专利名称：一种推进器的制作方法
技术领域：
本发明属于一种航天飞行器的推进装置。
通常航天飞行器的推进装置必须携带和加热工质才能产生推力。
本发明的目的是要提供一种不需要携带和加热工质就可以产生推力的装置。
本发明的目的是这样实现的该装置具有一个环向磁场线圈，在该环向磁场线圈内部匝链有一个环形磁芯，该磁芯上绕有初级线圈，该环向磁场线圈两端连接有电子开关，该环向磁场线圈外部有一个可以使环向磁场定向膨胀的磁场限制器。
当直流脉冲电源对初级线圈施加脉冲时，相当于次级的环向磁场线圈可以产生很大的短路电流和环向磁场，当磁场达到设定值时，电子开关快速断开，使环向磁场线圈开路，环向磁场在失去电流约束后以群速度向心收缩并沿轴向膨胀，在磁场限制器的约束下，从下部的环形缝隙喷出，继续收缩膨胀，作用在磁场限制器上的磁场轴向膨胀压力之和就是该推进器获得的推力。当磁场的膨胀过程结束，直流脉冲结束，环形磁芯的磁通复位，电子开关闭合开始下一个推力过程。该装置脉冲推力的频率一般每秒几万次。
所述电子开关在断开环向磁场线圈的短路电流时会承受很高的电压，因此，所述电子开关需要采用耐压高导通电流大开关频率高的半导体开关管，例如静电感应晶闸管，MOS门极晶闸管以及绝缘栅三极管。
所述磁场限制器用发泡铜或铝板制成，或将普通铝板制成具有均匀分布的沿磁力线方向交错排列的孔。这种材料和结构利用孔壁的涡流阻尼效应限制磁场的膨胀。
该装置利用环向磁场失去电流约束后的膨胀力获得推力，因此不需要携带和加热工质。
附
图1为所述装置的基本结构剖视图。
图中(1)环形磁芯，(2)初级线圈，(3)单匝环向磁场线圈，(4)上部盘形磁场限制器，(5)电子开关，(6)环形缝隙，(7)下部中心有孔的板形磁场限制器，(8)外侧环形磁场限制器，(9)环形缝隙出口，(10)磁场反射锥。
在该结构中，具有一个扁环形壳体的单匝环向磁场线圈(3)，环向磁场线圈(3)的外缘有环形缝隙(6)，环形缝隙(6)的两端连接沿圆周均匀分布的一组电子开关(5)，在环向磁场线圈(3)内部弱的磁场区环绕有环形磁芯(1)，在环形磁芯(1)上绕有初级线圈(2)，为了降低环向磁场从线圈(3)内膨胀出来的速率，磁场限制器(4)(7)(8)包围环向磁场线圈(3)，在该磁场限制器的内缘或下表面具有磁场膨胀的环形缝隙出口(9)，磁场限制器(4)的中心具有一个磁场反射锥(10)。外侧环形磁场限制器(8)可以不是一个完整的环，可以用沿圆周均布的铝柱组成，同时也便于电子开关的连接。
为了降低环向磁场从线圈(3)内膨胀出来的速率，另一种措施是用所述磁场限制器的材料作为线圈(3)的内衬，在内衬的内缘或下表面留出磁场膨胀的环形缝隙出口，这时，磁场限制器(7)(8)可以去掉不用。
单匝环向磁场线圈(3)是用薄铜板或铝板制成的一个环形壳体。由于环向磁场的外缘弱内缘强，环向磁场线圈(3)的截面形状还可以制成外缘薄内缘厚的截面形状。环向磁场线圈(3)内部储存磁能的空间可以用轻质耐热绝缘材料支撑，例如采用一个玻璃纤维的环形壳体作为内胆。该单匝环向磁场线圈(3)与磁场限制器之间需要有电绝缘层。
所述环向磁场线圈也可以采用多匝结构，用多股漆包线绕所需匝数为一个子线圈，将多个子线圈沿圆周紧密排列一周构成环向磁场线圈，每个子线圈可以连接一个所述电子开关。
沿圆周均匀分布的一组电子开关(5)同步工作，电子开关(5)通过引线连接在环形缝隙(6)的两端。在大尺寸的装置中，电子开关(5)可以制成专用的形状和结构，直接镶嵌在环形缝隙(6)的两端之间。
