CN111361720B - 一种一体化磁流体推进器 - Google Patents
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Abstract
一种一体化磁流体推进器，包括入口壳体(1)、超导磁体(2)、出口壳体(3)、出口连接段(4)、推进通道(5)、入口连接段(6)及通道电源(7)。超导磁体、入口壳体、推进通道、出口壳体、入口连接段和出口连接段形成三个独立的密封浮力舱体；推进器具有结构相对简单、能独立运行等特点，可作为一个独立的推进单元，也可外接于舰船等设备上作为推进器使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁流体推进器。
背景技术
磁流体(MHD)推进技术由于其超静音效果而颇受关注，但由于磁流体的效率与磁场强度的平方成正比，较高的推进效率需要较高的磁场强度；高磁场必然需要使用超导磁体。目前超导磁体都需要使用低温系统，其必然使推进器体积和重量增加。由于推进器的体积及重量的问题，目前研究高场强下磁流体推进的噪声及流动特性基本都是通过管道平台开展研究。将MHD推进器作为一个独立推进单元开展的研究活动较少，其主要原因在于磁流体推进器较重且庞大，不易于装船或独立使用，将其安在舰船上安装使用往往会影响舰船本体的设计，而需要主机厂协同设计，时间和经济成本较高，不易于MHD推进技术的实用化研究。
为研究MHD推进器整体的流动及噪声特性，尽早使其能够实用化，需构建可独立运行的MHD推进器，避免其与舰船为一体设计时，MHD推进器与舰船流动边界层的相互影响，使MHD推进器与舰船设计独立出来，有利于该技术的进一步发展。
发明内容
本发明的目的是为促进MHD推进技术的发展，提出一出可独立运行的磁流体推进器。本发明一体化磁流体推进器既可用于独立使用，又能迅速地改装外接于舰船上，有利于促进磁流体推进器的实用化发展。
本发明的一体化磁流化推进器用以下技术方案实现：
本发明一体化磁流体推进器为流线型的结构。左侧为入口端，是一个半球形结构；中间部分为推进器部分，为圆柱形壳体结构；右侧为喷口端，是一个半椭球形结构。所述的一体化磁流体推进器从左到右依次为入口腔体、MHD推进器腔体、出口腔体。其中MHD推进器腔体由超导磁体及插入超导磁体温孔内的推进通道组成。入口腔体由入口壳体、入口连接段和超导磁体左侧承重法兰依次连接组成，入口连接段位于入口壳体内，与推进通道连接。出口腔体由出口壳体、出口连接段及超导磁体右侧承重法兰依次连接组成，出口腔体位于出口壳体内，与推进通道连接。
所述的MHD推进器腔体、入口腔体和出口腔体三者的腔体结构使得推进器的浮力稍大于重力，推进器在水下具有正浮力。
本发明一体化磁流体推进器整体为轴对称结构，超导磁体的中心相对本发明一体化磁流体推进器几何中心靠右M mm布置，M通过力矩平衡公式M＝(G1L1-G2L2)/G3算得，其中G1为入口壳体重量，L1为入口壳体重心到推进器几何中心的距离，G2为出口壳体重量，L2为出口壳体重心到推进器几何中心的距离，G3为超导磁体体重量。
