CN102493938B - 飞船电动推进器 - Google Patents

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Abstract

一种飞船电动推进器，包括一个推进器框架，推进器框架内安装有一个惯量块滑轴，惯量块滑轴上套装有一个惯量块，惯量块上端面与推进器框架之间套装一个推进弹簧；推进器框架内惯量块滑轴一侧安装有一个惯量块压缩驱动机构，驱动机构中的驱动电机由控制箱控制，控制箱通过导线同时连接压缩弹簧开关和反转开关，压缩弹簧开关靠近滑轴下端并由滑动螺杆控制开启，反转开关靠近惯量块滑轴上端并由惯量块控制反转开关的开启，使驱动电机实现反转。本发明的电动推进器使用电能，用电能推动马达带动螺杆旋转压缩弹簧，通过释放弹簧的压力产生反冲力，从而获得飞船的推动力。电能没有重量，适合飞船携带。

Description

飞船电动推进器
技术领域
本发明涉及航天飞行器的动力推进装置，特别是一种飞船电动推进器。
背景技术
到目前为止，发射飞船(航天飞行器)的动力来自反冲力，而反冲力又是通过燃烧燃料获得的，这样的过程需要大量的燃料，特别是飞船到达太空后燃料更为宝贵，消耗后不能得到补充，更困难的是很难携带大量的燃料。
发明内容
本发明目的是解决现有飞船的动力推进系统不能无限度、大量携带燃料的问题，提供一种飞船电动推进器。
本发明提供的飞船电动推进器，包括一个推进器框架，推进器框架内安装有一个惯量块滑轴，惯量块滑轴上套装有一个惯量块，惯量块上端面与推进器框架之间套装一个推进弹簧；推进器框架内惯量块滑轴一侧安装有一个惯量块压缩驱动机构，该惯量块压缩驱动机构包括一个与惯量块滑轴平行设置的滑轴，滑轴上套装有一个空心滑动螺杆，滑动螺杆上通过轴承安装有一个悬臂支撑架，悬臂支撑架末端固定安装有一个方向转换节，方向转换节的末端与惯量块的下端面紧密接触，滑动螺杆与滑轴旁安装的升降螺杆啮合，升降螺杆的一端安装有从动齿轮，从动齿轮与驱动电机轴上安装的主动齿轮啮合，驱动电机由控制箱控制，控制箱通过导线同时连接压缩弹簧开关和反转开关，压缩弹簧开关靠近滑轴下端并由滑动螺杆控制开启，反转开关靠近惯量块滑轴上端并由惯量块控制反转开关的开启，使驱动电机实现反转。该推进器是将电能转换为压缩弹簧的势能，通过释放弹簧的势能，产生反冲力，推动飞船。
所述的方向转换节包括安装在悬臂支撑架末端的转换电机，转换电机轴上固定有一个惯量块推进杆，惯量块推进杆的末端与惯量块的下端面紧密接触。
推进器框架内靠近惯量块滑轴下端还安装有一个用于承接惯量块的弹簧卡托。
所述的控制箱由蓄电池和原子能电池提供电源。还可以由飞船上的太阳能电池提供电源。
本发明的优点和积极效果：
本发明的电动推进器使用电能，用电能推动马达带动螺杆旋转压缩弹簧，通过释放弹簧的压力产生反冲力，从而获得飞船的推动力。电能没有重量，适合飞船携带。
附图说明
图1是电动推进器结构示意简图。
图2是一种方向转换节实例示意简图。
图中，1.推进器框架，2.惯量块，3.惯量块滑轴，4.推进弹簧，5.方向转换节，6压缩弹簧开关，7.反转开关，8.悬臂支撑架，9.支撑架滑道，10.滑动螺杆，11.滑轴，12.升降螺杆，13.主动齿轮，14.从动齿轮，15.驱动电机，16.控制箱，17.蓄电池，18.原子能电池，19.导线，20.弹簧卡托，21.转换电机，22.惯量块推进杆。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本发明提供的飞船电动推进器，包括一个推进器框架1，推进器框架内安装有一个惯量块滑轴3，惯量块滑轴上套装有一个惯量块2，惯量块上端面与推进器框架之间套装一个推进弹簧4；推进器框架内惯量块滑轴一侧安装有一个惯量块压缩驱动机构，该惯量块压缩驱动机构包括一个与惯量块滑轴平行设置的滑轴11，滑轴上套装有一个空心滑动螺杆10，滑动螺杆上通过轴承安装有一个悬臂支撑架8，悬臂支撑架末端固定安装有一个方向转换节5，方向转换节的末端与惯量块2的下端面紧密接触，滑动螺杆与滑轴旁安装的升降螺杆12啮合，升降螺杆的一端安装有从动齿轮14，从动齿轮与驱动电机15的电机轴上安装的主动齿轮13啮合，驱动电机由控制箱16控制，控制箱通过导线19同时连接压缩弹簧开关6和反转开关7，压缩弹簧开关6靠近滑轴11的下端并由滑动螺杆10控制开启，反转开关7靠近惯量块滑轴3的上端并由惯量块2控制反转开关的开启，使驱动电机实现反转。
所述的方向转换节(见图2，一种方向转换节实例)包括安装在悬臂支撑架8末端的转换电机21，转换电机轴上固定有一个惯量块推进杆22，惯量块推进杆的末端与惯量块2的下端面紧密接触。
推进器框架内靠近惯量块滑轴下端还安装有一个用于承接惯量块2的弹簧卡托20。
所述的控制箱由蓄电池17和原子能电池18提供电源。还可以由飞船上的太阳能电池提供电源。
飞船电动推进器的工作过程和操作方法
如图1所示，图中推进器框架1固定在飞船后部和任何适当的部位，驱动电机15带动主动齿轮13转动，主动齿轮13带动从动齿轮14，从动齿轮14带动升降螺杆12旋转，升降螺杆12带动滑动螺杆10沿着滑轴11滑动。滑动螺杆10沿着滑轴11向上(图中所示方向)滑动时带动悬臂支撑架8沿着支撑架滑轴11滑动，并且悬臂支撑架8推动惯量块2压缩推进弹簧4，当惯量块撞击反转开关7时，通过控制箱16顺序产生3个作用：1，升降螺杆12停止转动；2，方向转换节5转动一个角度(约45至90度角)，方向转换节脱离惯量块下端面，这时惯量块不受阻碍，在推进弹簧4的压力下进行反冲运动，反作用力通过推进弹簧4传给飞船，这样飞船就获得了向前的推力；3，升降螺杆12进行反向转动，使滑动螺杆10向下滑动。当滑动螺杆10撞击压缩弹簧开关6时，通过控制箱也顺序产生3个作用：4，升降螺杆12停止转动；5，方向转换节5再次反向转动一个角度(约45至90度角)，重新回到惯量块下端面；6，升降螺杆12进行正向转动。这样周而复始的运动就使飞船获得连续的推动力。
特征及用途
图中17是蓄电池，在飞船离开地面前进行充电，进入太空后可用太阳能电池充电。太空中存有阳光及各种射线，太阳能电池可将它们转化为电能，所以飞船可以长期的在脱离地球的条件下获得能量的补充，由于本发明用电能推动，所以飞船就可以长期受到推动。
本发明还可用于飞船的定位及姿态的调整，由于本发明的动力可精密的定量提供，所以飞船的定位及姿态的调整可准确方便的进行。
由于本发明的马达在带动螺杆的传动过程中可产生杠杆的作用，所以也可以压缩弹力很大的弹簧，从而也能产生很大的反冲力。
图中18是原子能蓄电池，由于原子能蓄电池能携带大量的电能，如果飞船装有原子能蓄电池，就可能用本发明长期的产生强大的推力。
图中20是弹簧卡托(一个装有弹簧的装置)，用以保护上述的弹簧及防震。

