CN105114276A - 串列式电场力飞行器推进装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种串列式电场力飞行器推进装置，可应用于大气内和大气外各种场合。该推进装置包括正负离子发生器阵列层框架，正负离子发生器，壳体，正、负屏栅极，正、负中和层，正、负加速栅极，绝缘固定螺栓。本发明通过交流电利用正负离子发生器不断对空气进行电离，产生大量的正负离子，离子会立刻被空气中的氧分子，氮分子，二氧化碳分子等捕捉，从而形成微弱的正离子风和负离子风。通过多级电离和多级加速后，从该加速器出来的是具有大速度、大通量的离子风。从而该推进装置可以提供大推力，具有运行平稳、无噪音、比冲大、推力大、应用场合广等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种串列式电场力飞行器推进装置技术，特别涉及一种高压电离空气产生正负离子，并采用电场力经过多级加速后喷射大量高速粒子来产生大推力的推进装置。
背景技术：
电推进系统利用电能电离推进剂，所产生的喷射速度比化学推进高得多，可有效减少推进剂的需求量。电推进系统具有比冲高、推力小、推进剂利用率高等特点，与传统的化学推进系统相比具有明显优势：普通化学推进剂的发动机是靠化学推进剂本身的燃烧反应获得能量，利用的是推进剂本身的内能。所以，化学推进会受到单位质量推进剂内能的限制，从而制约了最终的排气速度，而电推进系统是由外加静电场加速喷射带电的推进剂离子后产生推力，它依赖于总有效功率。功率越大离子运动越快，即发动机比冲越大。电推进系统的比冲比常规的单组元或双组元化学推进高出一倍到几十倍，所以用电推进系统实现通信卫星的位置保持可以大大节省推进剂消耗，从而增加卫星的有效载荷。
但是，目前的电推进系统产生的推力小，无法使飞行器脱离地球表面，而只能应用于太空中卫星姿态及其位置的微小调整。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种串列式电场力飞行器推进装置。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
串列式电场力飞行器推进装置，它包括离子发生器阵列层框架、负离子发生器、正离子发生器，正负离子发生器分别固定在相应的离子发生器阵列层框架上。壳体内部由绝缘固定螺栓固定着多层交替分布的正负离子发生器、屏栅极、中和层以及加速栅极。
上述固定在离子发生器阵列层框架上的离子发生器电离空气，分别产生正离子风和负离子风。另外，离子发生器、屏栅极、中和层、加速栅极由绝缘螺栓互相间隔、按照一定的次序固定在壳体内部。屏栅极和加速栅极表面均做了绝缘处理。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明基于强电场产生的电场力对电离的正负离子进行多级加速，其动力装置替代了普通的机械装置。
2.本发明在工作运行时，采用强电场动力加速正负离子风，内部无活动部件，所以产生的噪音小，具有运行平稳的优点。
3.本发明在运行时，采用了多个离子发生器和加速电场，所以产生的离子风通量大，风速快，产生的推力大。
4.本发明在应用时，可以在该装置中加入可弯曲结构，产生方向可变的推力。设计示意图如图3所示。
5.本发明在应用时，可以将该装置设计成多通道结构，产生多个方向的推力。设计示意图如图4所示。
6.本发明由于产生离子风通量大，风速快，工作时产生的推力大等特点，可为悬浮车提供垂直方向的悬浮力和水平方向的动力。设计示意图如图5所示。
7.本发明由于产生离子风通量大，风速快，工作时产生的推力大等特点，可以装设在飞机机翼上，为飞机提供水平方向上的推力。设计示意图如图6所示。
8.本发明由于产生离子风通量大，风速快，工作时产生的推力大等特点，可以内置装设在宇宙飞船上，在外加推进剂的基础上，为飞船提供较大的推力，用于宇宙航行。设计示意图如图7所示。
附图说明：
下面结合附图和实例对本发明作进一步的描述：
图1是本发明的分解示意图；
图2是本发明的结构原理图；
图3是本发明的可弯曲装置结构原理图；
图4是本发明的多通道装置结构原理图；
图5是本发明应用到悬浮车上的设计示意图；
图6是本发明应用到飞机上的设计示意图；
图7是本发明应用到宇宙飞船上的设计示意图。
各图中的附图标记及其对应的部件名称如下：
1、离子发生器阵列层框架；2、负离子发生器；3、壳体；4、正屏栅极；5、正中和层；6、正加速栅极；7、正离子发生器；8、负屏栅极；9、负中和层；10、负加速栅极；11、绝缘螺栓；12、可弯曲结构；13、推进装置；14、车身；15、机翼；16、宇宙飞船；17、推进剂。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明，见图1和图2，串列式电场力飞行器推进装置，它包括离子发生器阵列层框架1，负离子发生器2，正离子发生器7。负离子发生器2和正离子发生器7都固定在离子发生器阵列层框架1上。壳体3的内部从后往前依次固定着负离子发生器2、正屏栅极4、正中和层5、正加速栅极6、正离子发生器7、负屏栅极8、负中和层9、负加速栅极10、负离子发生器2。壳体3的前端处分别由绝缘固定螺栓11固定着正屏栅极4、正中和层5、正加速栅极6。
