一种反重力推进装置的制作方法

本发明属于超常规动力推进技术领域，特别是涉及一种反重力推进装置。

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。

众所周知，人造卫星以第一宇宙速度环绕地球飞行时，它相对于地球可看作为一个质点，其沿地球切向方向运动产生的向心力正好由地球对它的万有引力提供，人造卫星处于完全失重状态不会落回地球表面。由此可以推知，某质点在某一时刻沿地球切向方向运动产生的向心力等于自身的重力时，该质点在该瞬间处于完全失重状态。在地球上空沿水平面旋转的圆环形物体，可将其分割成无穷个质点，由此可看作无穷个质点在与地球相切的平面上作圆周运动，所有质点在任意瞬间都是沿着地球的切向方向运动，因此当某一质点的运动速度等于第一宇宙速度时，该质点处于完全失重状态，而当该质点的运动速度超过第一宇宙速度时，它便具有飘升的能力。当圆环形物体的内径增加到足够大时，其所有质点的线速度达到或超过第一宇宙速度所要求的物体本身旋转速度可以降低到当代已具备的技术水平，因此依据现有的技术工艺完全可以制造处于高度旋转的反重力的圆环形物体。同时，圆环形物体的所有质点除了受到地球的万有引力外，还受到指向物体中心的向心力作用，为了克服质点的离心现象，要求绕轴具有足够的强度以及圆环形物体的材料内部具有足够大的结合力。

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：一是采取何种的方式驱动圆环形物体维持高度旋转运动，二是静止载荷的结构设计以及它与旋转机构的衔接问题，三是如何解决旋转体的摩擦阻力和空气阻力以避免旋转体过热变形的问题。解决上述三个问题，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。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种基于圆盘型直线电动机和电磁悬浮原理的反重力推进装置。

本发明的目的是通过下述的技术方案加以实现的：

本发明是一种反重力推进装置，它包括机舱、真空防护罩、支架、圆环形转盘、多个定子绕组、电磁铁、转速传感器、控制器一、变频器、功率放大器一、位移传感器、控制器二、功率放大器二、核聚变发电设备、抽真空设备；所述的机舱是中间段为圆柱体、上下两端面为半球盖的抗高压防辐射密闭容器，机舱内的空间由隔板分为上下舱，上舱为集控室，下舱为动力舱；所述的真空防护罩是内部为空腔、沿中心水平面上下对称、高度由内向外逐渐减小的碟形体，真空防护罩的中心开设上下相通的直圆筒，机舱紧密布置在真空防护罩的直圆筒内并与直圆筒内壁固定焊接；所述的支架是非磁性材料制成的网格状结构，支架分为上支架和下支架，分别水平布置并固定安装在真空防护罩的内腔的上半空间和下半空间；所述的圆环形转盘是由永磁体材料制成、横截面为圆环的等高圆盘体，其内外环端面嵌套由高强度碳素纤维材料制成的围带，圆环形转盘布置在真空防护罩的内腔，并水平放置在上支架和下支架的中间位置，圆环形转盘套在真空防护罩的直圆筒外壁并可围绕直圆筒作定轴高速旋转运动，圆环形转盘的外边缘与真空防护罩的内腔壁面留有一定的间隙；所述的多个定子绕组由偶数个定子绕组组成，其中一半数目的定子绕组沿圆周方向等间距布置并固定安装在上支架的边缘，另一半数目的定子绕组沿圆周方向等间距布置并固定安装在下支架的边缘；所述的电磁铁围成一圈均匀布置并固定安装在上支架的中间，其处于圆环形转盘的质量中间直径所对应的圆周的正上方位置；所述的转速传感器安装在下支架的下方位置，所述的控制器一和变频器以及功率放大器一布置在机舱的集控室内；转速传感器、控制器一和功率放大器一以及多个定子绕组之间进行电线路连接；所述的位移传感器安装在下支架的下方位置，所述的控制器二和功率放大器二布置在机舱的集控室内；位移传感器、控制器二和功率放大器二以及电磁铁之间进行电线路连接；所述的核聚变发电设备布置在机舱的动力舱内，核聚变发电设备通过变频器与功率放大器一进行电线路连接，核聚变发电设备与功率放大器二进行电线路连接；所述的抽真空设备布置在机舱的集控室内。

进一步的，所述的真空防护罩由超低密度、耐高温高压、热膨胀系数小的碳素纤维复合材料制成。

进一步的，所述的圆环形转盘的内径在10～30米之间，对应的外径在30～100米之间。

采用上述方案后，本发明具有以下几个方面的特点：

一、本发明通过装置内部高度旋转形成的力场抵消外部空间万有引力场的影响，从而具有悬浮和飘升的能力，不再依靠空气的作用力和反作用力进行推进，可自由出入地球大气圈，也可在任意空间保持静止。

二、本发明采用核聚变产生的电力提供动力，不依靠常规燃料进行化学反应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、本发明的真空防护罩可保护圆环形转盘和其他部件免遭外来的袭击，同时消除圆环形转盘在地球大气圈内作高速旋转的空气阻力。