MHD推进器腔体中，推进通道与超导磁体温孔同轴。推进通道内表面嵌有电极和电极引线，电极引线嵌于推进通道内表面，与电极连接。电极处于超导磁体的匀强磁场强度区域内。通道电源固定安装在超导磁体左侧端部的左侧承重法兰上，沿超导磁体中心面对称布置于入口腔体内，通道电源与推进通道内的电极引线的引线接口连接，为电极提供电能。超导磁体为推进器最重的部件，其重心在于其几何中心下方，保证了推进器的重心处于推进器浮心的下方，从而实现了推进器的上下稳定。
本发明推进器圆周方向的轴对称布置保证了推进器在水下的周向稳定；推进器的入口腔体与出口腔体的重心对称布置保证了推进器的轴向稳定。
本发明一体化磁流体推进器在海水下能独立保持稳定性，具有可充电的通道电源，能灌注液氦。本发明可独立在水下运行，也可以安装于舰船外部充当推进器。海水从所述磁流体推进器入口连接段吸入，推进通道对海水供电，经超导磁体磁场作用，将海水从出口连接段喷出，从而产生推力。
所述的入口壳体为具有半球形流线外形的耐压壳体结构。所述入口壳体由纬向环肋板和经向纵肋板加外蒙皮结构组成。经向纵肋板平行于推进器轴线，纬向环肋板垂直于推进器轴线，经向纵肋板和纬向环肋板纵横交叉布置于入口壳体的中段，外蒙皮覆盖于纬向环肋板和经向纵肋板的表面。经向肋板和纬向肋板均匀分布。入口壳体的左侧为推进器入口，入口为一有内孔的环形加厚肋板，环形加厚肋板的内孔为推进器的进水口。环形加厚肋板的左端面为进水端面，进水端面为加工表面，环形加厚肋板的加工表面光滑，沿进水口圆周方向均匀分布有螺纹孔，该螺纹孔用于与入口连接段的入口连接法兰密封固定连接。入口壳体的右侧为加厚法兰肋板，加厚法兰肋板上的外圆面加工有外圆沉槽，加厚法兰的右侧端面加工有环形密封槽，加厚法兰的环形密封槽外侧加工有均匀分布的螺孔，加厚法兰的环形密封槽及螺孔用于与超导磁体的左侧承重法兰密封及固定。
所述的超导磁体是一个功能部件，可实现液氦灌注、制冷、励磁等功能，与推进通道共同组成了MHD推进器腔体。所述超导磁体又为推进器的主要支承部件，支撑推进器的推进通道、入口壳体和出口壳体；超导磁体左侧承重法兰支撑入口壳体，超导磁体右侧承重法兰支撑出口壳体，超导磁体两端的左侧承重法兰和右侧承重法兰共同支撑推进通道；所述超导磁体具有圆柱流线形外壳，为一水平放置的圆柱形结构，左侧和右侧端面为承重法兰，中间为一真空密封的腔体。超导磁体圆柱中心偏下位置设有轴向温孔；超导磁体的腔体内部装有超导线圈；超导磁体的腔体外圆柱上端设有承重的凸出结构，凸出结构上留有液氦灌注口、电源、控制线密封接口；凸出结构可安装可拆卸的流线形凸出罩，也可用于与舰船连接。超导磁体的左侧承重法兰为平面结构，左侧承重法兰外端面上设有与入口壳体和推进通道固定连接的螺纹孔；超导磁体的右侧承重法兰为平面结构，右侧承重法兰外端面上设有与出口壳体和推进通道固定连接的螺纹孔；所述超导磁体为推进器的最重的部件。
所述的出口壳体具有半椭球流线外形的耐压壳体。所述耐压壳体由经向纵肋板、纬向环肋板和外蒙皮构成；经向纵肋板平行于推进器轴线，纬向环肋板垂直于推进器轴线，经向纵肋板和纬向环肋板纵横交叉布置于出口壳体的中段，外蒙皮覆盖于纬向环肋板和经向纵肋板的表面。出口壳体的经向纵肋板和纬向环肋板均匀分布。出口壳体的左侧为加厚法兰肋板，加厚法兰肋板外圆面上加工有沉槽。加厚法兰肋板的左侧端面为平面，其上加工有环形密封槽，环形密封槽的外侧加工有均匀分布的螺孔，加厚法兰肋板的密封槽和螺孔用于与超导磁体的右承重法兰密封及固定。出口壳体的右侧为推进器的喷口，喷口为一有内孔的环形加厚肋板；环形加厚肋板的右端面为推进器的出水口；环形加厚肋板的右端面为光滑的加工表面，环形加厚肋板的右端面上沿喷口圆周方向加工有均匀分布的螺纹孔，环形加厚法兰的加工表面及螺纹孔用于出口连接段的固定密封。
