海水电磁加速器的制作方法

[0001]
本发明涉及一种海水电磁加速器，尤其是应用电磁加速的海水电磁加速器。


背景技术：

[0002]
当前的船舶普遍采用机械推进方法，即动力机械驱动螺旋桨旋转，螺旋桨将水推向后方，水的反作用力推动船舶前进。
[0003]
机械推进噪音大为其严重缺点。
[0004]
操作人员长年累月生活在噪音环境中，严重影响身心健康。
[0005]
潜艇发出噪音，容易被探测到。现代战争，发现即被摧毁。
[0006]
为了减弱潜艇发出的噪音，工程技术人员想了很多办法，如艇身上敷设消声瓦，机械安装减振垫。但效果受限，噪音始终停留在100分贝左右。
[0007]
看来，潜艇的常规减噪办法快到尽头。舍弃机械推进，另辟蹊径，探索其他推进方法，乃为出路。


技术实现要素：

[0008]
本发明要解决的技术问题是提供一种应用电磁加速方法的海水电磁加速器。
[0009]
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
[0010]
一种海水电磁加速器，其含离子偏转管、同性离子输送管、同性离子加速管、场源板和磁铁。
[0011]
离子偏转管，其横断面为矩形，其轴线水平，其用导磁材料制成，其上安装隔板。
[0012]
该隔板，其为矩形竖直板，其位于离子偏转管后端的内腔中，其将该离子偏转管一分为二。该隔板，其一侧为正离子收集管，其另一侧为负离子收集管。该正离子收集管的横向宽度等于该负离子收集管的横向宽度。
[0013]
2n个离子偏转管并列组合为整体。这2n个离子偏转管上隔板之前的部分放置在两块磁铁之间的强磁场中，该磁场的磁感线垂直这2n个离子偏转管的上表面。所述n为正整数。
[0014]
同性离子加速管含正离子加速管和负离子加速管。
[0015]
正离子加速管或负离子加速管，其为绝缘管，其横断面为矩形，其横向宽度等于或大于n个离子偏转管的总横向宽度，其竖直高度等于离子偏转管的竖直高度。
[0016]
同性离子输送管含正离子输送管和负离子输送管。
[0017]
正离子输送管或负离子输送管，其横断面为矩形，其横向宽度等于正离子收集管的横向宽度，其竖直高度等于正离子收集管的竖直高度。
[0018]
2n个正离子输送管，其前端分别与2n个正离子收集管的后端固定连接，且二者的内腔相通。这2n个正离子输送管，其后端分别与正离子加速管的前端固定连接，且二者的内腔相通。
[0019]
2n个负离子输送管，其前端分别与2n个负离子收集管的后端固定连接，且二者的
内腔相通。这2n个负离子输送管，其后端分别与负离子加速管的前端固定连接，且二者的内腔相通。
[0020]
每对场源板含两块带电板，一块为高电势板，另一块为低电势板。
[0021]
正离子加速管或负离子加速管内腔的四个腔壁上，从前到后分别均匀分布多对场源板。每对场源板的高电势板和低电势板呈八字形固定连接在相应位置的该内腔的腔壁上，该八字形的宽口朝向该内腔，从而始于该高电势板、止于该低电势板的电场线分布在该内腔中。
[0022]
正离子加速管上的多对场源板中，每对场源板的高电势板位于低电势板的前方。
[0023]
负离子加速管上的多对场源板中，每对场源板的高电势板位于低电势板的后方。
[0024]
该海水电磁加速器的工作原理是这样的：
[0025]
若磁场中的磁感线竖直向下，则离子偏转管上隔板的左侧为正离子收集管，右侧为负离子收集管。
[0026]
海水从2n个离子偏转管的前端管口流进这2n个离子偏转管中。
[0027]
离子偏转管中海水中的正、负离子在该强磁场中受洛仑兹力作用，正离子向该离子偏转管的左侧偏转，负离子向该离子偏转管的右侧偏转。
[0028]
由于离子偏转管中海水是向后流动的，海水中的正、负离子随海水的流动而不停向后运动；海水中的离子与金属中的自由电子不同，金属中的自由电子可自由移动，但海水中的离子受周围水分子的包围，自由度小。两方面的原因，使得在该离子偏转管内腔的两侧面上很难分别形成正、负离子的面分布，因而该离子偏转管两侧产生的霍尔电压可忽略不计，从而该离子偏转管中的正、负离子在强磁场中不断分别向两侧偏转，接近该离子偏转管上的隔板时，左侧只有正离子没有负离子，右侧只有负离子没有正离子，正、负离子就这样分开了。
