【摘要】：當(dāng)前,新的動(dòng)力推進(jìn)方式(國(guó)外大多稱(chēng)之為反重力Anti-Gravity)己初現(xiàn)霓光:低頻交變電磁推進(jìn)系統(tǒng)為代表的瑟爾機(jī)、Hendo飛行滑板,高頻電磁動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)為代表的Emdrive，，由非對(duì)稱(chēng)型電容器靜電離子推進(jìn)(別費(fèi)爾德-布朗效應(yīng))為代表的飄升機(jī),以及由這些形式產(chǎn)生組合應(yīng)用效果的哈奇森效應(yīng)。但這些新型推進(jìn)方式,目前都因存在一些技術(shù)瓶頸、或者原理不清等因素,而制約了其大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用。本文在研究這些新型推進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,致力于分析他們的內(nèi)在基本原理,為其建立計(jì)算模型,通過(guò)對(duì)其中敏感參數(shù)的調(diào)節(jié),提升動(dòng)力大小水平,為試圖解決和打通這些新技術(shù)中存在的某些技術(shù)瓶頸進(jìn)行更深入的探究。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,主要做了以下方面的工作:(一)分析了 Hendo飛行滑板類(lèi)的低頻電磁反重力方式的基本原理。它由低頻交流線(xiàn)圈和一塊金屬反射板模塊構(gòu)成，其中由低頻交流線(xiàn)圈產(chǎn)生的低頻電磁波,也可以替換成以稀土永磁體高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生機(jī)械低頻波。當(dāng)?shù)皖l交流線(xiàn)圈發(fā)射出的交變電磁場(chǎng),傳播到金屬板被金屬板反射回來(lái)后,電磁波的相位發(fā)生了偏移,導(dǎo)致分子電流與原發(fā)波產(chǎn)生了顛倒,從而產(chǎn)生電磁推力。本文對(duì)這個(gè)推力進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和計(jì)算,結(jié)合Matlab數(shù)值計(jì)算方法,解決了計(jì)算中難解積分式的數(shù)值計(jì)算問(wèn)題,測(cè)定了結(jié)果算式中的幾個(gè)經(jīng)驗(yàn)常數(shù)的具體數(shù)值,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。(二)對(duì)靜態(tài)模式下非對(duì)稱(chēng)性電容器推力進(jìn)行了建模和推導(dǎo)。首次提出了符合實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的飄升機(jī)理論計(jì)算模型,解釋和展示了驅(qū)動(dòng)別費(fèi)爾德-布朗效應(yīng)產(chǎn)生升力的內(nèi)部基理;通過(guò)理論推導(dǎo)、計(jì)算實(shí)例和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了建模和理論的匹配統(tǒng)一性。我們首先通過(guò)大、小極板上的場(chǎng)強(qiáng)合并方法分析了電荷等面密度分布的非對(duì)稱(chēng)性電容器靜態(tài)推力。其次分析了復(fù)雜帶電曲面的電荷一般分布狀態(tài)下的非對(duì)稱(chēng)性電容器靜態(tài)推力,指出了大模型的微縮化處理和按比例放大的量綱分析法,并由一般情況下的計(jì)算結(jié)果導(dǎo)出了特殊情況下的計(jì)算公式。再次通過(guò)幾種特殊情況下的兩種典型非對(duì)稱(chēng)電容器飄升能力的估算，驗(yàn)證了理論結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)現(xiàn)象的相符性。最后通過(guò)評(píng)估和數(shù)值計(jì)算方法得出某1米直徑的常用型非對(duì)稱(chēng)電容器靜態(tài)飄升力大小,這為以后由動(dòng)態(tài)變通道中的串聯(lián)型非對(duì)稱(chēng)性電容器構(gòu)成的大推力反重力發(fā)動(dòng)機(jī)的推力計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。(三)建立了串聯(lián)型飄升機(jī)的理論計(jì)算模型,并根據(jù)模型對(duì)其能量輸出密度和終端升力大小進(jìn)行了計(jì)算。通過(guò)分析變截面通道功率輸出和等離子流體推力特性，得出了隨著串聯(lián)層級(jí)數(shù)量的增加、通道尺寸的加長(zhǎng),推力上升幅度要快于自身重力上升幅度的結(jié)論;具體說(shuō)明了與推力相關(guān)的離子流速、極板設(shè)計(jì)原則、吸入湍流、出口湍流、極板距離和層級(jí)結(jié)構(gòu)的布置等問(wèn)題;指出了各種涵道形狀設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn),及其在試驗(yàn)和實(shí)際工程應(yīng)用中的選用方式;對(duì)串聯(lián)型非對(duì)稱(chēng)性電容器動(dòng)力系統(tǒng)選用了合適的電源;闡明了其在各種環(huán)境和結(jié)構(gòu)形式下的氣體擊穿和應(yīng)對(duì)措施;解釋了兩種飛行姿態(tài)控制方式:高頻磁場(chǎng)對(duì)等離子體照射施能方式,和基于8個(gè)矢量柵板的6自由度控制方式。最后對(duì)1米直徑由串聯(lián)非對(duì)稱(chēng)性電容器單元構(gòu)成的測(cè)試型反重力飛行器在地表環(huán)境下的抗風(fēng)起降能力進(jìn)行了計(jì)算和校核。
【圖文】：

第２章幾種電磁推進(jìn)實(shí)現(xiàn)方式逡逑■n佩義賢跡玻保嶧瞪ㄊ降绱乓葡嚳⒍突ü猓╁義賢跡玻保饣瞪ㄊ降绱乓葡嚳⒍突ü冢╁義賢跡玻保閬呷ιㄊ匠９嫦呷Φ绱乓葡嚳⒍突ü猓╁義賢跡玻保湎呷ιㄊ匠９嫦呷Φ绱乓葡嚳⒍突ü冢╁義希跺義

本文編號(hào)：2612672