所述的推进通道安装于超导磁体温孔内，与超导磁体温孔形成间隙配合。推进通道内嵌有电极和电极引线，推进通道外部与超导磁体温孔连接处设有定位槽。所述电极嵌于推进通道内表面，与通道内的流体接触，电极采用钛镀铂电极，正负极成对使用。所述电极引线嵌于推进通道内表面，与电极连接，并在通道外表面引出电极引线的引线接口，为电极提供电源接口。电极引线的引线接口为螺纹接口，接线面为平面，可降低连接电阻。所述电极和电极引线与推进通道保持密封绝缘。所述定位槽与超导磁体左右承重法兰配合，固定推进通道与超导磁体的相对位置，并可保证电极处于超导磁体匀强磁场区间内。推进通道内的超导磁体磁场方向垂直于推进通道电极电流方向及推进通道内磁流体流动方向，满足左手定则。
所述入口连接段由入口连接法兰、喇叭入口段和软连接段组成。所述入口连接法兰为由端面法兰和突出圆柱法兰组成的法兰结构。所述端面法兰为平面结构，沿内孔加工有环形的密封槽，环形密封槽外侧均匀加工有连接螺孔，用于与入口壳体的左侧的环形加厚肋板连接固定及密封。所述突出圆柱法兰为圆环结构，其内孔面沿轴向均匀设有两个环形密封槽，可通过密封圈与喇叭入口段的左侧圆柱段的外圆密封配合。所述喇叭入口段为变截面段，其左侧设有与入口连接法兰的突出圆柱法兰内孔密封连接的圆柱段，其右侧设有与推进通道等直径的圆柱段。喇叭入口段从左到右为渐缩形状，左侧圆柱段入口截面积为推进通道截面积的N倍，N大于1。所述软连接段为橡胶卡箍连接段。所述入口连接段通过左侧的入口连接法兰与入口壳体左侧的环形加厚肋板密封固定，通过右侧的软连接段与推进通道左侧密封连接，入口连接段的中间为喇叭入口段。
所述出口连接段由出口连接法兰、渐缩出口段和软连接段组成。所述出口连接法兰为由出口端面法兰和突出圆柱法兰组成的法兰结构。所述的出口端面法兰为平面结构，平面上沿内孔外侧设有一个环形密封槽，环形密封槽外侧沿周向均匀加工有连接螺孔，用于与出口壳体右侧的环形加厚肋板连接固定及密封。所述突出圆柱法兰为圆柱环结构，其内孔面沿轴向均匀设有两个环形密封槽，通过密封圈与渐缩出口段右侧的圆柱段外圆密封配合。所述渐缩出口段为变截面段，渐缩出口段的左侧设有与推进通道等直径的圆柱段，渐缩出口段的右侧设有与出口连接法兰的突出圆柱法兰内孔密封连接的圆柱段。渐缩出口段的中间为渐缩形状，右侧圆柱段出口的截面积为推进通道截面积的K倍，K小于等于1。所述软连接段为橡胶卡箍连接段。所述出口连接段通过左侧的软连接段与推进通道右侧密封连接，通过右侧的出口连接法兰与出口壳体右侧的环形加厚肋板密封固定，出口连接段的中间为渐缩出口段。
附图说明
图1为一体化磁流体推进器的安装示意图，图中1为入口壳体，2为超导磁体，3为出口壳体，4为出口连接段，5为推进通道，6为入口连接段，7为通道电源；
图2为入口壳体结构图，图中：1-1为入口端的环形加厚肋板，1-2为入口壳体的加厚法兰肋板，1-3为入口壳体的外圆沉槽、螺孔及密封槽，1-4为经向纵肋板，1-5为纬向环肋板，1-6为入口壳体的蒙皮；
图3为超导磁体结构示意图，图中：2-1为左侧承重法兰，2-2为右侧承重法兰，2-3为超导磁体温孔，2-4为可拆流线形突出罩；
