CN103754364B - 离子空气悬浮平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种离子空气悬浮平台，由负离子发生模块、电晕密集阵、电场加速层、高压电源变压器、主控模块、外围框架、各类连接导线等共同组成，本发明在没有发动机和旋转部件的情况下，整套装置实现电气化运作，环保优势十分明显，第一次提供了离子源电场动力垂直起降飞行装置，以一种全新的方式解决目前机械飞行器装置在城市飞行交通中遇到的各种困难。

Description

离子空气悬浮平台

技术领域

本发明属于飞行装置领域，具体是一种离子空气悬浮平台。

我们可以看到或者了解到，交通工具的发展是人们开阔眼界、丰富头脑的重要物质基础。在不断发展进步的交通工具中，飞行器无疑比地面行驶的交通装置和水中航行的交通装置具有更加积极地社会意义，同时技术难度更大、开发的挑战性更强。

我们查询各种各样的飞行器，虽然种类繁多，功能各异，却有着共同的特性：1.动力装置基于一些机械设施；2.具有高速旋转的活动部件或者运动部件，不论是螺旋桨飞机、喷气飞机、扑翼机、扇翼机、直升机等等。以上的各种飞行器都有一个共同的弱点，不善于在狭小空间内悬停。到目前为止最为成功的垂直起降的飞行器是直升机，哪怕作为垂直起降和空中悬停最为成功的佼佼者，因为采用了巨大的螺旋桨来得到有效的升力，为提高效率巨大的桨叶工作面积十分巨大，同样噪音惊人。

基于我国大城市特大城市数量和规模的空前发展，作为当下城市交通工具的主力：汽车、地铁、电动自行车等轮式交通工具由于在同一平面纬度内工作，无法有效错开时间差和空间差，这样城市的拥堵就随之而来。同时我们还发现一个普通的省会城市在不堵车的情况下，从城市的一端到另外一端用去1-2个小时也是非常普遍和常见的事情。

综合上述的观察我们不难发现，在同一维度工作的交通工具已经完全无法满足人们生产、生活、以及处理急、难、险、特任务的需要。国外发展城市飞行交通工具特别是飞行汽车的新闻常常不请自来闯入我们的视野。并且细数一下但凡有一定工业实力的国家都有科研单位、企业、高校在努力发展这类飞行交通装置。从他们的积极行动上不难看出，一个全新的空中交通产业正在慢慢兴起。与此同时由于运用原理上没有新的突破，以下几个短板依然存在：1高速的旋转部件作为动力源头；2.飞行器不是有长而宽的机翼就是有长而大的巨型桨叶；3.无法隔绝噪音；4.无法在较为狭小和拥挤的城市楼宇间隙穿行。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种没有发动机，没有旋转活动部件、噪音可控的飞行器，第一次提供了离子源电场动力垂直起降飞行装置，以一种全新的方式解决目前机械飞行器装置在城市飞行交通中遇到的各种困难。它实现了推力装置内置化，并且是小型化扁平化，最为突出的优点在没有发动机和旋转部件的情况下，整套装置实现电气化运作，环保优势十分明显，它以一种崭新的面貌出现在人们的面前。

本发明运用带电粒子能在电场中会被加速运动这一基础性质，再运用力的作用是相互的、作用力和反作用力这些基本的物理学规律。充分利用带电粒子被电场加速抛射出后空气定向流动得到反推力，实现本装置在空中的悬停和飞行能力。

本发明的技术方案如下：一种离子空气悬浮平台，其特征在于其包括一个总控制器，所述总控制器与若干个推力器连接，所述总控制器包括主控模块、负离子发生模块和高压电源 变压器，所述主控模块分别与负离子发生模块和高压电源变压器连接，负离子发生模块和高压电源变压器分别与电源连接，所述推力器包括外围框架，外围框架之间的上部设置有电晕密集阵，电晕密集阵的下部设置有电场加速层，电场加速层的下部设置有电子中和极板，电场加速层包括屏栅极板和加速栅极板两层极板，所述屏栅极板、加速栅极板和电子中和极板相互平行排列，所述外围框架上设置有传感器，所述传感器与主控模块连接，所述负离子发生模块与电晕密集阵连接，所述高压电源变压器与电场加速层连接。

