運用在真空狀態下的推進機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種運用在真空狀態下的推進機構，涉及電磁驅動領域，包括底座、供電系統、電流方向轉換器和若干弧形軌道，所述弧形軌道設置在底座上，弧形軌道內設有沿軌道徑向分布的磁場，弧形軌道內設置有若干電流方向相同，且垂直任一磁場方向的直導線，直導線由供電系統供電，電流方向轉換器設置在直導線和供電系統之間，直導線之間固定連接，每個所述弧形軌道的兩端均設置有與電流方向轉換器通訊連接的用于檢測帶電導線的傳感器，底座上位于弧形軌道端部處還有緩沖結構。通過磁場對帶電的直導線進行加速，利用導線具有的動量和動能對底座進行撞擊從而達到加速效果，本實用新型中所有的能量均來自電能，無需攜帶化石燃料和壓縮空氣。
【專利說明】
運用在真空狀態下的推進機構
技術領域
[0001]本實用新型涉及電磁驅動技術領域，具體涉及一種運用在真空狀態下的推進機構。
【背景技術】
[0002]目前宇宙飛船中使用的燃料都屬于化學燃料，有的是煤油，有的是肼類，有的是液氫。當然，還有必不可少的氧化劑，多數是液氧。其原理是化學燃料在發動機的燃燒室中，與氧化劑混合燃燒，產生高溫氣體，從噴口中向后噴射出來，利用作用力反作用力原理，推動宇宙飛船向前飛行。有一些宇宙飛船用于控制飛行姿態的小型發動機用的就是壓縮氣體，利用開關，把壓縮氣體短時間地噴出來，產生反向的作用力，來改變飛船的姿態。
[0003]因此宇宙飛船在發射之前需要配置大量的化學染料和壓縮氣體，增加飛船整體的質量，且會制約宇宙飛船的航行里程。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是解決上述現有技術的不足，提供一種適用于真空狀態下且無需燃料和壓縮空氣的新型推進機構。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種運用在真空狀態下的推進機構，包括底座、供電系統、電流方向轉換器和若干弧形軌道，所述弧形軌道設置在底座上，弧形軌道內設有沿軌道徑向分布的磁場，弧形軌道內設置有若干電流方向相同，且垂直任一磁場方向的直導線，直導線由供電系統供電，電流方向轉換器設置在直導線和供電系統之間，直導線之間固定連接，每個所述弧形軌道的兩端均設置有與電流方向轉換器通訊連接的用于檢測帶電導線的傳感器，底座上位于弧形軌道端部處還有緩沖結構。
[0006]通過磁場對帶電的直導線進行加速，利用導線具有的動量和動能對底座進行撞擊從而達到加速效果，本實用新型中所有的能量均來自電能，無需攜帶化石燃料和壓縮空氣。
[0007]作為本實用新型的一種改進，還包括一個球體，每個所述弧形軌道的兩側設置一對平行的凹槽，直導線設置在球體中，球體上與帶電導線平行的直徑方向設置一個轉軸，轉軸的兩端分別設置在凹槽中，球體與緩沖結構活動接觸，在凹槽中還設置有軸承，轉軸的端部分別設置在軸承中，所述每個軸承的兩側分別設有與凹槽內壁滾動配合的滑輪。將導線鑄造在球體中，利用球體對緩沖板進行撞擊，可以防止導線在撞擊中變形。
[0008]作為上述技術方案的另一種方式，每個所述弧形軌道的兩側設置一對平行的凹槽，直導線的兩端分別位于凹槽中。還包括一個球體，所述球體設置在一個或者多個導線上，球體與緩沖結構活動接觸。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述緩沖機構包括緩沖板和彈簧，彈簧一端與底座連接，另一端與緩沖板連接。所述緩沖板與球體的活動接觸面設有與球體形狀相配合的凹陷部。
【附圖說明】
[00?0]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0011]圖2為本實用新型第一種實施方式的局部示意圖；
[0012]圖3為本實用新型第二種實施方式的局部示意圖；
[0013]圖中所示:1、底座；2、弧形軌道;3、直導線;4、傳感器;5、球體;6、凹槽;7、轉軸;8、軸承;9、滑輪;10、緩沖板;11、彈簧。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細說明。
[0015]如圖1所示，本實用新型的運用在真空狀態下的推進機構，包括一個底座1、供電系統、電流方向轉換器和若干弧形軌道2，弧形軌道2設置在底座I上，弧形軌道2內設有沿軌道徑向分布的磁場，磁場方向如圖中帶箭頭的虛線所示(或者反向)，磁場可以由永磁體或者通電線圈產生，若采用永磁體，可以是一對沿弧形軌道設置的永磁體，兩個磁體的S極和N極分別沿軌道外壁分布，從而在軌道中產生沿軌道徑向分布的磁場。
[0016]弧形軌道內設置有若干電流方向相同，且垂直任一磁感線的直導線3，直導線3由供電系統供電，供電系統可以采用多種結構，例如在弧形軌道內設置電軌，直導線的兩端分別與電軌電接觸，從而保持對直導線的持續供電，電軌可以采用彈性軌道，當電軌磨損后，彈性軌道可以始終保持與直導線的充分接觸，電軌上電流方向由電流方向轉化器進行變化，弧形軌道2優選采用半圓形，當然弧形軌道還可以進行延伸，延伸成U型，U型的直線部分可以提供較長的加速行程。