图4为出口壳体结构图，图中：3-1为出口壳体的加厚法兰肋板，3-2为出口壳体的环形加厚肋板，3-3为纬向环肋板，3-4为经向纵肋板，3-5为出口壳体的蒙皮，3-6为出口壳体的加厚法兰肋板的环形密封槽；
图5为推进通道装配图，图中：5-1为电极，5-2为电极引线，5-3为定位槽结构，5-4为引线接口；
图6为入口连接段装配图，图中：6-1为与入口连接法兰，6-2为软连接段，6-3为喇叭入口段；
图7为入口连接法兰的剖面图，图中：6-4为端面法兰，6-5为突出圆柱法兰，6-6为端面密封槽及密封圏，6-7为圆柱面密封槽及密封圏I，6-8为圆柱面密封槽及密封圏II；
图8为出口连接段装配图，图中：4-1为软连接段，4-2为与出口连接法兰，4-3为渐缩出口段；
图9为出口连接法兰的剖面图，图中：4-4为出口端面法兰，4-5为突出圆柱法兰，4-6为端面密封槽及密封圏，4-7为圆柱面密封槽及密封圏I，4-8为圆柱面密封槽及密封圏II。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
如图1所示，本发明一体化磁流体推进器为一个流线型的结构，左侧为入口端，为一个半球形结构；中间部分为推进器部分，为圆柱形壳体结构；右侧为喷口端，是一个半椭球形结构。本发明一体磁流体推进器从左到右为入口腔体、MHD推进器腔体、出口腔体。超导磁体2与推进通道5组成MHD推进器腔体，入口壳体1、入口连接段6、超导磁体2的左侧承重法兰(2-1)依次连接成入口腔体，出口壳体3、出口连接段4、超导磁体2的右侧承重法兰(2-2)依次连接成出口腔体。入口连接段6位于入口壳体1内与推进通道5连接，出口连接段4位于出口壳体3内与推进通道5连接。入口腔体、MHD推进器腔体和出口腔体这三大腔体，使推进器的浮力略大于重力，推进器在水下具有正浮力。
所述的MHD推进器腔体中，超导磁体2的中心相对壳体几何中心靠右50mm布置，通道电源7安装于超导磁体2左侧承重法兰2-1上，推进通道5与超导磁体温孔2-3同轴。推进通道5内表面嵌有电极5-1，电极引线5-2嵌于推进通道内表面与电极5-1连接。电极5-1处于超导磁体2的匀强磁场强度区域内。通道电源7固定安装在超导磁体左侧端部法兰2-1上，沿超导磁体2中心面对称布置，通道电源7通过引线接口5-4与推进通道电极引线5-2连接，为推进通道提供电能。超导磁体重心相对几何中心偏下70mm。入口腔体、出口腔体重心对称布置。推进器整体结构在水下的左右稳定、前后稳定及上下稳定。
如图2所示，所述的入口壳体1为具有半球形流线外形的耐压壳体，由纬向环肋板1-5、经向纵肋板1-4的外加蒙皮1-6组成。经向纵肋板1-4平行于推进器轴线；纬向环肋板1-5垂直于推进器轴线，与经向纵肋板纵横交叉布置于入口壳体的中段；外蒙皮1-6覆盖于纬向环肋板1-5和经向纵肋板1-4表面。入口壳体1的左侧为推进器的入口，入口为一有内孔的环形加厚肋板1-1，环形加厚肋板1-1的内孔为推进器的进水口；环形加厚肋板1-1左侧端面加工表面，沿进水口圆周方向均匀分布有螺纹孔，用于入口连接段6的端面法兰6-4密封固定。入口壳体1的右侧为加厚法兰肋板1-2，加厚法兰肋板1-2的端面垂直于推进器轴线，加厚法兰肋板1-2上有外圆沉槽、螺孔及密封槽1-3，用于与超导磁体2的左侧承重法兰2-1的密封及固定；经向纵肋板1-4与纬向环肋板1-5均匀分布。入口连接段6位于入口壳体1内，与推进通道5连接。入口壳体1与入口连接段6、超导磁体2的左侧承重法兰2-1依次连接形成密封的入口腔体。
