壓力在1--20M化之間，壓 力越高，通常性能也越好，推力相對也較大。
[0130] 而隨著近代壓力容器、氣壓傳動元件和材料科學的發(fā)展，超高壓壓縮空氣機輸出 壓力達到〉lOOMPa，壓力容器中超高壓(代號U)容器P > lOOMPa，遠高于20MPa;
[0131] 加之本發(fā)明中大容量管狀容器60和儲氣管1均為長管狀結構，它們的管徑均小于 相同容量、壓力的傳統(tǒng)技術高壓壓縮空氣儲氣罐的內(nèi)徑，在相同材質(zhì)情況下其可耐受和容 納壓力相對更高的壓縮空氣，其根據(jù)之一可參見材料力學中管子可承受的壓力公式
[0132] p=(2*o/S*S)/D
[0133] (其中：P為壓力，O為抗拉強度，S為安全系數(shù)，S為壁厚，D為管子外徑）
[0134] 而且，本發(fā)明中，高壓超高壓壓縮空氣從儲氣管1通過進氣管17射入膨脹室18途中 還被進氣管周電加熱器29和膨脹室室壁電加熱器30適度加熱，亦有利于其膨脹做功，獲得 較高的推力。
[013引②、安全
[0136] 壓力容器作為一種成熟的產(chǎn)業(yè)已制定了安全規(guī)范(Safety codes),安全規(guī)范限定 合法的工作壓力（the legal working pressure)小于儲氣裝置的破裂壓力（the rupture pressure)的40%，安全系數(shù)為2.5(亦即極限應力與許用應力之比為2.5)，安全性可靠；
[0137] 再如大學教科書中對W壓縮空氣為工質(zhì)的氣壓傳動的共同特點明確闡述道:氣壓 傳動動作迅速、反應快，工作環(huán)境適應性強，特別是在大溫差、易燃易爆、多塵埃、振動等惡 劣工況下安全可靠工作，具有防火、防爆、節(jié)能、高效、無污染等優(yōu)點；
[0138] 隨著材料科學進展，壓力容器常由耐高壓、質(zhì)輕的碳纖維構成，碳纖維是脆性的， 即使在超大的壓力下可分裂，但不會造成任何彈片，至多只會出現(xiàn)殼體"破碎"、壓縮空氣漏 出的情況，就不會出現(xiàn)碎片和高壓氣體四瓣的危險狀況，安全性也相對較好。
[0139] ③、密封良好
[0140] 至于密封方面，隨著氣壓傳動技術進展閥口密封技術也更加可靠，業(yè)內(nèi)人±知道 一個對比，壓縮空氣儲氣裝置泄氣的速率比在不用電的情況下蓄電池隨著時間延長自動將 其電量緩慢耗盡的速率還低。
[0141] 4)降低運動載體運行阻力，提速、節(jié)能;提高飛機機翼升力，利于短距離/垂直起降
[0142] 運些優(yōu)勢與本發(fā)明W高壓超高壓壓縮空氣為施力源而非燃燒產(chǎn)生的高溫燃氣，可 利用所述拉瓦爾噴管19噴射高速氣流24根據(jù)伯努利原理在運動載體周圍產(chǎn)生的空氣動力 變化有關。
[0143] 瑞典人古斯塔夫?德?拉瓦爾(Gus化V de Laval)發(fā)明的拉瓦爾噴管，被公認為" 流速增大器"，廣泛應用作為火箭發(fā)動機的噴管;在本發(fā)明中拉瓦爾噴管如上文已有所述， 也起到"流速增大器"的作用，使從所述噴氣引擎16噴口噴出高速氣流24;
[0144] 根據(jù)"流體力學之父"丹尼爾?伯努利（Daniel Bernoulli)提出的伯努利定律 (Bernoulli 'S principle)，W伯努利方程表述：
[0146] (式中P為流體所受的壓強，V為流動速度，P為流體密度，g為重力加速度，h為該點 所在高度）
[0147] 即在一個流體系統(tǒng)，比如氣流、水流中，流速越快，流體產(chǎn)生的壓力就越小，實質(zhì)上 流體密度同時減小。
[0148] 有關于此，對第一副噴氣引擎39、第二副噴氣引擎和第S副噴氣引擎44做簡要補 充：
[0149] I、關于第一副噴氣引擎39
