CN111038740A - 一种超导电磁场球体反重力推进装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超导电磁场球体反重力推进装置，它包括壳体、隔板、条形超导电磁铁、磁屏蔽筒、上段受力壁、上段圆环形导体组、下段受力壁、下段圆环形导体组。上段圆环形导体组的电流顺时针流动，导体各点在电磁场中产生背离壳体中心的安培力，组成一股向上的合力作用于上段受力壁形成上推力。下段圆环形导体组的电流逆时针流动，导体各点在电磁场中产生指向壳体中心的安培力，组成一股向上的合力作用于下段受力壁形成上推力。两股上推力共同作用于装置上，从而抵消万有引力的影响使装置具有反重力推进的能力。本发明不依靠空气的作用力和反作用力推进，可自由出入地球大气圈，也可在任意空间保持静止，同时摆脱了对常规燃料和空气的依赖，可满足长期在宇宙空间中飞行的目的。
Description
技术领域
本发明属于超常规动力推进技术领域，特别是涉及一种超导电磁场球体反重力推进装置。
背景技术
反重力推进装置是指依靠物体自身内部形成的逆向力场抵消外部环境的万有引力场从而实现在空间中自由飞行的装置。它与现代所有的直接依靠空气的作用力或反作用力进行推进的常规动力装置具有本质的区别。基于反重力推进装置发展的飞行器，可以自由进出地球大气圈，在任何环境的瞬间加速到很高速度，瞬间在空间中保持静止，因此将积极推动人类探索未知宇宙的发展进程。
根据电磁学原理可知通电导线在磁场中会受到安培力的作用。该力与通电导线的电流满足左手原则，即伸直左手，让磁场的磁力线垂直穿过手心，四指指向通电导线的电流方向，大拇指的指向就是通电导线受到的安培力的方向。根据安培力的公式，安培力的大小与磁感应强度、电流强度和导线长度都成正比关系，近年来，超导技术得到了迅速的发展，目前超导磁体的最大磁感应强度已达到30特斯拉以上，当铁基超导材料研制成功后，超导磁体的最大磁感应强度有望得到更大的提高，因此导体在超导磁体的磁场中通过强电流时将受到非常强大的安培力作用。由于安培力具有做功的能力，当安培力与万有引力方向不一致且足够大时，两者之间将形成一个与万有引力场方向相反的合力场，从而使整个装置具有反重力推进的能力。
利用前述理论为基础进行反重力推进装置的设计与开发必须考虑以下几个方面的问题：一是超导电磁场的布置方式，二是通电导体的结构设计，三是安培力方向场的设计，四是受力面的设计与布置，五是反重力推进机理的实施手段。解决上述几个问题，将有助于较好地设计出反重力推进装置的模型，为未来的样机实验和应用发展提供基础。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于电磁学原理的超导电磁场球体反重力推进装置。
本发明的目的是通过下述的技术方案加以实现的：
本发明是一种超导电磁场球体反重力推进装置，它包括壳体、隔板、条形超导电磁铁、磁屏蔽筒、上段受力壁、上段圆环形导体组、下段受力壁、下段圆环形导体组、环形圆盘、弹性元件、减震器、余能回收装置；所述的壳体是一个抗高压防辐射的空心球壳；所述的隔板分为上隔板和下隔板，分别水平布置在壳体空腔内的上方位置和下方位置，上隔板和下隔板将壳体空腔分为上中下三层空间，上层空间为外推力反重力舱，下层空间为内推力反重力舱，中间空间为集控室；所述的条形超导电磁铁贯穿上隔板和下隔板的中心并竖直布置在壳体空腔的垂直中心轴线上，条形超导电磁铁的上端为N极，下端为S极，通过调整条形超导电磁铁的尺寸和输入电流的大小使条形超导电磁铁的磁力线密集区呈球面分布并处于壳体的内壁面附近；所述的磁