Claims (5)

1.一种飞船电动推进器，其特征在于，该推进器包括一个推进器框架，推进器框架内安装有一个惯量块滑轴，惯量块滑轴上套装有一个惯量块，惯量块上端面与推进器框架之间套装一个推进弹簧；推进器框架内惯量块滑轴一侧安装有一个惯量块压缩驱动机构，该惯量块压缩驱动机构包括一个与惯量块滑轴平行设置的滑轴，滑轴上套装有一个空心滑动螺杆，滑动螺杆上通过轴承安装有一个悬臂支撑架，悬臂支撑架末端固定安装有一个方向转换节，方向转换节的末端与惯量块的下端面紧密接触，滑动螺杆与滑轴旁安装的升降螺杆啮合，升降螺杆的一端安装有从动齿轮，从动齿轮与驱动电机轴上安装的主动齿轮啮合，驱动电机由控制箱控制，控制箱通过导线同时连接压缩弹簧开关和反转开关，压缩弹簧开关靠近滑轴下端并由滑动螺杆控制开启，反转开关靠近惯量块滑轴上端并由惯量块控制反转开关的开启，使驱动电机实现反转。
2.根据权利要求1所述的飞船电动推进器，其特征在于该推进器将电能转换为推进弹簧的势能，通过释放推进弹簧的势能，产生反冲力，推动飞船。
3.根据权利要求1所述的飞船电动推进器，其特征在于所述的方向转换节包括安装在悬臂支撑架末端的转换电机，转换电机轴上固定有一个惯量块推进杆，惯量块推进杆的末端与惯量块的下端面紧密接触。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的飞船电动推进器，其特征在于推进器框架内靠近惯量块滑轴下端安装有一个用于承接惯量块的弹簧卡托。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的飞船电动推进器，其特征在于所述的控制箱由蓄电池和原子能电池提供电源。
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