特别的，所述正屏栅极4、负屏栅极8、正加速栅极6和负加速栅极10表面均做了绝缘处理。其中，所述正屏栅极4、负屏栅极8、正加速栅极6和负加速栅极10上的圆形孔均为同圆心排布，安装时两栅极也为上下同轴排布。
特别的，所述正屏栅极4、负屏栅极8、正中和层5、负中和层9、正加速栅极6和负加速栅极10上有用于固定绝缘螺栓11通过的圆孔，同时壳体3前端开有若干个排列与所述螺栓相配的螺纹孔。
本发明通过交流电利用负离子发生器2对空气进行电离，不断产生大量密集的负离子，在经过电场加速后，形成大量但比较微弱负离子风。负离子在壳体3的束缚下，向正屏栅极4流动。正屏栅极4和正加速栅极6通有极性为正的高电压，在正电场的作用下，负离子向正屏栅极4加速运动并且穿过后被正中和层5中和成为空气分子。由于惯性的作用，这些空气分子继续向原来的方向运动，被正离子发生器7电离成具有一定速度的正离子，在正加速栅极6和负屏栅极8的电场作用下，正离子被加速。在此之后，又被下一个电场所加速。最后，从加速栅极6出来的风具有了一定的风速和通量。
本发明在应用时，可以在该装置中加入可弯曲结构12，产生方向可变的推力，有助于改变前进的方向。设计示意图如图3所示。
本发明在应用时，可以将该装置设计成多通道结构，产生多个方向的推力，有助于保证推力方向的稳定性。设计示意图如图4所示。
本发明由于产生离子风通量大，风速快，工作时产生的推力大等特点，可以将可弯曲装置应用到车身14上，替代原来车轮的位置，用来同时提供垂直方向的悬浮力和水平方向的动力。设计示意图如图5所示。
本发明由于产生离子风通量大，风速快，工作时产生的推力大，运行平稳等特点，可以装设在飞机机翼15上，替代原来的机械引擎，为飞行器提供水平方向上的动力。设计示意图如图6所示。
本发明由于产生离子风通量大，风速快，工作时产生的推力大等特点，可以内置装设在宇宙飞船16上。通过电离外加推进剂17产生正负离子风，为飞船提供较大的推力，用于宇宙航行。设计示意图如图7所示。
根据上述说明书的阐述，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明。
Claims (11)
1.串列式电场力飞行器推进装置，它包括离子发生器阵列层框架(1)，负离子发生器(2)，正离子发生器(7)，负离子发生器(2)和正离子发生器(7)都固定在离子发生器阵列层框架(1)上，壳体(3)的内部从后往前依次固定着负离子发生器(2)、正屏栅极(4)、正中和层(5)、正加速栅极(6)、正离子发生器(7)、负屏栅极(8)、负中和层(9)、负加速栅极(10)、负离子发生器(2)，壳体(3)的前端处分别由绝缘固定螺栓(11)固定着正屏栅极(4)、正中和层(5)、正加速栅极(6)，当空气不断进入离子发生器阵列层框架(1)，负离子发生器(2)，负离子发生器(2)即刻电离气体分子产生负离子，负离子经电场加速后被正中和层(5)中和并被正离子发生器(7)电离后被下一级电场加速，经多次加速后形成了具有一定速度和通量的离子风。
2.根据权利要求1所述的串列式电场力飞行器推进装置，其特征在于：所述固定在离子发生器阵列层框架(1)上的负离子发生器(2)电离空气产生负离子风。
3.根据权利要求1所述的串列式电场力飞行器推进装置，其特征在于：所述固定在离子发生器阵列层框架(1)上的正离子发生器(7)电离空气产生正离子风。
4.根据权利要求1所述的串列式电场力飞行器推进装置，其特征在于：正屏栅极(4)、负屏栅极(8)、正中和层(5)、负中和层(9)、正加速栅极(6)、负加速栅极(10)由绝缘螺栓(11)依次固定在壳体(3)内部。
5.根据权利要求1所述的串列式电场力飞行器推进装置，其特征在于：正屏栅极(4)、负屏栅极(8)、正加速栅极(6)、负加速栅极(10)的表面均做了绝缘处理。
6.根据权利要求1所述的串列式电场力飞行器推进装置，其特征在于：所述推进器装置内部负离子发生栅极(2)和正离子发生栅极(7)按照正负间隔排列。
7.根据权利要求1所述的串列式电场力飞行器推进装置，其特征在于：所述推进器装置加入可弯曲结构作为推力方向可变的推进器装置。
8.根据权利要求1所述的串列式电场力飞行器推进装置，其特征在于：所述推进器装置加入多通道结构作为多推力的推进器装置。
9.根据权利要求1所述的串列式电场力飞行器推进装置，其特征在于：所述推进器装置用于悬浮车的垂直起降和前进。
10.根据权利要求1所述的串列式电场力飞行器推进装置，其特征在于：所述推进器装置装设在飞机的机翼，用来提供飞机水平方向前进的推力。
11.根据权利要求1所述的串列式电场力飞行器推进装置，其特征在于：所述推进器装置用作宇宙飞船的推进装置。
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