在大尺寸的装置中，环形磁芯(1)也可以位于环向磁场线圈(3)强磁场区的内缘以减轻重量。
该装置容易做成几米或更大直径的盘式结构，可以在该推进器的中间位置安置飞行器的载荷，也可以用多个该推进器均布在载荷的周围。
附图2为所述装置的另一种基本结构剖视图。
图中，(1)环形磁芯，(2)初级线圈，(3)管状单匝环向磁场线圈，(4)磁场限制器，(5)电子开关，(6)连接螺栓，(7)连接螺栓，(8)外壳，(9)磁场限制器芯柱。
在该装置中，具有一个管状单匝环向磁场线圈(3)，可由薄铜板分段焊接制成。环向磁场线圈(3)内部底端固定有环形磁芯(1)，在环形磁芯(1)上绕有初级线圈(2)，环向磁场线圈(3)外环、中心以及底部包围有磁场限制器(4)(9)，，环向磁场线圈(3)的底部中间固定有电子开关(5)，电子开关(5)具有上下极板和中间的绝缘瓷柱，控制极引线可以穿过底板引出，电子开关(5)通过螺栓(6)和(7)连接环向磁场线圈(3)，在磁场限制器(4)外部包围有一个外壳(8)，磁场限制器(9)芯柱位于环向磁场线圈(3)的中心，环向磁场线圈(3)的前端没有磁场限制器，为磁场膨胀的出口。环向磁场线圈(3)与磁场限制器之间需要有电绝缘层。
权利要求
1.一种推进器，其特征在于该装置具有一个环向磁场线圈，在该环向磁场线圈内部匝链有一个环形磁芯，该磁芯上绕有初级线圈，该环向磁场线圈两端连接有电子开关，该环向磁场线圈外部有一个可以使环向磁场定向膨胀的磁场限制器。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是该装置具有一个扁环形壳体的单匝环向磁场线圈(3)，环向磁场线圈(3)的外缘有环形缝隙(6)，环形缝隙(6)的两端连接沿圆周均匀分布的一组电子开关(5)，在环向磁场线圈(3)内部的弱磁场区环绕有环形磁芯(1)，在环形磁芯(1)上绕有初级线圈(2)，磁场限制器(4)(7)(8)包围环向磁场线圈(3)，在该磁场限制器的内缘或下表面具有磁场膨胀的环形缝隙出口(9)，磁场限制器(4)的中心具有一个磁场反射锥(10)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是该装置具有一个管状单匝环向磁场线圈(3)，环向磁场线圈(3)内部底端固定有环形磁芯(1)，在环形磁芯(1)上绕有初级线圈(2)，环向磁场线圈(3)外环、中心以及底部包围有磁场限制器(4)(9)，环向磁场线圈(3)的底部中间固定有电子开关(5)，在磁场限制器(4)外部包围有一个外壳(8)，磁场限制器(9)芯柱位于环向磁场线圈(3)的中心，环向磁场线圈(3)的前端为磁场膨胀的出口。
4.根据权利要求1和权利要求2以及权利要求3所述的装置，其特征是所述磁场限制器用发泡铜或铝板制成，或将普通铝板制成具有均匀分布的沿磁力线方向交错排列的孔。
5.根据权利要求1和权利要求2所述的装置，其特征是该装置所述环向磁场线圈可以用多股漆包线绕所需匝数为一个子线圈，将多个子线圈沿圆周紧密排列一周构成环向磁场线圈，每个子线圈连接一个所述电子开关。
全文摘要
本发明所述的推进器利用磁场在失去电流约束后的膨胀压力获得推力，不需要携带和加热工质。
文档编号F03H99/00GK1490521SQ03104758
公开日2004年4月21日 申请日期2003年2月28日 优先权日2002年10月16日
发明者杨松涛 申请人:杨松涛