑(20)用于固定网布桨叶(1)并将网布桨叶(1)接收的风能传送到转盘(19)上，行走轮(21)均匀分布在转盘(19)周边，行走轮(21)固定在转盘(19)的下方，圆形轨道(23)与转盘(19)同心，风能经行走轮(21)轴或中心轴或侧面导轮轴传出。

9.一种具有权利要求1所述的主动被动两用网布桨叶(1)的轮承式垂直轴风力机，由水平转动支撑(18)、一组垂直支撑轮(25)及相应基础(25)、圆形轨道(23)等构成，其特征是该风力机设有转盘(19)、一组网布桨叶(1)及相应空间支撑(20)，转盘(19)中心与垂直轴风力机转动中心同心，转盘(19)与水平面平行，网布桨叶(1)在转盘(19)四周上均布并固定在转盘(19)上，空间支撑(20)用于固定网布桨叶(1)并将网布桨叶(1)接收的风能传送到转盘(19)上；圆形轨道(23)与转盘(19)同心并固定在转盘(19)下方，垂直支撑轮(25)固定于地面，以转盘(19)轴心为中心均匀分布于转盘(19)周边，垂直支撑轮(25)用于支撑圆形轨道(23)及转盘(19)，承担风力机的垂直荷载；风力机的垂直荷载经转盘(19)、圆形轨道(23)传至垂直支撑轮(25)再经垂直支撑轮基础(26)传到地面；水平转动支撑(18)为中心轴承或侧面导轮或两者混合方式；水平转动支撑(18)承担风力机的水平力；风能经垂直支撑轮轴(27)或水平转动支撑(18)轴传出。

10.一种用权利要求1所述的主动被动两用网布桨叶(1)驱动的车，该车由轨道行驶部分(28)、轨道行驶制动部分(29)、车身(30)、车身与轨道行驶的连接部分、动力部分、控制***等组成，其特征是轨道行驶驱动为网布桨叶(1)，网布桨叶(1)成对置于车身的两侧，网布桨叶(1)在车身左右两侧对称布置，网布桨叶(1)力臂一端与车身连接，通过人力或电力或燃料发动机动力装置推拉手把(33)驱动网布桨叶(1)以网布桨叶(1)力臂与车身连接处为中心沿方向(17)往复扇动，驱动独轨车(43)沿轨道(44)行驶。

11.一种用权利要求1所述的主动被动两用网布桨叶(1)驱动的飞机，由机身(37)、机翼(38)、尾翼(11)等组成，其特征是该飞机驱动桨叶为网布桨叶(1)，网布桨叶(1)成对置于机身(37)的两侧，网布桨叶网面与扇动方向为桨叶网面的法向，或偏离法向，偏角不大于75度，网布桨叶(1)的力臂(2)固定在机身(37)两侧且与机身(37)连接，网布桨叶网(5)的有布面面向机身后侧，用动力机或人力驱动网布桨叶(1)前后往复扇动，飞机升力通过机翼(38)获得；当飞机滑翔时，网布桨叶(1)转至机身后侧，与机身(37)紧贴或以力臂(2)为轴转动使网布桨叶(1)有布面以一定俯角迎向飞机前进方向。

Images