CN107476945A - 一种高频高压电磁微波反重力推进系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高频高压电磁微波反重力推进系统，包括有电源、射频控制器、散热风扇、推进器、高压输出终端和高压控制器，所述的电源分别与射频控制器、散热风扇和高压控制器连接，所述的射频控制器通过导线与推进器连接，高压控制器通过导线与高压输出终端连接，控制高压输出终端输出的电压大小、电流强度和输出功率，高压输出终端通过高压导线与推进器连接，将高压输出终端输出的高压电能传输给推进器。本发明建立了以不依靠任何化学燃料为基础的反重力推进方式，这种推进方式产生的等离子体能够吸收雷达波，产生了针对雷达隐身的附加功效。使得安装有这种推进方式的飞行器具有躲避雷达探测的效能。

Description

一种高频高压电磁微波反重力推进系统

技术领域

本发明涉及反重力推进领域、射频微波领域、非对称性电容器领域的交叉技术领域，尤其涉及一种高频高压电磁微波反重力推进系统。

背景技术

现有的非对称性电容器在高压电的加载作用下，具有一定的推进力和反重力效果，这种反重力效果源于离子风的形成。但现有非对称性电容器所产生的离子风推力非常微弱，能效比极低。在增加两极板电压的情况下，可以提高离子风的推力和反重力效果，但太大时，导致极板间的空气介质层被击穿，不能发挥非对称性电容器的作用。因此通常通过增加极板电压的方式，提高非对称性电容器的推力，其提升空间非常有限。

而唯独射频发射系统，也不能产生任何推力和反重力效果。本发明创造性地将两者相结合，使得整个装置在空气常压环境下，首次出现了神奇般的持续稳定的射频微波电火焰喷射，该火焰区别于一般的空气辉光放电火焰不稳定的淡蓝微弱状态，它稳定明亮，在白天阳光强烈的情况下，都可以肉眼可见，夜晚更加明亮。

由于现有的一般非对称性电容器具有电离周围空气的能力，产生空气等离子体和指向大面积极板的微弱推力。但本例中的高频高压电磁微波反重力推进系统产生的推力，比现有一般的非对称性电容器产生的推力更大，具体大小与射频源发射的微波功率相关。调节射频源发射的微波功率可调节推力输出的大小，容易地实现了推力输出的可控化。因此本发明也可作为全电推力反重力发动机的研发基础。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高频高压电磁微波反重力推进系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高频高压电磁微波反重力推进系统，包括有电源、射频控制器、散热风扇、推进器、高压输出终端和高压控制器，所述的电源分别与射频控制器、散热风扇和高压控制器连接，所述的射频控制器通过导线与推进器连接，高压控制器通过导线与高压输出终端连接，控制高压输出终端输出的电压大小、电流强度和输出功率，高压输出终端通过高压导线与推进器连接，将高压输出终端输出的高压电能传输给推进器，所述的散热风扇位于推进器的侧面。

所述的推进器包括有磁控管、小面积发射针、耐压绝缘套筒、同轴连接器、大面积接收腔体、流体入口引导板、流体出口引导板、磁控管支架和出口引导板支架，所述的磁控管安装在磁控管支架上，磁控管的电源输入端连接所述的射频控制器，流体入口引导板安装在磁控管支架的下端，大面积接收腔体安装在流体入口引导板的下面，所述的小面积发射针上端为钝头，下端为尖头，钝头通过同轴连接器连接磁控管的发射头，小面积发射针穿过流体入口引导板进入大面积接收腔体内，小面积发射针的尖头位于大面积接收腔体的中心处，所述的耐压绝缘套筒嵌套包裹在小面积发射针的外部，高压输出终端通过高压导线与大面积接收腔体连接，在大面积接收腔体的底部内侧通过出口引导板支架安装有所述的流体出口引导板。

