CN113653616A - 一种电磁贯性推进器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁贯性推进器，包括检测控制器、超导线圈、导磁环管、永磁体、转向轴、转向控制架，导磁环管共设有两个，每个导磁环管上均缠绕有超导线圈，导磁环管内两安装有两个或两个以上相同的永磁体，具体个数按需装配，两个导磁环管里装配的个数相同即可，每个导磁环管内磁体的磁极相同且悬浮在环内不与环内壁相接触。本发明与现有技术相比的优点在于：克服了以上所述的各类反冲式推进器的缺点，通过增加一个维度实现对因反作用力而损耗的“质量和能量”再循环利用，推进效率更高，实现了对传统飞行器因反作用力而失掉的动能的回收利用，无工质损耗，其动能的载体做循环的二维圆周运动，方向控制简便。

Description

一种电磁贯性推进器

技术领域

本发明涉及推进装置，具体是指一种电磁贯性推进器。

背景技术

众所周知，我们现今所发明和创造的很多运载工具包括水里游的或潜的、飞机、火箭包括有些卫星安装的霍尔推进器等，都是利用反冲量而获得有效推进的，必然存在大量的工质和能量损耗。这是因为这些发明都遵守一个维度里力的方向、动量方向呈一维对称的动量和动力守恒定律。

发明内容

本发明要解决的技术问题是目前的推进装置存在较大能量损耗，不满足目前使用需要。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种电磁贯性推进器，包括检测控制器、超导线圈、导磁环管、永磁体、转向轴、转向控制架，导磁环管共设有两个，每个导磁环管上均缠绕有超导线圈，导磁环管内两安装有两个或两个以上相同的永磁体，具体个数按需装配，两个导磁环管里装配的个数相同即可，每个导磁环管内磁体的磁极相同且悬浮在环内不与环内壁相接触；每个导磁环管上均安装有四个检测控制器，检测控制器控制导磁环管外超导线圈的电流方向和大小，并可探测导磁环管内温度以及永磁体的运动位置；

两个导磁环管重叠对称放置并固定，将已经装配好了的两个导磁环管内部空气抽掉，可抵消两个导磁环管的反向力矩，减少空气环对内高速运动磁体的阻力。

本发明与现有技术相比的优点在于：克服了以上所述的各类反冲式推进器的缺点，通过增加一个维度实现对因反作用力而损耗的“质量和能量”再循环利用，推进效率更高，实现了对传统飞行器因反作用力而失掉的动能的回收利用，无工质损耗，其动能的载体做循环的二维圆周运动，方向控制简便。

作为改进，四个检测控制器将超导线圈平均分为四段均等的圆弧结构。

作为改进，导磁环管呈空心圆环结构，可根据需要制作超导方环满足不同使用需求。

作为改进，导磁环管的制作材料性能要求为耐低温、具有良好的导磁性能、坚固且质量轻。

作为改进，导磁环管作为电磁能量的输出装置，其内部导轨结构可引导内部永磁体做圆周运动，导磁环管可作为推进器推力方向的控制器。

附图说明

图1是一种电磁贯性推进器的导磁环管的结构示意图。

图2是一种电磁贯性推进器的超导方环的结构示意图。

图3是一种电磁贯性推进器的永磁体逆时针转动示意图。

图4是一种电磁贯性推进器的永磁体顺时针转动示意图。

图5是一种电磁贯性推进器的成品结构示意图。

图6是实施例的结构示意图。

如图所示：1、检测控制器，2、超导线圈，3、导磁环管，4、超导方环，5、永磁体，6、转向轴，7、转向控制架，8、推进器，9、驾驶室，10、大型推进环一，11、大型推进环二，12、能源仓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

本发明在具体实施时，一种电磁贯性推进器，包括检测控制器1、超导线圈2、导磁环管3、永磁体5、转向轴6、转向控制架7，所述导磁环管3共设有两个，每个所述导磁环管3上均缠绕有超导线圈2，导磁环管3内两安装有两个或两个以上相同的永磁体5，具体个数按需装配，两个所述导磁环管3里装配的个数相同即可，每个所述导磁环管3内磁体的磁极相同且悬浮在环内不与环内壁相接触；每个所述导磁环管3上均安装有四个检测控制器1，所述检测控制器1控制导磁环管3外超导线圈2的电流方向和大小，并可探测导磁环管3内温度以及永磁体5的运动位置；