屏蔽筒是上下与外界相通的直圆筒，磁屏蔽筒套在条形超导电磁铁的外面并与条形超导电磁铁固定安装在一起，磁屏蔽筒的中心线与条形超导电磁铁的中心线重合；所述的上段受力壁是由绝缘材料制成、球心朝下、顶部设有敞口的部分球面壁，上段受力壁布置在外推力反重力舱内并且上段受力壁的中心轴线与壳体的垂直中心轴线重合，上段受力壁的球半径略微小于壳体的球半径并紧密固定安装在壳体的内壁上；所述的上段圆环形导体组是由多个高强度高导电材料制成的圆环形管状导体组成，上段圆环形导体组的各圆环形导体的外表面皆裹有绝缘材料制成的护套，上段圆环形导体组的各圆环形导体的环宽皆相等并且外直径不相等，上段圆环形导体组的各圆环形导体按外直径尺寸从小到大由上往下水平布置在上段受力壁的内壁并与上段受力壁的内壁相切焊接，并且上段圆环形导体组的各圆环形导体之间两两相切焊接；所述的下段受力壁是由绝缘材料制成、球心朝上、底部设有敞口的部分球面壁，下段受力壁布置在内推力反重力舱内并且下段受力壁的中心轴线与壳体的垂直中心轴线重合，下段受力壁的上端缘与下隔板的下表面进行焊接；所述的下段圆环形导体组是由多个高强度高导电材料制成的圆环形管状导体组成，下段圆环形导体组的各圆环形导体皆裹有绝缘材料制成的护套，下段圆环形导体组的各圆环形导体的环宽皆相等并且外直径不相等，下段圆环形导体组的各圆环形导体按外直径尺寸从大到小由上往下水平布置在下段受力壁的外壁并与下段受力壁的外壁相切焊接，并且下段圆环形导体组的各圆环形导体之间两两相切焊接；所述的环形圆盘套在磁屏蔽筒的外面并与磁屏蔽筒外壁固定焊接在一起，环形圆盘位于磁屏蔽筒的中间位置；所述的弹性元件的一端与环形圆盘相顶靠，另一端与下隔板相顶靠；所述的减震器的上端固定安装在环形圆盘上，下端固定安装在下隔板上；所述的余能回收装置布置在集控室内并与减震器相连接。
进一步的，所述的圆环形导体为未完全封闭的圆环结构，圆环两端之间的间隙安装引线箱，引线箱上设有外接电源的正负极接口并通过导线连接圆环的两端。
采用上述方案后，本发明具有以下几个方面的特点：
一、本发明利用电磁学原理使装置内部的通电导体在强磁场中受到安培力作用，利用安培力场抵消外部空间万有引力场，从而使装置具有悬浮和飘升的能力，不再依靠空气的作用力或反作用力进行推进，可自由出入地球大气圈，也可在任意空间保持静止。
二、本发明完全由电能提供动力，不依靠常规燃料释放能量而获取动力，摆脱了对常规燃料和氧化剂(空气或其他气体)的依赖，可满足长期在宇宙空间中飞行的目的。
三、本发明通过改变电流的大小即可有效控制推力的大小，与机械逆转或变速相比较更容易调节，从而提高了装置操作的灵活性。
四、本发明可以垂直起飞和降落，减小了不同星球地表和环境条件对起停的限制，大大提高了装置的适应性和应用性。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明的装置内部结构示意图；
图2是本发明的导体结构示意图；
图3是本发明的工作原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明是一种超导电磁场球体反重力推进装置，它包括壳体1、隔板2、条形超导电磁铁3、磁屏蔽筒4、上段受力壁5、上段圆环形导体组6、下段受力壁7、下段圆环形导体组8、环形圆盘9、弹性元件10、减震器11、余能回收装置12；所述的壳体1是一个抗高压防辐射的空心球壳；所述的隔板2分为上隔板21和下隔板22，分别水平布置在壳体1空腔内的上方位置和下方位置，上隔板21和下隔板22将壳体1空腔分为上中下三层空间，上层空间为外推力反重力舱，下