[0150] 如上述當?shù)谝桓眹姎庖鎳娍?39在一定距離、一定角度范圍斜對著運動載體頭部 32周圍噴射高速氣流24，在運動載體頭部32前方形成一個錐體形低壓區(qū)40，其對運動載體 頭部32無甚阻力，此時運動載體最前方是雨滴狀膨脹室36。根據(jù)空氣阻力的公式：
[0152] (式中C為空氣阻力系數(shù)，P為空氣密度，S物體迎風面積，V為物體與空氣的相對運 動速度）
[0153] 據(jù)此分析雨滴狀膨脹室36所遇空氣阻力：①空氣阻力系數(shù)(化ag coefficient)， 又稱風阻系數(shù)，雨滴狀膨脹室36的形狀屬于風阻系數(shù)最小者;②雨滴狀膨脹室36的迎風面 積可W小到只有運動載體頭部32迎風面積的幾十分之一甚至幾百分之一;③空氣阻力與運 動物體在運行時其前面的空氣被壓縮而受到空氣的彈力相關，而雨滴狀膨脹室36之后錐體 形低壓區(qū)40的外側表面即圓錐側面為從第一副噴氣引擎31噴射的高速氣流24,流速極高， 通常遠高于運動載體的運動速度，不僅不會對雨滴狀膨脹室(36)前方的空氣有所壓縮，反 而將順帶"拉化"著前方的空氣隨之流向后方，空氣密度下降，有利于運動載體前行。
[0154] 周知，運動載體在空氣中運動受到的空氣阻力與速度的平方成正比；有報道速度 達到400~600米/秒時空氣阻力將與速度的=次方成正比，在速度更高的情況下空氣阻力 可與速度的高次方成正比。故此對于日漸高速的航空和航天(飛出大氣層前）飛行器如何降 低空氣阻力是一不能忽視的的課題，在高速飛機和火箭上考慮應用第一副噴氣引擎31尤有 意義。
[0巧5] n、關于第二副噴氣引擎
[0156]當一個物體在另一個物體的表面上相對運動時，受到的阻礙相對運動的力，叫滑 動摩擦力，滑動摩擦力跟壓力成正比，也就是跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力 成正比。具體來說，當潛艇在海水中相對于海水運動時，會受到海水對潛艇艇身表面施與的 阻礙其相對運動的滑動摩擦力，運種滑動摩擦力跟海水的壓力成正比，也就是跟海水對潛 艇艇身表面的正壓力成正比?？蒞滑動摩擦力公式表述：
[0157] F=^Fn
[015引（其中:F為滑動摩擦力，F(xiàn)n為正壓力，y叫動摩擦因數(shù)）
[0159] 故當?shù)诙眹姎庖鎳娍谙喈斀?、平行于潛艇（圖中未顯示)艇身表面向后方噴 射高速氣流，該高速氣流覆蓋潛艇體表，流速大而對潛艇體表正壓力小，且可吹散、卷離緊 貼潛艇艇身的海水，在潛艇艇身周圍形成一層低壓空氣層，從而降低了該潛艇向前運行時 與周圍海水的滑動摩擦阻力;而且運些所述第二副噴氣引擎向后方噴射氣體對潛艇行駛也 施與一定推力。
[0160] 虹、關于第S副噴氣引擎(44)
[0161] 上世紀70年代，美國和前蘇聯(lián)先后各推出一種具有翼上發(fā)動機的飛機，分別是實 驗性的波音YC-14(由于種種原因被取消了）和安-72( A HTOHOB A H-72)，它們發(fā)動機的噴流 直接吹拂過機翼的上表面，加速機翼上表面氣流，增加升力，W實現(xiàn)短距起落。運種技術（W 下統(tǒng)稱Ah-72技術)與本發(fā)明所述第=副噴氣引擎44相比區(qū)別技術特征如下：
[0162] ① Ah-72發(fā)動機W燃料燃燒產(chǎn)生的燃氣為動力（屬于內(nèi)燃機），本發(fā)明第=副噴氣 引擎44 W壓縮空氣為動力（屬于"無燃機"）；
[0163] ②A H-72發(fā)動機噴射的高溫燃氣可造成機翼表面一定程度的燒蝕和結構的熱疲 勞(對機翼材料要求太高、成本太貴），本發(fā)明第=副噴氣引擎(44)噴射氣流不會造成機體 燒蝕損傷；
[0164] ③A h-72發(fā)動機設置在機翼上方，本發(fā)明第S副噴氣引擎44設置在機翼前緣前 方；