所述两个导磁环管3重叠对称放置并固定，将已经装配好了的两个导磁环管3内部空气抽掉，可抵消两个导磁环管3的反向力矩，减少空气环对内高速运动磁体的阻力。

所述四个检测控制器1将超导线圈2平均分为四段均等的圆弧结构。

所述导磁环管3呈空心圆环结构，可根据需要制作超导方环4满足不同使用需求。

所述导磁环管3的制作材料性能要求为耐低温、具有良好的导磁性能、坚固且质量轻。

所述导磁环管3作为电磁能量的输出装置，其内部导轨结构可引导内部永磁体5做圆周运动，导磁环管3可作为推进器推力方向的控制器。

本发明的工作原理：本发明克服了以上所述的各类反冲式推进器的缺点，通过增加一个维度实现对因反作用力而损耗的“质量和能量”再循环利用。本发明原理是运用做圆周运动(二维运动)的物体具有其运动轨迹(圆)切线方向的动量，实现对其冲量的利用，具体方法是：

第一、制作两个相同的绕上超导线圈的导磁空心圆环(以下简称超导环，超导环可以是方方形管圆环形可以是圆形管圆环)，材料性能要求：耐低温、良好的导磁性能、坚固、质量轻，如图1、2所示。其功能主要作为：1)电磁能量的输出装置；2)导轨：引导其内部磁体做圆周运动；3)作为推进器推力方向的控制器。

第二、在两个环内分别装上两个(或两个以上)相同的永久性强磁体(以下简称磁体)，具体个数按需装配，只要求两个环里装配的个数相同即可，每个环内磁体的磁极相同且悬浮在环内不与环内壁相接触。

其功能作用：做高速圆周运动，贮备动能。

第三、再给每个环装上四个探测控制器，(四个探测器将环平均分为四段均等的圆弧)。

其功能作用：1)控制环外超导线圈的电流方向和大小；2)探测环内温度以及磁体的运动位置。(可以选择性的对超导环内的永磁体施加阻力场、获得其动能)。

第四、将两个圆环重叠对称放置并固定。将已经装配好了的两个环内部空气抽掉。

其目的作用是：1)抵消两个环的反向力矩；2)减少空气环对内高速运动磁体的阻力。

以上为电磁贯性推进器的装备步骤。

如图2、3、4所示，电磁贯性推进器的运作过程说明如下：

一丶给超导环的超导线圈通电产生强大的磁场来推动超导环内的永久磁体做圆周运动，这阶段，如果上、下、左、右每段的超导线圈都对运动到该段内的永磁体施加同一方向的力场，永磁体做同一方向的圆周加速运动，那么，这种状态称为推进器的动能积蓄阶段。因为牛顿第三定律，超导环受到反向力矩的作用而向反方向旋转。又因为动量守恒定理，所以，运动的永磁体和反向旋转的超导环的动量之和为零。因此，我们用两个环叠加在一起，以相互抵消彼此的反向力矩(见图4)，进而转化为两个超导环内永磁体的动能。

二、提取两个超导环内做高速圆周运动的永磁体的动能，参看图3，以向上推进为例。因为两个环内的永磁体是以相反方向运动的，当超导环一内的永磁体运动到该环右段(D段)时，其运动方向总体上是向上的，这时，通过控制右段超导线圈的电流方向，使其对该段超导环内向上运动的永磁体施加阻力磁场，同时超导环二内的永磁体也运动到该环的左段(B’段)，其运动方向总体上也是向上的，也通过控制左段超导线圈的电流方向，使其对该段超导环内向上运动的永磁体施加阻力磁场，(而其他三段的超导线圈依然可以对永磁体施加与其运动方向相同的推力场)。以此，推进器的左右都受到永磁体向上的冲击惯性力而向上推进。(需要注意的是：每次对永磁体施加的阻力都必须小于其本身的惯性力，让永磁体穿过该段进入加速段再次循环)。

