CN1461723A - 电磁场微动力在太空人造物体上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁场微动力在太空人造物体上的应用，这是一种全新的太空人造物体的飞行推进方式。它将一个大面积圆形金属极板组成的电容器串接在大功率交流电源所提供的正弦电流的电路中，同时将一根高强度、高硬度金属直导线串接在此电路中；金属直导线与圆形金属极板电容器通过的电流频率和相位都高度一致和同步变化；电容器充、放电过程中所产生的涡旋磁场对金属直导线产生的定向安培力即是所称的电磁场微动力，将这个特定方向的力传递给太空人造物体，推动太空人造物体飞行。本发明克服了现有技术的缺点，它不必携带大量的能源燃料，也不需要在飞行器的外部设置火箭发动机之类的推进装置，就可以实现非常经济和安全的空间飞行。

Description

电磁场微动力在太空人造物体上的应用

                        技术领域

本发明涉及一种电磁场微动力的应用，尤其是一种电磁场微动力在太空人造物体上的推进应用。

                        背景技术

上世纪以来，人类的空间技术有了很大的发展，越来越多的人造物体进入太空。至今为止，这些人造太空物体的运动推进方法依然采用的是牛顿第三运动定理(反冲原理)，即作用力和反作用力原理。按照这一原理，要推动太空人造物体作定向飞行运动，就必须要向相反的方向投射动量相当的燃料。这种推进方式使得太空人造物体在飞行时要携带大量的作为动力能源用的燃料，才能保证太空人造物体的正常飞行。它的缺点是：增大了太空人造物体的起飞重量，能源燃料的使用有不安全因素，飞行控制繁杂，所需经费昂贵。能否找到另外的更经济、更安全的、控制更方便的能够持久飞行的太空人造物体的飞行推进方式？这是人类至今尚未解决的技术难题之一。

                        发明内容

本发明的目的是提供一种电磁场微动力在太空人造物体上应用的方法。它是一种全新的太空人造物体飞行推进方式，应用它，太空人造物体不需要在外部设置许多火箭发动机之类的推进喷射装置，即可实现非常经济、安全和长时期的飞行。

本发明的目的是这样实现的：将一对大面积圆形金属极板组成的电容器串接在大功率交流电源所提供的正弦电流的电路中；同时将一根高强度和高硬度的金属直导线串接在此电路中，使其位于电容器两金属极板之间，其两端分别穿过电容器圆形金属极板边缘并在所穿过位置设置绝缘层与极板绝缘并与电路连接；金属直导线与圆形金属极板电容器所通过的电流频率和相位都高度一致和同步变化；这时，电容器在充、放电过程中产生的涡旋磁场对金属直导线会产生一个称为安培力的作用力，这个力即是所称的电磁场微动力，此电磁场微动力在这个特定的电路中，总是恒定地保持在一个方向上，将这个特定方向的力通过与金属直导线相连接的固定点传递给太空人造物体，从而推动太空人造物体定向飞行。

交流电源提供的交变电流通过圆形金属极板电容器时，在一个波动周期内，电容器两次被充电，又两次放电，电容器充、放电过程产生的位移电流将在电容器空间周围产生一个涡旋磁场，且涡旋磁场分布是以圆形电容器极板的中心轴线为同心圆的圆形磁场分布。涡旋磁场磁力线方向依右手螺旋关系，即右手大拇指指向位移电流方向，四指的螺旋方向即为此涡旋磁场的磁力线方向；位于电容器金属极板之间的串接在电路中的金属直导线则受到上述涡旋磁场的安培力作用，此安培力即为本发明所称的电磁场微动力，此作用力方向用左手定则判断，即伸开左手，让磁力线穿过手心，四指指示电流的方向，则大拇指指示的就是金属直导线所受安培力的方向。由于金属直导线与圆形金属极板电容器同属于同一电路，它们的频率和相位都是高度一致和同步变化的，所以金属直导线所受安培力的方向总是恒定地保持在一个特定方向上，将这个特定方向的力通过与其连接在一起的同定点传递给太空人造物体，就如同火箭通过喷管将反作用力传递给整个火箭体一样，这样，电磁场的微动力即可推动太空人造物体在太空中作定向飞行。