[0165] ④Ah-72發(fā)動機對機翼升力的作用主要產(chǎn)生在機翼上表面，本發(fā)明第=副噴氣引 擎44對機翼升力作用不僅在于機翼上表面也作用于具有一定迎角的機翼下表面，效率更 局；
[0166] ⑤Ah-72的翼上發(fā)動機亦即飛機主推進發(fā)動機需持續(xù)工作(巡航不需要增升時也 不能停機而其燃氣持續(xù)吹在機翼上表面），本發(fā)明第S副噴氣引擎44只在需要增升時短時 工作(飛機另有主推進發(fā)動機）；
[0167] ⑥Ah-72航程受限（最大商載航程800km)，本發(fā)明第S副噴氣引擎(44)在通常情 況下與航程無關(飛機另有主推進發(fā)動機）；
[0168] ⑦Ah-72飛機的"氣速機速比"大體上持續(xù)在一個相對穩(wěn)定的數(shù)值，具有本發(fā)明第 S副噴氣引擎44的飛機的"氣速機速比"可在起飛、降落時升高（第S副噴氣引擎44工作 時），其他時間如常。
[0169] 本實施例記載了一種W壓縮空氣為施力源的系統(tǒng)的運行方法，包括W下步驟：
[0170] 步驟一:通過高壓超高壓空氣壓縮機50對大型鍋爐式壓力容器49進行加壓充氣； [0171 ]在運一過程中集管入口閥口67、全部大容量管狀容器入口閥口78和出口閥口 79開 啟，而集管出口閥口 70關閉；
[0172]電動機51利用夜間低谷電能或風電、太陽能等不易儲藏的電源，通過高壓超高壓 空氣壓縮機50經(jīng)空壓機排氣口 52、集管入口 66及其開啟的閥口 67、全部大容量管狀容器入 口76及其開啟的閥口78、W及全部大容量管狀容器出口77及其開啟的閥口79向設置于大型 流動水水箱54內(nèi)的入口端集管65、全部大容量管狀容器6〇W及出口端集管68加壓充氣；
[0173] 控制器控制從空壓機排氣口 52充入的氣體的氣壓和氣量適應于從大型流動水水 箱54進水口 55流入的冷卻水58和出水口 56流出的熱水59的水流量，使在入口端集管65、全 部大容量管狀容器60W及出口端集管68中壓縮空氣生產(chǎn)過程中伴發(fā)產(chǎn)生的熱量及時被冷 卻水58帶走，冷卻水58被加熱為適當溫度的熱水59適時從出水口 56流出通往地下直埋保溫 管57用于集中供暖，直至在入口端集管65、全部大容量管狀容器60W及出口端集管68內(nèi)仍 然基本保持常溫的大量壓縮空氣達到設計高壓，儲存?zhèn)溆茫?br>[0174] 屆時集管入口閥口67、全部大容量管狀容器入口閥口78和出口閥口79關閉，集管 出口閥口70繼續(xù)關閉；
[0175] 步驟二:通過大型鍋爐式壓力容器49向氣箱9充氣；
[0176] 在運一過程中集管入口閥口 67 W及全部大容量管狀容器入口閥口 78關閉，全部大 容量管狀容器出口閥口79中只單個分別有序開啟而其余關閉，集管出口閥口70開啟；集管 出口 69與氣箱9中儲氣管1共用的受氣管3對接，氣箱9中儲氣管1進氣閥5只單個分別有序開 啟而其余關閉;控制器控制壓縮空氣有序地從某一個大容量管狀容器60開啟的出口閥口79 經(jīng)開啟的集管出口閥口70、集管出口69、氣箱9中儲氣管1共用的受氣管3及某一個開啟的儲 氣管進氣閥5向該儲氣管1充入壓縮空氣…比如，壓縮空氣從大容量管狀容器甲62輸入儲氣 管甲10,當儲氣管甲10內(nèi)充滿達到設計要求壓力的壓縮空氣時儲氣管甲10進氣閥5關閉，然 后儲氣管乙11進氣閥5開啟，壓縮空氣從大容量管狀容器甲62輸入儲氣管乙11…
