一种新型离子推进装置

本发明涉及动力推进，具体涉及一种新型离子推进装置。

背景技术：

1、别费尔德-布朗效应(biefeld-brown effect)指的是当一对有特定几何结构的非对称电极相对放置时，在两极施加超高电压，可产生负电极指向正电极的力。目前业内大多利用该效应来制作线板式飘升机，通过正负电极上下放置，即可使装置飘升起来。

2、申请号为201820655847.7的专利公开了一种电晕放电推进的小车系统，是一种线板式的结构，通过两电极之间产生的力来推动小车前进。由于这种线板式推进结构过于简单，且线板式没有利用到空气动力学的知识，所以产生的推力小。因此，如何利用别费尔德-布朗效应，研发一种推力/升力大、结构稳定的离子推进装置，是目前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种新型离子推进装置，包括上下贯通的壳体和位于壳体内部的动力推进组件，通过动力推进组件的第一顶针和第二顶针分别与壳体内壁的导电金属层极性相反，导电时产生别费尔德-布朗效应并带动第一桨叶与第二桨叶转动，从而产生升力，基于别费尔德布朗效应实现无工质离子推进装置，其设计合理，有效利用空气动力学原理，产生更大的升力。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种新型离子推进装置，包括上下贯通的壳体和位于壳体内部的动力推进组件，壳体的内表面具有导电金属层；动力推进组件包括串联布置的第一可转动组件、固定组件和第二可转动组件，固定组件与壳体固定连接，第一可转动组件位于固定组件的上方且相对其转动，第二可转动组件位于固定组件的下方且相对其转动，其中，第一可转动组件与第二可转动组件的转动方向相反；第一可转动组件包括第一转动柱和多个第一桨叶，多个第一桨叶以一定间隔固定安装在第一转动柱上并与第一转动柱一起旋转，多个第一桨叶的外表面具有第一金属层，多个第一桨叶的端部设有第一顶针，第一金属层与第一顶针导通，第一顶针朝向壳体的内表面；第二可转动组件包括第二转动柱和多个第二桨叶，多个第二桨叶以一定间隔固定安装在第二转动柱上并与第二转动柱一起旋转，多个第二桨叶的外表面具有第二金属层，多个第二桨叶的端部设有第二顶针，第二金属层与第二顶针导通，第二顶针朝向壳体的内表面；其中，第一顶针的朝向与第二顶针的朝向相反，第一顶针和第二顶针分别与导电金属层极性相反，导电时产生别费尔德-布朗效应并带动第一桨叶与第二桨叶转动。

4、进一步的，固定组件包括中心柱、多个支杆、环形件和竖杆，多个支杆分别以一定角度朝环形件延伸，多个支杆的每一个的一端固定在中心柱上，其另一端固定在环形件上，环形件与壳体固定连接，竖杆贯穿中心柱并与其固定，竖杆的上端与第一转动柱转动连接，竖杆的下端与第二转动柱转动连接。

5、进一步的，竖杆的上端通过轴承部件与第一转动柱转动连接，轴承部件位于第一转动柱内部，轴承部件包括内环、外环、多个滚动体和保持架，内环与竖杆固定连接，外环与第一转动柱固定连接，内环的外表面设有内滚道，外环的内表面对应设有外滚道，内滚道和外滚道共同形成滚动通道，多个滚动体以一定间隔套装在保持架上形成串联滚动体，串联滚动体滑动套装在滚动通道中。

6、进一步的，竖杆的下端通过轴承部件与第二转动柱转动连接，轴承部件位于第二转动柱内部，轴承部件包括内环、外环、多个滚动体和保持架，内环与竖杆固定连接，外环与第二转动柱固定连接，内环的外表面设有内滚道，外环的内表面对应设有外滚道，内滚道和外滚道共同形成滚动通道，多个滚动体以一定间隔套装在保持架上形成串联滚动体，串联滚动体滑动套装在滚动通道中。

7、进一步的，壳体包括上下布置的第一筒体和第二筒体，环形件可拆卸安装在第一筒体和第二筒体之间。

8、进一步的，第一筒体的底部设有凹槽，环形件的顶部设有与凹槽对应的环形凸缘，第二筒体的顶部设有凸缘，环形件的底部设有与凸缘对应的环形凹槽。

9、进一步的，第一桨叶在远离第一转动柱的端部相对于第一转动柱向左或向右扭转α角度，第二桨叶在远离第二转动柱的端部相对于第二转动柱向左或向右扭转β角度，第一桨叶的扭转方向与第二桨叶的扭转方向相反。

10、进一步的，第一顶针与第一桨叶处于同一平面上，第一顶针向下倾斜延伸，第二顶针与第二桨叶处于同一平面上，第二顶针向下倾斜延伸。

11、进一步的，α角度为1-60°，β角度为1-60°。

12、进一步的，导电金属层、第一金属层和第二金属层均为铝箔。

13、本发明具有如下优点：

14、1.本发明采用新型的动力推进组件结构，充分利用了空气动力学，结合别费尔德-布朗效应产生的推力使上下布置的第一可转动组件和第二可转动组件的桨叶旋转，进而产生升力，具有高效率、大推力等特点。

