Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ELECTROMAGNETIC AIR FLUID PRESSURE REDUCTION AND PROPULSION APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/183230
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an electromagnetic air fluid pressure reduction and propulsion apparatus, which is characterized in that it comprises a lift force bottom plate, a pair of electrodes, a magnet, more than two laser sources and several laser reflectors. A lower surface of the lift force bottom plate is connected to the magnet. One end of the lift force bottom plate is located on the magnet, and the other end extends outside the magnet along a direction of an incoming air flow. The two electrodes are arranged on two sides of an upper surface of the lift force bottom plate respectively. A relative position of the lift force bottom plate, the two electrodes, and the magnet is fixed. Several small holes are arranged on the two electrodes. Multiple multi-layer laser beams emitted by the each laser source pass through the small holes, and are transmitted between the two electrodes in a reciprocating way through the reflectors. By comprising the lift force bottom plate, the magnet, the electrodes and the reflectors, arranging one end of the lift force bottom plate on the magnet, and extending the other end outside the magnet, the present invention features a simple structure, and can effectively improve a lift force of the lift force bottom plate. The present invention can be widely used in areas such as aircraft, fire-fighting, entertainment and the like.

Inventors:
JIA LONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/000575
Publication Date:
November 20, 2014
Filing Date:
May 14, 2013
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
JIA LONG (CN)
International Classes:
B64D27/24
Foreign References:
CN102745331A2012-10-24
CN103085969A2013-05-08
CN102139763A2011-08-03
CN101381005A2009-03-11
US20100243816A12010-09-30
Attorney, Agent or Firm:
JEEKAI & PARTNERS (CN)
北京纪凯知识产权代理有限公司 (CN)
Download PDF:
Claims:
权利要求

1、 一种电磁气流体减压及推进装置, 其特征在于: 它包括一升力底 板、 一对电极、 一磁体、 两个以上的激光源和若干激光反射器; 所述升力 底板下表面连接所述磁体, 所述升力底板一端位于所述磁体上, 另一端沿 空气来流方向延伸至所述磁体之外; 所述升力底板上表面两侧分别设置有 一所述电极, 所述升力底板、 两电极和磁体的相对位置固定; 两所述电极 上对应开设有若干小孔, 各所述激光源发射出的多束多层激光穿过所述小 孔, 经所述反射器在两所述电极之间往复穿射。

2、 如权利要求 1 所述的一种电磁气流体减压及推进装置, 其特征在 于: 两所述电极之间形成的电场以及所述升力底板都与所述磁体的轴线相 垂直。

3、 如权利要求 1 所述的一种电磁气流体减压及推进装置, 其特征在 于: 各所述反射器均采用铜或银制成。

4、 如权利要求 2 所述的一种电磁气流体减压及推进装置, 其特征在 于: 各所述反射器均采用铜或银制成。

5、 如权利要求 1或 2或 3或 4所述的一种电磁气流体减压及推进装 置, 其特征在于: 两所述电极的上部分别增设有一阻隔板。

6、 如权利要求 1或 2或 3或 4所述的一种电磁气流体减压及推进装 置, 其特征在于: 所述磁体采用螺管型传导冷却超导磁体和钕铁硼永磁体 其中之一的强磁体。

7、 如权利要求 5 所述的一种电磁气流体减压及推进装置, 其特征在 于: 所述磁体采用螺管型传导冷却超导磁体和钕铁硼永磁体其中之一的强 磁体。

8、 如权利要求 1或 2或 3或 4所述的一种电磁气流体减压及推进装 置, 其特征在于: 两所述电极分别连接设置在所述电磁气流体减压及推进 装置外部电源的正负极, 通过调节两所述电极之间电压的高低, 控制所述 电磁气流体减压及推进装置产生的升力和推力的大小。

9、 如权利要求 5 所述的一种电磁气流体减压及推进装置, 其特征在 于: 两所述电极分别连接设置在所述电磁气流体减压及推进装置外部电源 的正负极, 通过调节两所述电极之间电压的高低, 控制所述电磁气流体减 压及推进装置产生的升力和推力的大小。 10、 如权利要求 6所述的一种电磁气流体减压及推进装置, 其特征在 于: 两所述电极分别连接设置在所述电磁气流体减压及推进装置外部电源 的正负极, 通过调节两所述电极之间电压的高低, 控制所述电磁气流体减 压及推进装置产生的升力和推力的大小。

Description:
一种电磁气流体减压及推进装置 技术领域

本发明涉及一种流体减压及推进装置, 特别是关于一种电磁气流体减 压及推进装置。 背景技术

为了克服重力起飞, 现在的飞机需要将机翼加速到一定的速度以产 生足够 的升力一-固定翼飞机需要跑到助跑; 直升机需要高速转动旋翼。 利用喷 射气流产生反推力而垂直起飞的装置, 如鹞式飞机等, 垂直起飞时不是靠 机翼的升力, 消耗的能量很大。 这些方法无法解决拥挤的地面交通问题: 一是跑道问题, 二是高速转动的旋翼不能触碰到任何物体, 三是高速运动 的机械设备噪音太大, 且升力效果不佳。 发明内容