所述的大功率交流电源的功率是在1至100千瓦之间；大功率交流电源的频率是在50至10000赫兹之间；所述的电容器的金属极板半径为0.01米至10米之间；所述的金属直导线是一根高强度和高硬度的直导线，其长度在0.01米至5米之间，其强度和硬度应能保证其将所承受的定向作用力的大小和方向传递给人造太空物体的固定点受力接收装置。

所述的太空人造物体是指人类送上太空的各种宇宙飞行器，它们可以是航天飞机、宇宙飞船、卫星、以及其它各种飞行器等。

本发明的电磁场微动力在太空人造物体上的应用，提供了一种独特的推动太空人造物体飞行的动力方式，它可以克服现有技术在太空人造物体推进技术方面的缺点，它不必携带大量的能源燃料，太空人造物体也不需要在卫星等飞行器的外部设置火箭发动机之类的推进喷射装置，就可以实现非常经济、安全和长时期的太空飞行。

                        附图说明

附图1为电流正半周时电磁场微动力产生示意图；

附图2为电流负半周时电磁场微动力产生示意图；

附图中标记分述如下：1——圆形金属电容器上极板；2——上绝缘层；3——金属直导线；4——下绝缘层；5——大功率电源；6——圆形金属电容器下极板；7——电容器极板间的位移电流线示意；8——传导电流导线及回路；9——圆形金属电容器极板间的金属直导线所受安培力的方向示意。

                   具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个具体实施方式作进一步详细的描述：如附图1、2所示，为了产生所需要的电磁场微动力，设计了一个可产生高频空间电磁场的电路装置，圆形金属极板1、6组成的电容器、大功率交流电源5、金属直导线3经传导金属导线8串接在该电路中并形成回路。金属直导线3位于两金属极板1、6之间，其两端通过上下金属极板处设置有绝缘层2、4与金属极板绝缘并由此穿出与电路连接。在此电路中，金属电容器圆形极板半径为1米，两极板之间的间距为1米，电源的频率为300赫兹，电源的功率为5千瓦。当电流处正半周时，电容器充、放电时产生的涡旋磁场，使设置在同一电路中的金属直导线受到安培力作用，如图1所示，其方向向左；当电流负半周时，电容器充、放电时产生的涡旋磁场，使设置在同一电路中的金属直导线受到安培力作用，如图2所示，其方向亦向左；此定向作用力通过与金属直导线3连接在一起的固定点传递给太空人造物体，就如同火箭通过喷管将反作用力传递给整个火箭体一样，这样，本发明所称的电磁场微动力即可推动太空人造物体定向飞行。其飞行方向可通过调整金属直导线在园形电容器边缘圆周的相对位置得出，故其飞行方向是可控制的。

Claims (3)

1、一种电磁场微动力在太空人造物体上的应用，其特征在于：将一个大面积圆形金属极板(1、6)组成的电容器串接在大功率交流电源(5)提供正弦电流的电路中；同时将一根高强度和高硬度的金属直导线(3)串接在此电路中，使其位于电容器两金属极板(1、6)之间，其两端分别穿过电容器金属极板边缘处设置的绝缘层(2、4)与电路连接；金属直导线与圆形金属极板电容器通过的电流频率和相位都高度一致和同步变化；电容器充、放电产生的涡旋磁场对金属直导线作用所产生的定向安培力即是所称的电磁场微动力，此电磁场微动力总是恒定地保持在一个特定方向上，将这个特定方向的力通过与金属直导线相连接的固定点传递给太空人造物体，推动太空人造物体飞行。

2、根据权利要求1所述的电磁场微动力在太空人造物体上的应用，其特征在于：所述的大功率交流电源的功率是在1至100千瓦之间；大功率交流电源的频率是在50至10000赫兹之间；所述的电容器的金属极板半径为0.01至10米之间；所述的金属直导线是一根高强度和高硬度的直导线，其长度在0.01米至5米之间，其强度和硬度应能保证将其所承受的定向作用力传递给太空人造物体的受力接收装置。

3、根据权利要求1或2所述的电磁场微动力在太空人造物体上的应用，其特征在于：所述的太空人造物体是指人类送上太空的各种宇宙飞行器，它们可以是航天飞机、宇宙飞船、卫星、以及其它各种飞行器等。