如图3所示，所述的超导磁体2是一个功能部件，有灌注液氦、制冷、励磁等功能。所述超导磁体2是圆柱形壳体结构，水平放置，左端面为左侧承重法兰2-1，右端面为右侧承重法兰2-2，中间圆柱体为真空密封腔体，腔体中心偏下70mm处设有超导磁体温孔2-3，腔体上端装有可拆流线形突出罩2-4；左侧承重法兰2-1上设有与入口壳体1和推进通道5固定连接的螺纹孔；右侧承重法兰2-2法兰上设有与出口壳体3和推进通道5固定连接的螺纹孔。超导磁体2能够支撑推进器的前壳体1、后壳体3、中间的推进通道5产生的弯曲力矩。所述超导磁体2的中间圆柱形真空密封腔体内部装有超导线圈。超导磁体的真空密封腔体上端设有承重的凸出结构，凸出结构上留有液氦灌注口、电源、控制线密封接口；凸出结构上安装有可拆流线形突出罩2-4，凸出结构也可用于与舰船连接。
如图4所示，所述的出口壳体3为具有半椭球流线外形的耐压壳体结构，由纬向环肋板3-3、经向纵肋板3-4和蒙皮3-5组成。经向纵肋板3-4平行于推进器轴线，纬向环肋板3-3垂直于推进器轴线，经向纵肋板和纬向环肋板纵横交叉布置于出口壳体的中段，外蒙皮3-5覆盖于纬向环肋板和经向纵肋板的表面。经向纵肋板3-4和纬向环肋板3-3均匀分布。出口壳体3左侧为加厚法兰肋板3-1，加厚法兰肋板3-1左侧端面为加工表面，垂直于推进器轴线。加厚法兰肋板3-1的外圆面上加工有外圆沉槽，加厚法兰肋板的左侧端面上加工有环形密封槽3-6，环形密封槽的外侧加工有均匀分布的螺孔，用于与超导磁体2的右侧承重法兰2-2密封及固定；出口壳体3右侧为推进器的喷口，喷口为一有内孔的环形加厚肋板3-2。环形加厚肋板3-2的端面垂直于推进器轴线，环形加厚肋板3-2右侧端面为加工表面，其上沿内孔均匀设有螺纹孔，用于出口连接段4的出口端面法兰4-4的密封和固定。出口连接段4位于出口壳体3内，与推进通道5连接。出口壳体3与出口连接段4、超导磁体右侧承重法兰2-2依次连接形成出口腔体。
如图5所示，所述的推进通道5安装于超导磁体2温孔2-3内，与超导磁体2的温孔2-3形成间隙配合。所述推进通道5的内表面嵌有电极5-1和电极引线5-2。所述电极5-1与推进通道5内的流体接触，电极5-1采用钛镀铂电极，正负极成对使用。所述电极引线5-2嵌于推进通道5内表面与电极5-1接触，并在推进通道5外表面引出电极引线5-2的引线接口5-4，为电极5-2提供电源。电极引线5-2的引线接口5-4为螺纹接口，接线面为平面，可降低连接电阻。所述电极5-1和电极引线5-2与推进通道5保持密封绝缘。推进通道5的外部设有定位槽结构5-3，定位槽5-3与超导磁体2的左侧承重法兰2-1和右侧承重法兰2-2配合，固定推进通道5与超导磁体2的相对位置，保证推进通道5的电极处于超导磁体2匀强磁场区间内。所述推进通道5内的超导磁体2的磁场方向垂直于推进通道5电极5-1的电流方向及推进通道5内磁流体流动方向，满足左手定则。