针对上述问题, 本发明的目的是提供一种结构简单、 升力效果较好、 安全性高, 能实现对气流体加速减压和推进的电磁气流体 减压及推进装 置。

为实现上述目的, 本发明采取以下技术方案: 一种电磁气流体减压及 推进装置, 其特征在于: 它包括一升力底板、 一对电极、 一磁体、 两个以 上的激光源和若干激光反射器; 所述升力底板下表面连接所述磁体, 所述 升力底板一端位于所述磁体上, 另一端沿空气来流方向延伸至所述磁体之 外; 所述升力底板上表面两侧分别设置有一所述电 极, 所述升力底板、 两 电极和磁体的相对位置固定; 两所述电极上对应开设有若干小孔, 各所述 激光源发射出的多束多层激光穿过所述小孔, 经所述反射器在两所述电极 之间往复穿射。

两所述电极之间形成的电场以及所述升力底板 都与所述磁体的轴线 相垂直。

各所述反射器均采用铜或银制成。

两所述电极的上部分别增设有一阻隔板。

所述磁体采用螺管型传导冷却超导磁体和钕铁 硼永磁体其中之一的 强磁体。

两所述电极分别连接设置在所述电磁气流体减 压及推进装置外部电 源的正负极, 通过调节两所述电极之间电压的高低, 控制所述电磁气流体 减压及推进装置产生的升力和推力的大小。

本发明由于采取以上技术方案, 其具有以下优点: 1、 本发明由于采 用由升力底板、 磁体、 电极及反射器构成, 升力底板一端设置在磁体上, 另一端延伸至磁体外部,其结构简单,并且可 以有效提高升力底板的升力。

2、 本发明由于采用两个以上的激光源, 各个激光源发出的多束多层激光 束经两电极上对应开设的若干小孔后, 在两电极之间往复穿射, 以增加电 磁力作用区域的高度。 而现有技术中是采用单束激光产生的电离层, 该电 离层较薄, 并且不能产生足够的升力。 3、 本发明由于各个反射器采用铜 或银制成, 并将各个反射器与电极之间采用导线连接, 以减小激光束等离 子通道与电极之间的接触电阻, 增加电导率, 进而提高升力。 4、 本发明 由于采用激光源发射出的激光电离两电极之间 的空气, 进而形成空气等离 子体, 没有温室气体排放, 因此, 有利于环保, 使用安全。 因此, 实现了 物体的电磁气流体加速减压和推进的目的。 本发明可以广泛应用于航空 (尤其是低空飞行)、 消防救援以及休闲娱乐等领域中。 附图说明

图 1是本发明的整体结构示意图;

图 2是本发明的升力底板获得升力的效果示意图

图 3是本发明的升力底板上电磁力作用区域示意 ;

图 4 是本发明采用多个激光源时产生的升力随 H/L变化的曲线示意 图;

图 5是本发明采用多个激光源时产生的升力随电 力密度变化的曲线 示意图, 其中, 带有圆圈的曲线为电离后被加速的气流速度 曲线示意 图, 带有方形的曲线为升力随电磁力密度变化的曲 线示意图;

图 6是本发明采用在两电极上方分别增设阻隔板 的结构示意图; 图 7是本发明电极上增设阻隔板后的升力密度随 磁力作用长度的变 化曲线示意图, 其中带有方形的曲线为电离后被加速的气流速 度 曲线 示意图; 带有圆圈的曲线为加阻隔板后的曲线示意图; 带有三角形的曲线 为不加阻隔板的曲线示意图。 本发明最佳实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描 述。

如图 1所示, 本发明是利用空气等离子体在电磁场作用下产 生升力和 推进力, 其包括一升力底板 1、 一对电极 2、 一磁体 3、 两个以上的激光源 4和若干激光反射器 5。

升力底板 1的下表面连接磁体 3, 升力底板 1的一端位于磁体 3上, 另一端沿空气来流方向延伸至磁体 3之外, 以增加升力。 升力底板 1的上 表面两侧分别设置有一电极 2, 两电极 2之间形成的电场以及升力底板 1 与磁体 3的轴线相垂直, 并且工作时升力底板 1、 两电极 2和磁体 3的相 对位置固定保持不变。 两电极 2上对应开设有若干小孔 6, 各激光源 4发 射出的多束多层激光穿过小孔 6, 经反射器 5在两电极 2之间往复穿射, 使两电极 2之间的空气持续电离, 产生空气等离子体形成电磁力。