[0177] 在一個大容量管狀容器60向一個個儲氣管1充氣的過程中氣壓逐漸下降，W致后 來輪到向某儲氣管1充氣時該大容量管狀容器60內(nèi)氣壓已下降到與正在受氣的儲氣管1內(nèi) 逐漸增長的氣壓相等，運時該大容量管狀容器60已無力再繼續(xù)向該儲氣管1輸氣而該儲氣 管1內(nèi)氣壓尚未升到設計要求，例如運種情況發(fā)生在大容量管狀容器甲62向儲氣管丙12的 輸氣過程中，兩者氣壓一降一升達到相等時，儲氣管丙12內(nèi)氣壓尚未升到設計要求而大容 量管狀容器甲62內(nèi)氣壓已下降到一定值無力再繼續(xù)向氣壓已升高到一定值的儲氣管丙12 繼續(xù)輸氣，運時控制器控制儲氣管丙12進氣閥5關閉，儲氣管下13進氣閥5、儲氣管戊13a進 氣閥5等相繼單個有序開啟和關閉，使大容量管狀容器甲62內(nèi)氣壓還具有一定余壓的壓縮 空氣陸續(xù)排空到氣壓相對較低的儲氣管下13、儲氣管戊13a…然后大容量管狀容器甲62出 口閥口79關閉，大容量管狀容器乙63出口閥口79開啟，同時儲氣管丙12進氣閥5再次開啟， 使具有"原始"高壓的大容量管狀容器乙63向與其對比壓力相對較低的儲氣管丙12充氣使 其內(nèi)前已經(jīng)升高到一定值的氣壓繼續(xù)升高達到設計要求，然后儲氣管丙12進氣閥5關閉，緊 接著儲氣管下13進氣閥5開啟…
[0178] 其中，在壓縮空氣從大容量管狀容器60輸入儲氣管1過程中，對于儲氣管1內(nèi)存空 氣來講壓力在升高而具有一定的升溫趨勢，但對于從大容量管狀容器60輸入到儲氣管1內(nèi) 的運部分壓縮空氣來講其壓力正在下降而有降溫趨勢，控制器控制壓縮空氣從大容量管狀 容器60輸入儲氣管1的流量、速度，使在運一過程中儲氣管1內(nèi)氣壓穩(wěn)步升高到設計要求而 升溫趨勢與降溫趨勢相對平衡，氣溫基本穩(wěn)定；
[0179] 步驟S:氣箱9向噴氣引擎16送氣；
[0180] 在噴氣引擎19工作過程中，氣箱9中所有儲氣管1進氣閥5關閉，氣箱9中各儲氣管1 排氣閥6只單個或數(shù)個分別有序開啟而其余關閉；控制器控制壓縮空氣有序地從其中某一 個或數(shù)個儲氣管I開啟的排氣閥6、輸氣管8送入與之相連接的進氣管17,進而經(jīng)由設置在膨 脹室頭部27的射氣口 25、氣體射入調(diào)節(jié)器26射入膨脹室18;
[0181] 進氣管17管徑較儲氣管1管徑略小，進氣管周電加熱器29和膨脹室室壁加熱器30 工作，進入膨脹室18的壓縮空氣被適度加溫、保持較高壓力，并在高壓下流入與膨脹室18末 端連為一體的拉伐爾噴管漸縮部20-穿過拉伐爾噴管喉部21-由拉伐爾噴管漸闊部22噴 出，氣流極大加速，產(chǎn)生巨大推力，高速氣流24也波及相關局域空氣動力變化。
[0182] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可W做出若干改進和替換，運些改進和替換 也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種以壓縮空氣為施力源的系統(tǒng)，其特征在于，包括以高壓超高壓壓縮空氣為噴射 工質(zhì)的壓縮空氣噴氣引擎(14)，壓縮空氣產(chǎn)供裝置(48)和控制器； 所述壓縮空氣噴氣引擎（14)設置在運動載體上;所述壓縮空氣噴氣引擎（14)包括氣箱 (9)和噴氣引擎（16);所述氣箱(9)為壓縮空氣儲存容器，包括多個儲氣管（1)，所述儲氣管 (1)用于儲備和供應所述噴氣引擎（16)所需的壓縮空氣;所述噴氣引擎（16)包括主噴氣引 擎(41)和多個副噴氣引擎;所述主噴氣引擎(41)用于以從所述儲氣管（1)輸入的壓縮空氣 為噴射工質(zhì)，對所述運動載體施與向前運動的推力；多個所述副噴氣引擎包括分別設置在 所述運動載體的周圍的第一副噴氣引擎(31)、第二副噴氣引擎(42)、第三副噴氣引擎(44)、 第四副噴氣引擎(46)和第五副噴氣引擎(47)，用于以從所述儲氣管（1)輸入的壓縮空氣為 噴射工質(zhì)、并通過與所述主推噴射引擎配合而對所述運動載體形成目標方向上的推送； 所述壓縮空氣產(chǎn)供裝置(48)包括高壓超高壓空氣壓縮機(50)和大型鍋爐式