层空间为内推力反重力舱，中间空间为集控室；所述的条形超导电磁铁3贯穿上隔板21和下隔板22的中心并竖直布置在壳体1空腔的垂直中心轴线上，条形超导电磁铁3的上端为N极，下端为S极，通过调整条形超导电磁铁3的尺寸和输入电流的大小使条形超导电磁铁3的磁力线密集区呈球面分布并处于壳体1的内壁面附近；所述的磁屏蔽筒4是上下与外界相通的直圆筒，磁屏蔽筒4套在条形超导电磁铁3的外面，磁屏蔽筒4的中心线与条形超导电磁铁3的中心线重合；所述的上段受力壁5是由绝缘材料制成、球心朝下、顶部设有敞口的部分球面壁，上段受力壁5布置在外推力反重力舱内并且上段受力壁5的中心轴线与壳体1的垂直中心轴线重合，上段受力壁5的球半径略微小于壳体1的球半径并紧密固定安装在壳体1的内壁上；所述的上段圆环形导体组6是由多个高强度高导电材料制成的圆环形管状导体组成，上段圆环形导体组6的各圆环形导体的外表面皆裹有绝缘材料制成的护套，上段圆环形导体组6的各圆环形导体的环宽皆相等并且外直径不相等，上段圆环形导体组6的各圆环形导体按外直径尺寸从小到大由上往下水平布置在上段受力壁5的内壁并与上段受力壁5的内壁相切焊接，并且上段圆环形导体组6的各圆环形导体之间两两相切焊接；所述的下段受力壁7是由绝缘材料制成、球心朝上、底部设有敞口的部分球面壁，下段受力壁7布置在内推力反重力舱内并且下段受力壁7的中心轴线与壳体1的垂直中心轴线重合，下段受力壁7的上端缘与下隔板22的下表面进行焊接；所述的下段圆环形导体组8是由多个高强度高导电材料制成的圆环形管状导体组成，下段圆环形导体组8的各圆环形导体皆裹有绝缘材料制成的护套，下段圆环形导体组8的各圆环形导体的环宽皆相等并且外直径不相等，下段圆环形导体组8的各圆环形导体按外直径尺寸从大到小由上往下水平布置在下段受力壁7的外壁并与下段受力壁7的外壁相切焊接，并且下段圆环形导体组8的各圆环形导体之间两两相切焊接；所述的环形圆盘9套在磁屏蔽筒4的外面并与磁屏蔽筒4外壁固定焊接在一起，环形圆盘9位于磁屏蔽筒4的中间位置；所述的弹性元件10的一端与环形圆盘9相顶靠，另一端与下隔板22相顶靠；所述的减震器11的上端固定安装在环形圆盘9上，下端固定安装在下隔板22上；所述的余能回收装置12布置在集控室内并与减震器11相连接。
如图2所示，所述的圆环形管状导体为未完全封闭的圆环结构，圆环两端之间的间隙安装引线箱13，引线箱13上设有外接电源的正负极接口并通过导线连接圆环的两端。
本发明的工作原理：
如图3所示，条形超导电磁铁3接通电源后产生强磁场，超导电磁铁3的上端为N级，下端为S级，超导电磁铁3周围的磁力线由N级出发首先向外向下延伸，然后向内向下延伸回到S级，通过调整超导电磁铁3的尺寸和输入电流的大小使磁力线密集区呈球面分布并处于壳体1的内壁面附近。进一步的，上段圆环形导体组6接通电源使该组的各圆环形导体内的电流皆做顺时针流动，根据电磁学原理可知，上段圆环形导体组6的各圆环形导体的任意点在电磁场中皆产生背离壳体1中心的安培力，各点的安培力可矢量分为水平向外分力和竖直向上分力，基于圆环形沿中心轴线的对称性，各圆环形导体的总的水平分力即各点的水平向外分力之矢量和为零，总的向上分力则为各点的竖直向上分力之总和，因而各圆环形导体皆产生一股方向向上的合力，该合力作用于上段受力壁5并传递至壳体1形成上推力。进一步的，下段圆环形导体组8接通电源使该组的各圆环形导体内的电流皆做逆时针流动，根据电磁学原理可知，下段圆环形导体组8的各圆环形导体的任意点在电磁场中皆产生指向壳体1中心的安培力，各点的安培力可矢量分为水平向内分力和竖直向上分力，基于圆环形沿中心轴线的对称性，各圆环形导体的总的水平分力即各点的水平向内分力之矢量和为零，总的向上分力则为各点的竖直向上分力之总和，因而各圆环形导体皆产生一股方向向上的合力，该合力作用于下段受力壁7并传递至下隔板22形成上推力。