[0029]
位于离子偏转管左侧的正离子随海水进到相应正离子收集管，再通过相应正离子输送管进到正离子加速管。
[0030]
位于离子偏转管右侧的负离子随海水进到相应负离子收集管，再通过相应负离子输送管进到负离子加速管。
[0031]
进到正离子加速管的正离子通过每对场源板上高电势板和低电势板之间的电场时，电场力对其做正功，速度增大，并通过碰撞带动海水也加速。经此多次加速后，海水从该正离子加速管的后端高速喷出。
[0032]
进到负离子加速管的负离子通过每对场源板上高电势板和低电势板之间的电场时，电场力对其做正功，速度增大，并通过碰撞带动海水也加速。经此多次加速后，海水从该负离子加速管的后端高速喷出。
[0033]
在同性离子加速管中，由于正、负离子随水的流动而运动，由于每对场源板的高电势板和低电势板远离该同性离子加速管的中轴线，正、负离子通过加速电场时，正离子获得电子的几率很小，负离子失去电子的几率很小，几乎没有正离子被还原，几乎没有负离子被氧化，因而该同性离子加速管的加速功能不会减弱。
[0034]
该海水电磁加速器的使用方法是这样的：
[0035]
该海水电磁加速器固定安装在船或潜艇上，其正离子加速管和负离子加速管的后端位于船或潜艇的后端，该正离子加速管和该负离子加速管后端高速喷出的海水的反作用
力推动船或潜艇前进。
[0036]
采用这样的结构后，离子偏转管中随海水流动而同向运动的正、负离子在磁场中所受洛仑兹力的方向相反，离子偏转管和磁铁配合，正、负离子自动分开。此为创新之一。
[0037]
采用这样的结构后，正离子通过正离子加速管中的电场加速，负离子通过负离子加速管中的电场加速，即用不同电场分别加速正、负离子，解决了同一电场不能同时加速正、负离子的技术难题。此为创新之二。
[0038]
采用这样的结构后，虽然直接加速的是海水中的正、负离子，而不是海水，但利用正、负离子与水分子的碰撞，间接地实现了海水的加速。此为创新之三。
[0039]
采用这样的结构后，由于正离子加速管和负离子加速管上，每对场源板的高电势板和低电势板呈八字形固定连接在相应位置的腔壁上，其对水流的阻碍较小。此为创新之四。
[0040]
采用这样的结构后，在同性离子加速管中，由于正、负离子随水的流动而运动，由于每对场源板的高电势板和低电势板远离同性离子加速管的中轴线，正、负离子通过加速电场时，正离子获得电子的几率很小，负离子失去电子的几率很小，几乎没有正离子被还原，几乎没有负离子被氧化，因而同性离子加速管的加速功能不会减弱。此为创新之五。
[0041]
采用这样的结构后，由于利用了正、负离子随水的流动而运动的特点，由于利用了水分子对水中正、负离子的束缚(分子力)作用，正、负离子在离子偏转管的两侧不能形成面分布，产生的霍尔效应可忽略不计，从而正、负离子在强磁场作用下不断偏转。此为创新之六。
[0042]
该海水电磁加速器若安装在船上，其正离子加速管和负离子加速管后端高速喷出的海水可推动船前进。在要求静音(如潜艇)的情况下，该海水电磁加速器尤其具有应用优势。采用这样的结构后，实现了本发明的初衷。
附图说明
[0043]
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0044]
图1是海水电磁加速器的水平剖面示意图，磁场中的磁感线竖直向下，取n＝4。
[0045]
图2是图1中离子偏转管、正离子输送管、正离子加速管的示意图。
[0046]
图3是图1中离子偏转管、负离子输送管、负离子加速管的示意图。
具体实施方式
[0047]
如图1、图2、图3所示，一种海水电磁加速器，其含离子偏转管1、同性离子输送管、同性离子加速管、场源板和磁铁。
[0048]
如图1、图2、图3所示，离子偏转管1，其横断面为矩形，其轴线水平，其用导磁材料制成，其上安装隔板8。
[0049]
如图1、图2、图3所示，该隔板8，其为矩形竖直板，其位于离子偏转管1后端的内腔中，其将该离子偏转管1一分为二。该隔板8，其一侧为正离子收集管2a，其另一侧为负离子收集管2b。该正离子收集管2a的横向宽度等于该负离子收集管2b的横向宽度。