如图6、图7所示，所述入口连接段6由入口连接法兰6-1、喇叭入口段6-3和软连接段6-2组成。所述入口连接法兰6-2为由端面兰6-4和突出圆柱法兰6-5组成的法兰结构。所述端面法兰6-4沿内孔设有一个环形密封槽及密封圈6-6，密封槽外侧沿周向均匀布置有螺纹连接孔，用于与入口壳体1左侧入口端的环形加厚肋板1-1固定及密封。突出圆柱法兰6-5内孔面沿轴线均匀设有圆柱面密封槽及密封圏6-7，和圆柱面密封槽及密封圏6-8两个密封连接结构，可与喇叭入口段6-3左侧的圆柱段的外圆实现密封配合。所述喇叭入口段6-3为变截面段，左侧设有与入口连接法兰-6-1的突出圆柱法兰6-5内孔密封连接的圆柱段，右侧设有与推进通道5等直径的圆柱段，中间为渐缩形状，左侧圆柱段入口截面积为推进通道5截面积的N倍，N大于1。所述软连接段6-2为橡胶卡箍连接段。所述入口连接段6通过入口连接法兰6-1与入口壳体1左侧端面的环形加厚肋板1-1密封固定，通过软连接段6-2与推进通道5密封左侧密封连接。
如图8、图9所示，所述出口连接段4由出口连接法兰4-2、渐缩出口段4-3和软连接段4-1组成。所述出口连接法兰4-2为由出口端面法兰4-4和突出圆柱法兰4-5组成的法兰结构。出口端面法兰4-4沿内孔设有一个环形密封槽及密封圈4-6，环形密封槽外侧均匀设有连接螺孔，用于与出口壳体3右侧的环形加厚肋板3-2固定及密封。突出圆柱法兰4-5内孔面沿轴线均匀设有圆柱面密封槽及密封圏4-7和圆柱面密封槽及密封圏4-8两个密封结构，可与渐缩出口段4-3右侧的圆柱段外圆实现密封配合。所述渐缩出口段4-3为变截面段，左侧设有与推进通道5等直径的圆柱段，右侧设有与出口连接法兰4-2的突出圆柱法兰4-5内孔密封连接的圆柱段，中间为渐缩形状。渐缩出口段右侧圆柱段出口截面积为推进通道5截面积的K倍，K小于等于1。所述软连接段4-1为橡胶卡箍连接段。所述出口连接段4通过软连接段4-1与推进通道5右侧密封连接，通过出口连接法兰4-2与出口壳体3右侧的环形加厚肋板3-2密封固定。
本发明推进器在海上运行时，海水从所述磁流体推进器入口连接段1吸入，通道电源6通过推进通道5的电极5-1对海水供电，经超导磁体2磁场作用，将海水从出口连接段3喷出，从而产生推力。
Claims (9)
1.一种一体化磁流体推进器，其特征在于：所述一体化磁流体推进器为流线型结构；一体化磁流体推进器的左侧为入口端，为半球形结构，中间部分为推进器部分，为圆柱形壳体结构，右侧为喷口端，为半椭球形结构；所述的一体化磁流体推进器从左到右为入口腔体、MHD推进器腔体、出口腔体；其中MHD推进器腔体由超导磁体及插入超导磁体温孔内的推进通道组成；入口腔体由入口壳体(1)、入口连接段(6)和超导磁体左侧承重法兰(2-1)依次连接组成；入口连接段(6)位于入口壳体(1)内，与推进通道(5)连接；出口腔体由出口壳体(3)、出口连接段(4)和与超导磁体右侧承重法兰(2-2)依次连接组成；出口连接段(4)位于出口壳体(3)内，与推进通道(5)连接；入口腔体、MHD推进器腔体和出口腔体的腔体结构使得推进器的浮力大于重力，推进器在水下具有正浮力；海水从入口连接段吸入，推进通道对海水供电，经超导磁体磁场作用，将海水从出口连接段喷出，从而产生推力。
2.如权利要求1所述的一体化磁流体推进器，其特征在于：所述入口壳体(1)为纬向环肋板和经向纵肋板加外蒙皮构成的半球形耐压壳体结构；经向纵肋板(1-4)平行于推进器轴线，纬向环肋板(1-5)垂直于推进器轴线，经向纵肋板(1-4)和纬向环肋板(1-5)纵横交叉布置于入口壳体(1)的中段，外蒙皮(1-6)覆盖于纬向环肋板(1-5)和经向纵肋板(1-4)的表面。