向其他方向的推进，其原理和以上所述相同，只需要选择不同位置的超导线圈段对其内部的永磁体施加阻力即可实现。还可通过转向控制架转向(见图四)，以推进器的上下方向为转动轴，控制推进器的旋转角度，再结合阻力超导线圈的交换，推进器可以向前后、左右、上下任意空间方向推进。

(需要注意的是，在同一时刻，环一和环二内的永磁体运动到的位置要保持在其推进方向轴的左右对称位置。否则，整个推进器会发生抖动而且消耗其有效推进的动能)。

实施例：

本实施例是对如何运用、安装电磁贯性推进器的补充说明，如图5所示，该图为安装了四台小型和一台大型电磁贯性推进器的碟形飞行器横切面图。四台小型电磁贯性推进器呈中心对称的安装在一台大型电磁贯性推进器的内侧，与大型电磁贯性推进器绑定、联动，而大型电磁贯性推进器可以进行任何方向俯仰角的微调，从而增加飞行器推进方向的灵活性，对装在飞行器上所有的电磁贯性推进器的控制要采用同步、统一控制的方法。最中心的球体，上半球为驾乘仓，下半球为能源仓(最好用核电池)。

在重力环境中，四台小型电磁贯性推进器主要是为飞行器提供升力用的，在微重力环境中小型电磁贯性推进器可以辅助大型电磁贯性推进器推进，使每台小型电磁贯性推进器的推进方向与大型电磁贯性推进器的推进方向一致，从而加大整个飞行器的推进力。

该发明与传统的飞机、火箭等飞行器相比较而言，推进效率更高，是因为其实现了对传统飞行器因反作用力而失掉的动能的回收利用，无工质损耗，是因为其动能的载体做循环的二维圆周运动，方向控制简便，。如果能源采用核电，在其外表罩上隐身材料，就可以实现对雷达和视觉的隐身，因永磁体不与超导管内壁接触，其飞行时基本没有声音。所以，这是一种革命性、颠覆性理想的推进器。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种电磁贯性推进器，包括检测控制器(1)、超导线圈(2)、导磁环管(3)、永磁体(5)、转向轴(6)、转向控制架(7)，其特征在于：所述导磁环管(3)共设有两个，每个所述导磁环管(3)上均缠绕有超导线圈(2)，导磁环管(3)内两安装有两个或两个以上相同的永磁体(5)，具体个数按需装配，两个所述导磁环管(3)里装配的个数相同即可，每个所述导磁环管(3)内磁体的磁极相同且悬浮在环内不与环内壁相接触；每个所述导磁环管(3)上均安装有四个检测控制器(1)，所述检测控制器(1)控制导磁环管(3)外超导线圈(2)的电流方向和大小，并可探测导磁环管(3)内温度以及永磁体(5)的运动位置；

所述两个导磁环管(3)重叠对称放置并固定，将已经装配好了的两个导磁环管(3)内部空气抽掉，可抵消两个导磁环管(3)的反向力矩，减少空气环对内高速运动磁体的阻力。

2.根据权利要求1所述的一种电磁贯性推进器，其特征在于：所述四个检测控制器(1)将超导线圈(2)平均分为四段均等的圆弧结构。

3.根据权利要求1所述的一种电磁贯性推进器，其特征在于：所述导磁环管(3)呈空心圆环结构，可根据需要制作超导方环(4)满足不同使用需求。

4.根据权利要求1所述的一种电磁贯性推进器，其特征在于：所述导磁环管(3)的制作材料性能要求为耐低温、具有良好的导磁性能、坚固且质量轻。

5.根据权利要求1所述的一种电磁贯性推进器，其特征在于：所述导磁环管(3)作为电磁能量的输出装置，其内部导轨结构可引导内部永磁体(5)做圆周运动，导磁环管(3)可作为推进器推力方向的控制器。

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