磁控管的电源输入端连接射频控制器，接受射频控制器对它施与的功率控制和调节；小面积发射针一端为钝头，用于连接磁控管发射头，另一端为尖头，用于对大面积接收腔体进行离子放电；小面积发射针钝头与连接磁控管发射头之间用导电性良好的同轴连接器锁紧连接固定；耐压绝缘套筒嵌套包裹在小面积发射针外部，防止小面积发射针从非尖端的部分对外放电；用导线将大面积接收腔体与所述的倍压筒或堆锥等其它高压输出终端相连接；大面积接收腔体内壁与小面积发射针的尖端距离等于大面积接收腔体的半径R，当通电工作时，在这个半径为R的距离空间中可产生明亮的电火焰，和比较强的离子风。

所述的磁控管支架、流体入口引导板、流体出口引导板、出口引导板支架和耐压绝缘套筒均由非金属耐压绝缘材料制造而成；大面积接收腔体由导电性良好的金属材料制造而成；流体出口引导板、耐压绝缘套筒由具有耐高温特性的材料制造而成；小面积发射针由导电性良好且具有耐高温特性的金属材料制造而成。

所述的流体入口引导板为中间有孔的圆环状结构，且具有C型弯曲的横截面，具有引导离子风和气流向小面积发射针针尖流动的能力。

流体出口引导板为上小下大的圆锥状结构，底部有引流圆弧，具有引导离子风和气流向大面积接收腔体底部的出口流动的能力。

所述的高压输出终端为倍压筒或堆锥输出终端。

通电工作时，大面积接收腔体底部的出口处，出现强劲的离子风，并产生推力。

环境气体通过磁控管支架内侧的腔道和流体入口引导板中间的孔洞进入大面积接收腔体并在腔道和流体入口引导板中间的孔洞处形成负压，产生一定真空度，这个负压和真空度进一步吸引大面积接收腔体外部的环境气体进入其内腔。

所述的小面积发射针和大面积接收腔体两者构成一个非对称性电容器模块。

所述的倍压筒或堆锥等其它高压输出终端，高压导线，以及高压控制器构成一个高压发生器模块。

所述射频控制器，导线，散热风扇，磁控管或其它形式的射频发射源组件，同轴连接器，耐压绝缘套筒，以及小面积发射针构成一个射频发射器。

所述散热风扇用于给磁控管或其它形式的射频发射源组件散热降温，且散热方式不仅限于风扇的形式，也可以换成其它形式的诸如水冷组件或者水冷板进行针对微波射频发射组件的水冷散热方式。

把非对称性电容器和射频发射天线终端相结合。

包含非对称性电容器和射频发射天线终端的功能结合体，在通电工作过程中，且在无需其它化学燃料供给情况下，可在小面积发射针周围产生稳定明亮的电电火焰，该电火焰具有推进力。

电火焰的体积范围大小、明亮程度、和喷射推进力的大小，通过调节射频供给的频率和功率，以及高压发生器的输出电压和电流的方式，可对其进行调节和控制。

所述推进器因底部等离子体喷射产生的推力，用作飞行器等离子反重力推进发动机时，发动机产生的等离子体同时具有吸收雷达波的作用，能够保护飞行器避开某个特定方向上雷达的探测，实现飞行器的等离子体隐身功能，使得飞行器具有隐身侦察、隐身突击效能。

所述构成小面积发射针的导线应具有合适的长度，保证由同轴连接器和小面积发射针构成的天线系统，具有合适的匹配阻抗，并利于射频源发射出的能量，能最大限度地馈送到放电尖端上，而不反射回磁控管。

保持高压电源输出电压不变的情况下，通过调节所述磁控管的发射频率或者输出功率，可以调节流过非对称性电容器两极板间的电流，最终调节和控制等离子体的喷射速度以及推进器的推力输出。

输入、输出功率计算思路和方法为：输入该装置的电能将被转化为输出该装置的能量，输出的能量包括热能、光能、机械动能、和电磁波辐射能量，其中输出的动能和热能占主要部分，即有在热能也转换为离子间相互碰撞和作喷射运动的机械能情况下，该装置将高压发生器输出的电能，高效转化为推进系统最终获得的机械能，即表示为其中参数解释为：