3.如权利要求1所述的一体化磁流体推进器，其特征在于：所述入口壳体(1)的左侧为推进器的入口，入口为一有内孔的环形加厚肋板(1-1)，环形加厚肋板(1-1)的内孔为推进器的进水口；沿进水口圆周方向均匀分布有螺纹孔，用于与入口连接段(6)的密封配合；环形加厚肋板(1-1)的左端面为进水端面，进水端面为加工表面；入口壳体(1)的右侧为加厚法兰肋板(1-2)，加厚法兰肋板(1-2)的端面垂直于推进器轴线；加厚法兰肋板(1-2)上有外圆沉槽、螺孔及密封槽(1-3)，用于与超导磁体(2)的左侧承重法兰(2-1)的密封及固定。
4.如权利要求1所述的一体化磁流体推进器，其特征在于：所述的超导磁体(2)为具有圆柱流线形外壳的圆柱形结构，水平放置，其左侧端面和右侧端面为承重法兰，中间为一真空密封的腔体，腔体内装有超导线圈；超导磁体的圆柱中心偏下位置设有轴向温孔；腔体外的圆柱上端设有承重的凸出结构，凸出结构上留有液氦灌注口、电源、控制线密封接口；凸出结构安装可拆卸的流线形凸出罩(2-4)，用于与舰船连接；超导磁体(2)的左侧承重法兰(2-1)为平面结构，左侧承重法兰(2-1)的外端面上设有与入口壳体(1)和推进通道(5)连接的固定连接螺纹孔；超导磁体(2)的右侧承重法兰(2-2)为平面结构，右侧承重法兰(2-2)外端面上设有与出口壳体(3)和推进通道(5)连接的固定连接螺纹孔。
5.如权利要求1所述的一体化磁流体推进器，其特征在于：所述超导磁体(2)的中心相对一体化磁流体推进器的几何中心靠右M mm，M通过力矩平衡公式M＝(G1L1-G2L2)/G3算得，其中G1为入口壳体重量，L1为入口壳体重心到推进器几何中心的距离，G2为出口壳体重量，L2为出口壳体重心到推进器几何中心的距离，G3为超导磁体体重量。
6.如权利要求1所述的一体化磁流体推进器，其特征在于：所述的推进通道(5)安装于超导磁体(2)的温孔内，与温孔形成间隙配合；推进通道(5)的内表面嵌有电极(5-1)及电极引线(5-2)，电极(5-1)与推进通道(5)内的流体接触；推进通道(5)外部与温孔连接处设有定位槽(5-3)；所述定位槽(5-3)与左侧承重法兰(2-1)和右侧承重法兰(2-2)配合，固定推进通道(5)与超导磁体(2)的相对位置，并可保证电极(5-1)处于超导磁体(2)的匀强磁场区间内；推进通道(5)的外表面引出电极引线(5-2)的引线接口，为电极(5-1)提供电源接口；所述电极(5-1)和电极引线(5-2)与推进通道(5)保持密封绝缘；电极引线(5-2)的引线接口(5-4)为螺纹接口，接线面为平面，以降低连接电阻；通道电源(7)安装于超导磁体(2)的左侧承重法兰(2-1)上，沿超导磁体中心面对称布置；通道电源(7)轴对称布置于入口腔体内，固定于超导磁体(2)的左侧承重法兰(2-1)上；推进通道(5)内的超导磁体(2)磁场方向垂直于推进通道(5)电极(5-1)电流方向及推进通道(5)内磁流体流动方向，满足左手定则。