以上两股的上推力共同作用于装置上，从而抵消万有引力的影响使装置具有反重力推进的能力。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，并且装置的外部形状和内部结构可有多种方式，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (2)
1.一种超导电磁场球体反重力推进装置，其特征在于：它包括壳体、隔板、条形超导电磁铁、磁屏蔽筒、上段受力壁、上段圆环形导体组、下段受力壁、下段圆环形导体组、环形圆盘、弹性元件、减震器、余能回收装置；所述的壳体是一个抗高压防辐射的空心球壳；所述的隔板分为上隔板和下隔板，分别水平布置在壳体空腔内的上方位置和下方位置，上隔板和下隔板将壳体空腔分为上中下三层空间，上层空间为外推力反重力舱，下层空间为内推力反重力舱，中间空间为集控室；所述的条形超导电磁铁贯穿上隔板和下隔板的中心并竖直布置在壳体空腔的垂直中心轴线上，条形超导电磁铁的上端为N极，下端为S极，通过调整条形超导电磁铁的尺寸和输入电流的大小使条形超导电磁铁的磁力线密集区呈球面分布并处于壳体的内壁面附近；所述的磁屏蔽筒是上下与外界相通的直圆筒，磁屏蔽筒套在条形超导电磁铁的外面，磁屏蔽筒的中心线与条形超导电磁铁的中心线重合；所述的上段受力壁是由绝缘材料制成、球心朝下、顶部设有敞口的部分球面壁，上段受力壁布置在外推力反重力舱内并且上段受力壁的中心轴线与壳体的垂直中心轴线重合，上段受力壁的球半径略微小于壳体的球半径并紧密固定安装在壳体的内壁上；所述的上段圆环形导体组是由多个高强度高导电材料制成的圆环形管状导体组成，上段圆环形导体组的各圆环形导体的外表面皆裹有绝缘材料制成的护套，上段圆环形导体组的各圆环形导体的环宽皆相等并且外直径不相等，上段圆环形导体组的各圆环形导体按外直径尺寸从小到大由上往下水平布置在上段受力壁的内壁并与上段受力壁的内壁相切焊接，并且上段圆环形导体组的各圆环形导体之间两两相切焊接；所述的下段受力壁是由绝缘材料制成、球心朝上、底部设有敞口的部分球面壁，下段受力壁布置在内推力反重力舱内并且下段受力壁的中心轴线与壳体的垂直中心轴线重合，下段受力壁的上端缘与下隔板的下表面进行焊接；所述的下段圆环形导体组是由多个高强度高导电材料制成的圆环形管状导体组成，下段圆环形导体组的各圆环形导体皆裹有绝缘材料制成的护套，下段圆环形导体组的各圆环形导体的环宽皆相等并且外直径不相等，下段圆环形导体组的各圆环形导体按外直径尺寸从大到小由上往下水平布置在下段受力壁的外壁并与下段受力壁的外壁相切焊接，并且下段圆环形导体组的各圆环形导体之间两两相切焊接；所述的环形圆盘套在磁屏蔽筒的外面并与磁屏蔽筒外壁固定焊接在一起，环形圆盘位于磁屏蔽筒的中间位置；所述的弹性元件的一端与环形圆盘相顶靠，另一端与下隔板相顶靠；所述的减震器的上端固定安装在环形圆盘上，下端固定安装在下隔板上；所述的余能回收装置布置在集控室内并与减震器相连接。
2.根据权利要求1所述的超导电磁场球体反重力推进装置，其特征在于：所述的圆环形导体为未完全封闭的圆环结构，圆环两端之间的间隙安装引线箱，引线箱上设有外接电源的正负极接口并通过导线连接圆环的两端。
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