U-非对称性电容器两极板间加载的电压，

I-非对称性电容器两极板间流过的电流，

R-极板间气体离子介质的电阻，

m-极板间气体离子的质量，

R-极板间极板间气体离子的运动速度。

装置通电运行时，在非对称性电容器的两个极板之间，会产生很强的离子风，离子风产生的推力大小与非对称性电容器两极间加载的电压，和回路电流大小相关，回路电流又和射频源的发射功率相关。因此，我们可以通过调节非对称性电容器的电压、电流、以及射频发射功率，来调节和控制该装置输出的推力大小。当用它来制造全电推力型的离子型反重力发动机时，可以实现发动机推力输出的可控化和可调节状态。

本发明的优点是：1.全电驱动，不需要任何其它化学燃料或者气体的助燃。不需要依赖任何第三方介质工作气体和燃料的助燃，即可产生基于环境气体的离子化点火动作和离子风推进力。

2.常压下或者高压环境都可以产生等离子火焰和推进力，不需要像某些等离子发生器需要低气压和真空放电室环境。

3.相对于一般非对称性电容器而言，他能在相同极板电压的情况下，可以加载和耐受更大的电流通过两极板而不击穿两极板间的空气介质层，可以产生比一般非对称性更大的离子风推力。而且，这种离子风推力的大小可以通过调节射频发射源的馈电功率而达到可控状态。射频发射源磁控管发射的功率越大，非对称性电容器两极板之间的电流就越大，得到的等离子火焰更强，离子风推力也更大。

4.本高压电磁微波离子火焰喷射推进装置结构形式可以灵活多变。只要满足电极和能量供给要求，该高压电磁微波离子火焰喷射推进装置可以设计成多种结构形式。本发明所述只是一个基础版本的推进系统。可在本发明的基础上改进出更多形式推进器，优化大面积接收腔体的气动布局，从而产生出更强的等离子推进力。

5.以本发明中的全电等子点火方式为基础，还可制造无需汽油、柴油或者其它化学燃料供给的内燃机形式发动机，只需要用全电驱使压缩空气点火，驱动内燃机运转，产生机械功率输出。

6.以本发明中的全电等子点火方式为基础，还可制造无需航空燃油或者其它化学燃料供给的涡轮发动机，只需要用全电驱使压缩空气点火，驱动涡轮发动机运转，产生持续推力和机械功率输出。

7.本发明建立了以不依靠任何化学燃料为基础的反重力推进方式，这种推进方式产生的等离子体能够吸收雷达波，产生了针对雷达隐身的附加功效。使得安装有这种推进方式的飞行器具有躲避雷达探测的效能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为推进器结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种高频高压电磁微波反重力推进系统，包括有电源1、射频控制器2、散热风扇4、推进器6、高压输出终端8和高压控制器9，所述的电源1分别与射频控制器2、散热风扇4和高压控制器9连接，所述的射频控制器2通过导线3与推进器6连接，高压控制器9通过导线3与高压输出终端8连接，控制高压输出终端8输出的电压大小、电流强度和输出功率，高压输出终端通过高压导线7与推进器6连接，将高压输出终端8输出的高压电能传输给推进器6，所述的散热风扇4位于推进器6的侧面。

如图2所示，所述的推进器6包括有磁控管5、小面积发射针14、耐压绝缘套筒15、同轴连接器17、大面积接收腔体10、流体入口引导板16、流体出口引导板11、磁控管支架18和出口引导板支架13，所述的磁控管5安装在磁控管支架18上，磁控管5的电源输入端连接所述的射频控制器2，流体入口引导板16安装在磁控管支架18的下端，大面积接收腔体10安装在流体入口引导板16的下面，所述的小面积发射针14上端为钝头，下端为尖头，钝头通过同轴连接器17连接磁控管5的发射头，小面积发射针14穿过流体入口引导板16进入大面积接收腔体10内，小面积发射针14的尖头位于大面积接收腔体10的中心处，所述的耐压绝缘套筒15嵌套包裹在小面积发射针14的外部，高压输出终端8通过高压导线7与大面积接收腔体10连接，在大面积接收腔体10的底部内侧通过出口引导板支架13安装有所述的流体出口引导板11。

所述的磁控管支架18、流体入口引导板16、流体出口引导板11、出口引导板支架13和耐压绝缘套筒15均由非金属耐压绝缘材料制造而成；大面积接收腔体10由导电性良好的金属材料制造而成；小面积发射针14由导电性良好且具有耐高温特性的金属材料制造而成。