7.如权利要求1所述的一体化磁流体推进器，其特征在于：所述的出口壳体(3)为具有半椭球流线外形的耐压壳体结构，由纬向环肋板(3-3)、经向纵肋板(3-4)和外加蒙皮(3-5)组成；经向纵肋板(3-4)平行于推进器轴线，纬向环肋板(3-3)垂直于推进器轴线，经向纵肋板(3-4)和纬向环肋板(3-3)纵横交叉布置于出口壳体(3)的中段，外蒙皮(3-5)覆盖于纬向纵环肋板(3-3)和经向纵纵肋板(3-4)的外表面；出口壳体(3)的左侧为加厚法兰肋板(3-1)，加厚法兰肋板(3-1)的左侧端面为加工表面，垂直于推进器轴线；加厚法兰肋板(3-1)的外圆有沉槽，加厚法兰肋板(3-1)的左侧平面上加工有环形密封槽(3-6)，环形密封槽(3-6)的外侧加工有均匀分布的螺孔，用于与超导磁体(2)的右侧承重法兰(2-2)密封及固定；出口壳体(3)的右侧为推进器的喷口，喷口为一有内孔的环形加厚肋板(3-2)；环形加厚肋板(3-2)的端面垂直于推进器轴线，环形加厚肋板(3-2)的右侧端面为加工表面，其上沿内孔圆周方向均匀布有螺纹孔，用于出口连接段(4)密封和固定。
8.如权利要求1所述的一体化磁流体推进器，其特征在于：所述入口连接段(6)由入口连接法兰(6-1)、喇叭入口段(6-3)和软连接段(6-2)组成；所述入口连接法兰(6-2)为由端面法兰(6-4)和突出圆柱法兰(6-5)组成的法兰结构；所述端面法兰(6-4)沿内孔设有一个环形密封槽及密封圈(6-6)，环形密封槽的外侧均匀布置有螺纹连接孔，用于与入口壳体(1)左侧入口端的环形加厚肋板(1-1)连接固定及密封；突出圆柱法兰(6-5)内孔面沿轴线均匀设有圆柱面密封槽及密封圏(6-7)，和圆柱面密封槽及密封圏(6-8)两个密封连接结构，与喇叭入口段(6-3)左侧的圆柱段的外圆实现密封配合；所述软连接段(6-2)为橡胶卡箍连接段；所述喇叭入口段(6-3)为变截面段，左侧设有与入口连接法兰(6-1)的突出圆柱法兰(6-5)内孔密封连接的圆柱段，右侧设有与推进通道(5)等直径的圆柱段，中间为渐缩形状，左侧圆柱段入口截面积为推进通道(5)截面积的N倍，N大于1；所述入口连接段(6)通过入口连接法兰(6-1)与入口壳体(1)左侧端面密封固定，通过软连接段(6-2)与推进通道(5)左侧密封连接。
9.如权利要求1所述的一体化磁流体推进器，其特征在于：所述出口连接段(4)由出口连接法兰(4-2)、渐缩出口段(4-3)和软连接段(4-1)组成；所述出口连接法兰(4-2)为由出口端面法兰(4-4)和突出圆柱法兰(4-5)组成的法兰结构，出口端面法兰(4-4)沿内孔设有一个环形密封槽及密封圈(4-6)，环形密封槽外侧沿周向均匀设有连接螺孔，用于与出口壳体(3)右侧的环形加厚肋板(3-2)连接固定及密封；突出圆柱法兰(4-5)内孔面沿轴线均匀设有圆柱面密封槽及密封圏(4-7)和圆柱面密封槽及密封圏(4-8)两个密封结构，与渐缩出口段(4-3)右侧的圆柱段外圆实现密封配合；所述渐缩出口段(4-3)为变截面段，左侧设有与推进通道(5)等直径的圆柱段，右侧设有与出口连接法兰(4-2)的突出圆柱法兰(4-5)内孔密封连接的圆柱段，中间为渐缩形状；右侧圆柱段出口截面积为推进通道(5)截面积的K倍，K小于等于1；所述软连接段(4-1)为橡胶卡箍连接段；所述出口连接段(4)通过软连接段(4-1)与推进通道(5)右侧密封连接，通过出口连接法兰(4-2)与出口壳体(3)右侧密封固定。
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