所述的一种离子空气悬浮平台，其特征在于总控制器的两侧分别通过连接架连接一个推力器，两个推力器对称分布在总控制器的两侧，形成一个悬浮平台。

所述的一种离子空气悬浮平台，其特征在于多个推力器排列成n×n的正方形，其中n是偶数，推力器之间通过连接架相互连接，形成一个悬浮平台，总控制器设置在整个悬浮平台的中心。

所述的一种离子空气悬浮平台，其特征在于总控制器与4个推力器通过连接架对称连接，形成一个方形的悬浮平台。

所述的一种离子空气悬浮平台，其特征在于总控制器设置在一根主梁上，主梁的两侧分别对称设置有若干根次梁，每根次梁连接一个推力器，形成一个长方形的悬浮平台。

所述的一种离子空气悬浮平台，其特征在于总控制器通过多根连接架与多个推力器对称连接，以总控制器为圆心，连接架为半径形成一个圆形的悬浮平台。

本发明的离子空气悬浮平台具有如下有益效果：1.可以出现一种电力驱动的飞行器的出现特别是飞行汽车；2.本发明使飞行器上无活动部件、无发动机并且动力产生装置内置于飞行器内部有多种手段控制噪音；3.实现在不断扩大的城市中立体交通的出现；4.减少城市道路建设和外围高速公路建设土地使用，节约土地使用保护自然环境；5.由于本飞行装置无旋转部件，结构小巧在高空出现故障时可以用大型降落伞降落，在接近地面的状态下可以打开蜂窝式气囊保护飞行器和内部乘员的安全；6.本发明也可用于无人机以及无人物资载运平台上。

附图说明

图1是本发明的单元结构图；

图2是本发明的第一种离子空气悬浮平台示意图；

图3是本发明的第二种离子空气悬浮平台示意图；

图4是本发明的第三种离子空气悬浮平台示意图；

图5是本发明的第四种离子空气悬浮平台示意图；

图6是本发明的第五种离子空气悬浮平台示意图；

图中，1-外围框架；2-电晕密集阵；3-屏栅极板；4-加速栅极板；5-电子中和极板；6-传感器；7-负离子发生模块；8-主控模块；9-高压电源变压器；10-总控制器；11-推力器；12-连接架；13-主梁；14-次梁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明由负离子发生模块7、电晕密集阵2、电场加速层、高压电源变压器9、主控模块8、外围框架1、各类连接导线等共同组成。工作时电源中的电流经负离子发生模块7，通过脉冲式电路、过压限流、高低压隔离等线路升为交流高压，然后通过特殊的电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压，将直流负高压连接到金属或者碳元素制的释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕高速的释放出大量电子(e^-)，而电子无法长期存在于空气中，立刻会被空气中的氧分子、氮分子、二氧化碳分子等捕获，从而生成空气负离子。

负离子发生模块7生成的负高压用导线接到电晕密集阵2上。电晕密集阵2又叫电晕层或者离子发生层位于装置的上方，电晕密集阵2内多向排布大量的负离子发生器电晕头，电晕头的安装和排布根据实际工作需要有多种方式，也可以重叠排布。

在电晕密集阵2下方一定距离是电场加速层和电子中和极板5，电场加速层包括两层极板，屏栅极板3和加速栅极板4，两层极板和电子中和极板5是平行排布。

电源电流经过直流高压变压器，将低压电流升压至高压电流(1v-100kv)可调，通过主控模块8的管理给推力器11的电场加速层供电，形成加速电场。同时加速电场电压原则上要求高于负离子层电压。