四、本发明由永磁体制成的圆环形转盘作为圆盘型直线电动机的次级，多个定子绕组作为初级，利用直线电动机原理驱动圆环形转盘高速旋转。

五、本发明利用电磁悬浮原理使圆环形转盘先处于悬浮状态，再利用圆环形转盘高速旋转的飘升力克服自身重力以及静止载荷的重量，从而带动整个反重力装置进行推进。

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是本发明的内部结构图；

图2是本发明的上支架剖面图；

图3是本发明的下支架剖面图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明是一种基于圆盘型直线电动机和电磁悬浮原理的反重力推进装置，它包括机舱1、真空防护罩2、支架3、圆环形转盘4、多个定子绕组5、电磁铁6、转速传感器7、控制器一8、变频器9、功率放大器一10、位移传感器11、控制器二12、功率放大器二13、核聚变发电设备14、抽真空设备15；所述的机舱1是中间段为圆柱体、上下两端面为半球盖的抗高压防辐射密闭容器，机舱1内的空间由隔板分为上下舱，上舱为集控室，下舱为动力舱；所述的真空防护罩2是内部为空腔、沿中心水平面上下对称、高度由内向外逐渐减小的碟形体，真空防护罩2的中心开设上下相通的直圆筒，机舱1紧密布置在真空防护罩2的直圆筒内并与直圆筒内壁固定焊接；所述的支架3是非磁性材料制成的网格状结构，支架3分为上支架31和下支架32，分别水平布置并固定安装在真空防护罩2的内腔的上半空间和下半空间；所述的圆环形转盘4是由永磁体材料制成、横截面为圆环的等高圆盘体，其内外环端面嵌套由高强度碳素纤维材料制成的围带，圆环形转盘4布置在真空防护罩2的内腔，并水平放置在上支架31和下支架32的中间位置，圆环形转盘4套在真空防护罩2的直圆筒外壁并可围绕直圆筒作定轴高速旋转运动，圆环形转盘4的外边缘与真空防护罩2的内腔壁面留有一定的间隙；所述的多个定子绕组5由偶数个定子绕组组成(本发明例中共有八个定子绕组)，其中四个定子绕组5沿圆周方向等间距布置并固定安装在上支架31的边缘，另外四个定子绕组5沿圆周方向等间距布置并固定安装在下支架32的边缘；所述的电磁铁6围成一圈均匀布置并固定安装在上支架31的中间，其处于圆环形转盘4的质量中间直径所对应的圆周的正上方位置；所述的转速传感器7安装在下支架32的下方位置，所述的控制器一8和变频器9以及功率放大器一10布置在机舱1的集控室内；转速传感器7、控制器一8和功率放大器一10以及多个定子绕组5之间进行电线路连接；所述的位移传感器11安装在下支架32的下方位置，所述的控制器二12和功率放大器二13布置在机舱1的集控室内；位移传感器11、控制器二12和功率放大器二13以及电磁铁6之间进行电线路连接；所述的核聚变发电设备14布置在机舱1的动力舱内，核聚变发电设备14通过变频器9与功率放大器一10进行电线路连接，核聚变发电设备14与功率放大器二13进行电线路连接；所述的抽真空设备15布置在机舱1的集控室内。

进一步的，所述的真空防护罩2由超低密度、耐高温高压、热膨胀系数小的碳素纤维复合材料制成。

进一步的，所述的圆环形转盘4的内径在10～30米之间，对应的外径在30～100米之间。

本发明的工作原理：

如图1所示，启动前，整个装置停放在地面上，圆环形转盘4静止支承在真空防护罩2空腔内的下支架32上；启动准备阶段，抽真空设备15开始工作，抽取真空防护罩2空腔内的气体并使整个空腔维持高度真空；启动时，核聚变发电设备14将电流输送至功率放大器二13，位移传感器11将检测信号传送至控制器二12，控制器二12将检测信号变换为控制信号传送至功率放大器二13，功率放大器二13将控制信号转换成控制电流输送至电磁铁6，控制电流在电磁铁6中产生电磁吸力，电磁吸力驱动圆环形转盘4克服自身重力向上移动，直至悬浮在上支架31和下支架32的正中间位置，该位置与上支架31和下支架32的距离相等并作为装置正常飞行时圆环形转盘4的参考位置。

下一步，核聚变发电设备14将正常频率电流经变频器9转换为高频电流后输送至功率放大器一10，速度传感器7将检测信号传送至控制器一8，控制器一8将检测信号变换为控制信号传送至功率放大器一10，功率放大器一10将控制信号转换成控制电流输送至多个定子绕组5，控制电流在定子绕组5的线圈中产生行波磁场，行波磁场与圆环形转盘4相互作用由此驱动圆环形转盘4开始旋转并逐渐加速；当圆环形转盘4加速到较高的转速时，依据背景技术阐明的理论可知，圆环形转盘4本身开始逐渐失重并趋于明显，此时圆环形转盘4在电磁铁6的初始电磁吸力下产生向上的扰动偏离参考位置，位移传感器11检测出圆环形转盘4的位移偏离值，控制器二12将位移偏离信号变换成控制信号，功率放大器二13将控制信号转换成控制电流，控制电流在电磁铁6中减小电磁吸力使圆环形转盘4下移恢复到参考位置。

当圆环形转盘4的转速增加到某一速度时，整个圆环形转盘4将处于完全失重状态，该时刻圆环形转盘4的转速可定义为第一失重速度，此时功率放大器二13的控制电流在电磁铁6中产生的电磁吸力减小至零值；当圆环形转盘4的转速由第一失重速度继续升高时，圆环形转盘4自身产生向上的飘升力，此时功率放大器二13的控制电流在电磁铁6中产生相应的电磁斥力，使圆环形转盘4与上支架31始终维持一定的距离并处于动态平衡状态；随着圆环形转盘4的转速继续升高，圆环形转盘4产生的飘升力继续增大，当圆环形转盘4的转速增加到某一速度时，圆环形转盘4产生的飘升力将完全抵消整个装置的重力，使反重力推进装置处于完全失重状态，该时刻圆环形转盘4的转速可定义为第二失重速度；当圆环形转盘4由第二失重速度继续升高时，整个反重力推进装置具有了飘升的能力并由此脱离地面悬浮在空中。

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。