所述的流体入口引导板16为中间有孔的圆环状结构，且具有C型弯曲的横截面。

流体出口引导板11为上小下大的圆锥状结构，底部有引流圆弧。

所述的高压输出终端8为倍压筒或堆锥输出终端。

实施方式一：

设备开机运行顺序为：首先，打开高压控制器9，让倍压筒8对由小面积发射针14和大面积接收腔体10构成的非对称性电容器进行高压加载，让其工作在离子电晕放电模式下，且不击穿其中的空气介质；然后，打开散热风扇和射频控制器，让磁控管5发射出的射频电磁场，射频头和同轴连接器的传输，在小面积发射针14尖端上发射出较强的射频电磁场，从而激发等离子态的空气，产生明亮的等离子火焰，且大大提高非对称性电容器产生的离子推力；最后，通过操作调节射频控制器，来改变磁控管5发射出的射频电磁场强度，进而可以改变非对称性电容器产生的等离子体反重力喷射形成的推力大小。

实施方式二：

通过调节流过非对称性电容器两极板间的电流，可以调节和控制等离子体的喷射速度，以及推进器6最终的推力输出。

当撤去磁控管5发射的微波，只保留非对称性电容器的高压时，流过非对称性电容器的电流有所减少，同时电容器两端的电压可保持不变；当增加射频源5发射的微波强度，非对称型电容器的输出电压和其它条件保持不变时，在不导致非对称性电容器高压击穿的情况下，流过非对称性电容器的电流随之增加，最终致使推进器6的离子推力输出随之提高。

Claims (6)

1.一种高频高压电磁微波反重力推进系统，其特征在于：包括有电源、射频控制器、散热风扇、推进器、高压输出终端和高压控制器，所述的电源分别与射频控制器、散热风扇和高压控制器连接，所述的射频控制器通过导线与推进器连接，高压控制器通过导线与高压输出终端连接，控制高压输出终端输出的电压大小、电流强度和输出功率，高压输出终端通过高压导线与推进器连接，将高压输出终端输出的高压电能传输给推进器，所述的散热风扇位于推进器的侧面。

2.根据权利要求1所述的一种高频高压电磁微波反重力推进系统，其特征在于：所述的推进器包括有磁控管、小面积发射针、耐压绝缘套筒、同轴连接器、大面积接收腔体、流体入口引导板、流体出口引导板、磁控管支架和出口引导板支架，所述的磁控管安装在磁控管支架上，磁控管的电源输入端连接所述的射频控制器，流体入口引导板安装在磁控管支架的下端，大面积接收腔体安装在流体入口引导板的下面，所述的小面积发射针上端为钝头，下端为尖头，钝头通过同轴连接器连接磁控管的发射头，小面积发射针穿过流体入口引导板进入大面积接收腔体内，小面积发射针的尖头位于大面积接收腔体的中心处，所述的耐压绝缘套筒嵌套包裹在小面积发射针的外部，高压输出终端通过高压导线与大面积接收腔体连接，在大面积接收腔体的底部内侧通过出口引导板支架安装有所述的流体出口引导板。

3.根据权利要求2所述的一种高频高压电磁微波反重力推进系统，其特征在于：所述的磁控管支架、流体入口引导板、流体出口引导板、出口引导板支架和耐压绝缘套筒均由非金属耐压绝缘材料制造而成；大面积接收腔体由导电性良好的金属材料制造而成；小面积发射针由导电性良好且具有耐高温特性的金属材料制造而成。

4.根据权利要求2所述的一种高频高压电磁微波反重力推进系统，其特征在于：所述的流体入口引导板为中间有孔的圆环状结构，且具有C型弯曲的横截面。

5.根据权利要求2所述的一种高频高压电磁微波反重力推进系统，其特征在于：流体出口引导板为上小下大的圆锥状结构，底部有引流圆弧。

6.根据权利要求2所述的一种高频高压电磁微波反重力推进系统，其特征在于：所述的高压输出终端为倍压筒或堆锥输出终端。