上述实施例中, 本发明的升力底板 1与现有技术中的升力底板相比延 长后, 可以有效地增加升力。 如图 2、 图 3所示, 在升力底板 1延长位置, 当电磁力密度 F x =1000000N/m 3 , 电磁力作用区域长度 =40πιπι, 电磁力作用 区域高度 H =40mm 时, 在电磁力作用区域 X方向起始点(x =0. 06m)稍偏前 的位置, 静压达到最低, 而后逐渐增大, 大约在电磁力作用区域 X方向终 点( X =0. lm)达到最大。在 X方向的大部分区域(约 0〜0. 074m的范围内), 升力底板 1上表面的压力 (如图 2所示, 其中深色实线为升力底板 1上表 面的压力曲线) 低于下表面 (如图 2所示, 其中浅色实线为升力底板 1下 表面的压力曲线) 的压力; 且 0〜0. 074m范围内静压积分的绝对值 F1大 于 0. 074η!〜 0. lm范围内静压积分的绝对值 F2, Fl、 F2两者之差即为升力 底板 1获得的升力, 因此, 延长升力底板 1的长度可以有效增加升力。

由于本发明采用两个以上的激光源 4, 多个激光源 4发出的多束多层 激光束在两电极 2之间往复穿射, 可以有效地增加电磁力作用区域的高度 及密度, 进而有效地提高升力底板 1的升力。 如图 4所示, 当多层多束激 光在两电极 2之间穿射形成的电磁力作用区域长度! ^为 40mm,电磁力密度 F x =1000000N/m 3 , 电磁力作用区域长度 1^ =0. 04m, 空气电离后被加速的气 流最大速度 V 240m/s左右时, 随着电磁力作用区域高度 H的增大, 升 力底板 1 的升力增大。 当电磁力作用区域的高度 H为 40mm 时, 升力为 3090Ν/Π1 2 。如图 5所示,当电磁力作用区域的高度 H与升力底板 1长度 L的 比值 H/L=0. 4、 电磁力作用区域长度 =40腿时, 随着电磁力密度^的增 大, 空气电离后被加速的气流最大速度 V max 的增大, 升力底板 1 的升力也 增大。

上述实施例中, 各反射器 5均采用铜或银制成。 由于激光产生的等离 子体通道中心部分电导率最高, 但激光源 4发出的激光束通过电极 2上的 小孔 6时,只能是等离子通道的外缘与电极 2接触,这样接触电阻会很大。 因此, 本发明的各反射器 5采用导线与电极 2连接, 以减小激光束等离子 通道与电极之间的接触电阻。

上述各实施例中, 如图 6所示, 在两个电极 2的上部还分别增设有一 阻隔板 7, 以增加升力。 如图 7所示, 当各个激光源 4在两电极 2之间穿 射, 使空气电离后形成的电磁力密度 F x =1000000N/m 3 , 当电磁力作用区域 的高度 H为 40mm时, 当改变电磁力作用区域长度 , 比较加阻隔板 7和 不加阻隔板 7的 3D计算结果。可见,最大速度随电磁力作用区 长度! ^的 增大而增大; 当电磁力作用区域长度! ^与底板 1 长度 L的比值 / L大于 0. 3时,加阻隔板 7的升力密度大于不加阻隔板 7的,且随着 的增大, 差值逐渐增大; 在 [0. 3, 0. 6]区间, 升力密度变化缓慢; 小于等于 0. 3时, 不加阻隔板 Ί的升力略大于加阻隔板 7的升力。

上述各实施例中, 磁体 3采用螺管型传导冷却超导磁体, 产生轴线方 向的磁场 B (如图 1所示); 磁体 3也可采用钕铁硼永磁体等其它强磁体。

上述各实施例中, 两电极 2分别连接设置在本发明电磁气流体减压及 推进装置外部电源的正负极, 进而形成电场 J (如图 1所示)。 并且, 通过 调节两电极 2之间电压的高低, 能实现本发明的电磁气流体减压及推进装 置产生的升力和推力的大小可控。

上述各实施例中, 本发明的电磁气流体减压及推进装置可以设置 在大 气空间的任何位置。

综上所述, 本发明在使用时, 两电极 2之间的空气在大气压条件下通 过激光源 4发射出的激光实现电离, 形成空气等离子体, 且在两电极 2之 间产生的电场 J及与其垂直的磁场 B作用下, 能产生 F方向的电磁力, 因 此, 空气等离子体受到电磁力 F的作用而加速运动, 空气的加速运动将使 升力底板 1表面的压力降低, 而另一边的气体不受电磁力的作用, 将保持 压力不变。 因此, 升力底板 1的上、 下两边形成压差, 从而产生电磁升力, 使本发明的电磁气流体减压及推进装置悬浮起 来。 同时, 空气的加速流动 也能产生推力, 进而实现推动本发明的电磁气流体减压及推进 装置前进。

上述各实施例仅用于说明本发明, 各部件的结构、 尺寸、 设置位置及 形状都是可以有所变化的, 在本发明技术方案的基础上, 凡根据本发明原 理对个别部件进行的改进和等同变换, 均不应排除在本发明的保护范围之 夕卜。