[0017]電流方向轉換器設置在直導線3和供電系統之間，直導線3之間固定連接，每個所述弧形軌道2的兩端均設置有與電流方向轉換器通訊連接的用于檢測帶電導線的傳感器4，當傳感器4檢測到直導線撞擊緩沖機構時，給電流方向轉換器發送信號，電流方向轉換器改變供電系統的電流方向。
[0018]底座I上位于弧形軌道2端部處還有緩沖結構，緩沖機構包括緩沖板10和彈簧11，彈簧11 一端與底座I連接，另一端與緩沖板10固定，緩沖板10與球體5的活動接觸面設有與球體形狀相配合的凹陷部，緩沖板10的外壁上可以設置多個凸起，在弧形軌道的內壁可以設置多個槽口，凸起在槽口中滑動，槽口可以對緩沖板10的運動軌跡進行限定，緩沖板10凹面上還可以設置滾珠，和下面的球體可以摩擦滾動。
[0019]如圖2所示，為了提高帶電的直導線3與緩沖板10的撞擊效果，可以將直導線3鑄造在球體5中，每個弧形軌道2的兩側設置一對平行的凹槽6，球體5上與帶電導線平行的直徑方向上設置一個轉軸7，轉軸7的兩端分別設置在凹槽中6，在凹槽6中還設置有軸承8，轉軸7的端部分別設置在軸承8中，轉軸7既可以在凹槽中滑動也可以在凹槽中滾動，球體5與緩沖板10活動接觸，軸承8的兩側分別設有與凹槽6內壁滾動配合的滑輪9。當球體5發生軸向的移動，軸承8會與凹槽6內壁貼合從而產生摩擦阻力，因此可以設置滑輪9使軸承8和凹槽內壁之間為滾動摩擦，從而減少摩擦力。在弧形軌道內還可以設置一個與球體的頂點始終接觸的摩擦軌道，從而使球體滾動，從而使球體與軌道之間由互動摩擦轉化為滾動摩擦。
[0020]如圖3所示，為了提高直導線與緩沖板之間的撞擊效果，還可以采用另一種結構，每個所述弧形軌道3的兩側設置一對平行的凹槽6，直導線6的兩端分別位于凹槽中，在一個或者多個直導線上設置一個球體5，球體5與緩沖板10撞擊接觸。
[0021]使用時，當需要改變飛行器的速度或者方向時，啟動供電系統，給導線通電，帶電的導線在弧形軌道中受到安培力，圖中位置時的球體所受的安培力如f所示，由于磁場方向始終垂直帶電導線，且由于安培力的方向和弧形軌道始終相切，因此安培力始終對帶電導線進行加速，當裝有帶電導線的球體與緩沖板撞擊后，根據動量守恒和動能守恒定理，緩沖板和底座的速度會增大，底座再連接飛行器，從而實現對飛行器的加速，當球體撞擊反彈后，位于弧形軌道端部的傳感器檢測到帶電導線，給電流方向轉換器發出信號，電流方向轉化器此時改變帶電導線的方向，從而再次對帶電導線進行加速，如此反復，直到飛行器的速度達到要求。
【主權項】
1.一種運用在真空狀態下的推進機構，其特征在于:包括底座(1)、供電系統、電流方向轉換器和若干弧形軌道(2)，所述弧形軌道(2)設置在底座(I)上，弧形軌道(2)內設有沿軌道徑向分布的磁場，弧形軌道(2)內還設置有若干電流方向相同，且垂直任一磁場方向的直導線(3)，直導線(3)由供電系統供電，電流方向轉換器設置在直導線(3)和供電系統之間，直導線(3)之間固定連接，每個所述弧形軌道(2)的兩端均設置有與電流方向轉換器通訊連接的用于檢測帶電導線的傳感器(4)，底座(I)上位于弧形軌道(2)端部處還有緩沖結構。2.根據權利要求1所述的運用在真空狀態下的推進機構，其特征在于:還包括一個球體(5)，每個所述弧形軌道(2)的兩側設置一對平行的凹槽(6)，直導線(3)設置在球體(5)中，球體(5)直徑方向設置一個設有與直導線(3)平行的轉軸(7)，轉軸(7)的兩端分別設置在凹槽(6)中，球體(5)與緩沖結構活動接觸。3.根據權利要求2所述的運用在真空狀態下的推進機構，其特征在于:在凹槽(6)中還設置有軸承(8)，轉軸(7)的端部分別設置在軸承(8)中。4.根據權利要求3所述的運用在真空狀態下的推進機構，其特征在于:所述每個軸承(8)的兩側分別設有與凹槽(6)內壁滾動配合的滑輪(9)。5.根據權利要求1所述的運用在真空狀態下的推進機構，其特征在于:每個所述弧形軌道(2)的兩側設置一對平行的凹槽(6)，直導線(3)的兩端分別位于凹槽(6)中。6.根據權利要求5所述的運用在真空狀態下的推進機構，其特征在于:還包括一個球體(5)，所述球體(5)設置在一個或者多個直導線(3)上，球體(5)與緩沖結構活動接觸。7.根據權利要求4或者6所述的運用在真空狀態下的推進機構，其特征在于:所述緩沖機構包括緩沖板(10)和彈簧(11)，彈簧(11) 一端與底座(I)相連，另一端與緩沖板(10)相連。8.根據權利要求4或者6所述的運用在真空狀態下的推進機構，其特征在于:所述緩沖板(10)與球體(5)的活動接觸面設有與球體(5)形狀相配合的凹陷部。
【文檔編號】B64G1/40GK205633100SQ201620455370
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】張金良
【申請人】張金良