空气经过电晕密集阵2时大量空气带上电子生成负离子，形成的副离子存储于外周材料包裹的电晕密集阵层和电场加速层之间，由于负离子是具有极性的分子，容易受到电磁力和电场力的作用，在经过电场加速层极板时会被电场加速并且抛射出去，具体工作情况如下：存储于电晕密集阵2和电场加速层之间空间内的负离子作为飞行器的推进剂，由电场加速层上部的屏栅极板3的孔进入静电场，在静电场的的作用下加速经过加速栅极板4的孔高速喷射出去产生推力。由于存储在电晕层和加速层之间的负离子被大量喷射后，这个区域内形成气体负压，外部空气在大气压作用下，从飞行器上部进入补充，在经过电晕密集阵2时又被大量生成负离子经加速层喷射出去，由此不间断工作给飞行器提供持续的推力。

由于空气外部存在大气压以及空气粘连特性，大量未被电晕层电离的空气分子一同裹挟着随同负离子定向流动喷射，故在单位时间节点上有被喷射气体数量较大，产生的反推力也非常大。

整个离子空气悬浮平台可以做成如图2至图6所示的几种形状。如图2所示，总控制器10的两侧分别通过连接架12连接一个推力器11，两个推力器11对称分布在总控制器10的两侧，形成一个悬浮平台。如图3所示，多个推力器11排列成4×4的正方形，推力器11之间通过连接架12相互连接，形成一个悬浮平台，总控制器10设置在整个悬浮平台的中心。如图4所示，总控制器10与4个推力器11通过连接架12对称连接，形成一个方形的悬浮平台。如图5所示，总控制器10设置在一根主梁13上，主梁13的两侧分别对称设置有若干根次梁14，每根次梁14连接一个推力器11，形成一个长方形的悬浮平台。如图6所示，总控制器10通过多根连接架12与多个推力器11对称连接，以总控制器10为圆心，连接架12为半径形成一个圆形的悬浮平台。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种离子空气悬浮平台，其特征在于其包括一个总控制器(10)，所述总控制器(10)与若干个推力器(11)连接，所述总控制器(10)包括主控模块(8)、负离子发生模块(7)和高压电源变压器(9)，所述主控模块(8)分别与负离子发生模块(7)和高压电源变压器(9)连接，负离子发生模块(7)和高压电源变压器(9)分别与电源连接，所述推力器(11)包括外围框架(1)，外围框架(1)之间的上部设置有电晕密集阵(2)，电晕密集阵(2)内多向排布大量的负离子发生器电晕头，电晕密集阵(2)的下部设置有电场加速层，电场加速层的下部设置有电子中和极板(5)，电场加速层包括屏栅极板(3)和加速栅极板(4)两层极板，所述屏栅极板(3)、加速栅极板(4)和电子中和极板(5)相互平行排列，所述外围框架(1)上设置有传感器(6)，所述传感器(6)与主控模块(8)连接，所述负离子发生模块(7)与电晕密集阵(2)连接，所述高压电源变压器(9)与电场加速层连接。

2.如权利要求1所述的一种离子空气悬浮平台，其特征在于总控制器(10)的两侧分别通过连接架(12)连接一个推力器(11)，两个推力器(11)对称分布在总控制器(10)的两侧，形成一个悬浮平台。

3.如权利要求1所述的一种离子空气悬浮平台，其特征在于多个推力器(11)排列成n×n的正方形，其中n是偶数，推力器(11)之间通过连接架(12)相互连接，形成一个悬浮平台，总控制器(10)设置在整个悬浮平台的中心。

4.如权利要求1所述的一种离子空气悬浮平台，其特征在于总控制器(10)与4个推力器(11)通过连接架(12)对称连接，形成一个方形的悬浮平台。

5.如权利要求1所述的一种离子空气悬浮平台，其特征在于总控制器(10)设置在一根主梁(13)上，主梁(13)的两侧分别对称设置有若干根次梁(14)，每根次梁(14)连接一个推力器(11)，形成一个长方形的悬浮平台。

6.如权利要求1所述的一种离子空气悬浮平台，其特征在于总控制器(10)通过多根连接架(12)与多个推力器(11)对称连接，以总控制器(10)为圆心，连接架(12)为半径形成一个圆形的悬浮平台。