15、2.本发明的第一可转动组件和第二可转动组件采用的是同轴心反转的安装方式，第一可转动组件和第二可转动组件旋转产生的扭矩可以相互抵消，提高了装置的稳定性。同时同轴心反转的安装方式还使第一可转动组件和第二可转动组件旋转产生的空气涡流相互抵消，增大了装置的升力。

16、3.本发明为了避免可转动组件在同轴心反转时导线的干扰，将导线设置在竖杆内部并连通第一可转动组件和第二可转动组件，使竖杆起到导电作用且不阻碍可转动组件的旋转。

17、4.本发明的第一筒体和第二筒体设置为相同的结构，其顶部和底部分别具有凸缘和凹槽，环形件的顶部设有与凹槽对应的环形凸缘，环形件的底部设有与凸缘对应的环形凹槽，如此设置使装配更简单，且保证第一筒体、第二筒体、第一可转动组件、第二可转动组件和固定组件均处于同一中心轴线。

技术特征：

1.一种新型离子推进装置，其特征在于：包括上下贯通的壳体和位于壳体内部的动力推进组件，壳体的内表面具有导电金属层；

2.根据权利要求1所述的一种新型离子推进装置，其特征在于：固定组件包括中心柱、多个支杆、环形件和竖杆，多个支杆分别以一定角度朝环形件延伸，多个支杆的每一个的一端固定在中心柱上，其另一端固定在环形件上，环形件与壳体固定连接，竖杆贯穿中心柱并与其固定，竖杆的上端与第一转动柱转动连接，竖杆的下端与第二转动柱转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种新型离子推进装置，其特征在于：竖杆的上端通过轴承部件与第一转动柱转动连接，轴承部件位于第一转动柱内部，轴承部件包括内环、外环、多个滚动体和保持架，内环与竖杆固定连接，外环与第一转动柱固定连接，内环的外表面设有内滚道，外环的内表面对应设有外滚道，内滚道和外滚道共同形成滚动通道，多个滚动体以一定间隔套装在保持架上形成串联滚动体，串联滚动体滑动套装在滚动通道中。

4.根据权利要求2所述的一种新型离子推进装置，其特征在于：竖杆的下端通过轴承部件与第二转动柱转动连接，轴承部件位于第二转动柱内部，轴承部件包括内环、外环、多个滚动体和保持架，内环与竖杆固定连接，外环与第二转动柱固定连接，内环的外表面设有内滚道，外环的内表面对应设有外滚道，内滚道和外滚道共同形成滚动通道，多个滚动体以一定间隔套装在保持架上形成串联滚动体，串联滚动体滑动套装在滚动通道中。

5.根据权利要求2所述的一种新型离子推进装置，其特征在于：壳体包括上下布置的第一筒体和第二筒体，环形件可拆卸安装在第一筒体和第二筒体之间。

6.根据权利要求5所述的一种新型离子推进装置，其特征在于：第一筒体的底部设有凹槽，环形件的顶部设有与凹槽对应的环形凸缘，第二筒体的顶部设有凸缘，环形件的底部设有与凸缘对应的环形凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种新型离子推进装置，其特征在于：第一桨叶在远离第一转动柱的端部相对于第一转动柱向左或向右扭转α角度，第二桨叶在远离第二转动柱的端部相对于第二转动柱向左或向右扭转β角度，第一桨叶的扭转方向与第二桨叶的扭转方向相反。

8.根据权利要求7所述的一种新型离子推进装置，其特征在于：第一顶针与第一桨叶处于同一平面上，第一顶针向下倾斜延伸，第二顶针与第二桨叶处于同一平面上，第二顶针向下倾斜延伸。

9.根据权利要求7所述的一种新型离子推进装置，其特征在于：α角度为1-60°，β角度为1-60°。

10.根据权利要求1所述的一种新型离子推进装置，其特征在于：导电金属层、第一金属层和第二金属层均为铝箔。

技术总结本发明涉及一种新型离子推进装置，包括壳体和动力推进组件，壳体的内表面具有导电金属层；动力推进组件包括串联布置的第一可转动组件、固定组件和第二可转动组件，第一可转动组件包括第一转动柱和多个第一桨叶，多个第一桨叶的端部设有第一顶针，第一顶针朝向壳体的内表面；第二可转动组件包括第二转动柱和多个第二桨叶，多个第二桨叶的端部设有第二顶针，第二顶针朝向壳体的内表面；第一顶针的朝向与第二顶针的朝向相反，第一顶针和第二顶针分别与导电金属层极性相反，导电时产生别费尔德‑布朗效应并带动第一桨叶与第二桨叶转动。基于别费尔德布朗效应实现无工质离子推进装置，其设计合理，有效利用空气动力学原理，产生更大的升力。技术研发人员：赖林,梁根铜受保护的技术使用者：中山大学技术研发日：技术公布日：2024/6/23