[0050]
如图1、图2、图3所示，2n个离子偏转管1并列组合为整体。这2n个离子偏转管1上隔板8之前的部分放置在两块磁铁之间的强磁场中，该磁场的磁感线6垂直这2n个离子偏转管
1的上表面。所述n为正整数。
[0051]
如图1、图2、图3所示，同性离子加速管含正离子加速管4a和负离子加速管4b。
[0052]
如图1、图2、图3所示，正离子加速管4a或负离子加速管4b，其为绝缘管，其横断面为矩形，其横向宽度等于或大于n个离子偏转管1的总横向宽度，其竖直高度等于离子偏转管1的竖直高度。
[0053]
如图1、图2、图3所示，同性离子输送管含正离子输送管3a和负离子输送管3b。
[0054]
如图1、图2、图3所示，正离子输送管3a或负离子输送管3b，其横断面为矩形，其横向宽度等于正离子收集管2a的横向宽度，其竖直高度等于正离子收集管2a的竖直高度。
[0055]
如图1、图2所示，2n个正离子输送管3a，其前端分别与2n个正离子收集管2a的后端固定连接，且二者的内腔相通。这2n个正离子输送管3a，其后端分别与正离子加速管4a的前端固定连接，且二者的内腔相通。
[0056]
如图1、图3所示，2n个负离子输送管3b，其前端分别与2n个负离子收集管2b的后端固定连接，且二者的内腔相通。这2n个负离子输送管3b，其后端分别与负离子加速管4b的前端固定连接，且二者的内腔相通。
[0057]
如图1、图2、图3所示，每对场源板含两块带电板，一块为高电势板5a，另一块为低电势板5b。
[0058]
如图1、图2、图3所示，正离子加速管4a或负离子加速管4b内腔的四个腔壁上，从前到后分别均匀分布多对场源板。每对场源板的高电势板5a和低电势板5b呈八字形固定连接在相应位置的该内腔的腔壁上，该八字形的宽口朝向该内腔，从而始于该高电势板5a、止于该低电势板5b的电场线7分布在该内腔中。
[0059]
如图1、图2所示，正离子加速管4a上的多对场源板中，每对场源板的高电势板5a位于低电势板5b的前方。
[0060]
如图1、图3所示，负离子加速管4b上的多对场源板中，每对场源板的高电势板5a位于低电势板5b的后方。
[0061]
该海水电磁加速器的工作原理是这样的：
[0062]
如图1、图2、图3所示，若磁场中的磁感线6竖直向下，则离子偏转管1上隔板8的左侧为正离子收集管2a，右侧为负离子收集管2b。
[0063]
海水从2n个离子偏转管1的前端管口流进这2n个离子偏转管1中。
[0064]
离子偏转管1中海水中的正、负离子在该强磁场中受洛仑兹力作用，正离子向该离子偏转管1的左侧偏转，负离子向该离子偏转管1的右侧偏转。
[0065]
由于离子偏转管1中海水是向后流动的，海水中的正、负离子随海水的流动而不停向后运动；海水中的离子与金属中的自由电子不同，金属中的自由电子可自由移动，但海水中的离子受周围水分子的包围，自由度小。两方面的原因，使得在该离子偏转管1内腔的两侧面上很难分别形成正、负离子的面分布，因而该离子偏转管1两侧产生的霍尔电压可忽略不计，从而该离子偏转管1中的正、负离子在强磁场中不断分别向两侧偏转，接近该离子偏转管1上的隔板8时，左侧只有正离子没有负离子，右侧只有负离子没有正离子，正、负离子就这样分开了。
[0066]
如图1、图2所示，位于离子偏转管1左侧的正离子随海水进到相应正离子收集管2a，再通过相应正离子输送管3a进到正离子加速管4a。
[0067]
如图1、图3所示，位于离子偏转管1右侧的负离子随海水进到相应负离子收集管2b，再通过相应负离子输送管3b进到负离子加速管4b。
[0068]
如图1、图2所示，进到正离子加速管4a的正离子通过每对场源板上高电势板5a和低电势板5b之间的电场时，电场力对其做正功，速度增大，并通过碰撞带动海水也加速。经此多次加速后，海水从该正离子加速管4a的后端高速喷出。
[0069]
如图1、图3所示，进到负离子加速管4b的负离子通过每对场源板上高电势板5a和低电势板5b之间的电场时，电场力对其做正功，速度增大，并通过碰撞带动海水也加速。经此多次加速后，海水从该负离子加速管4b的后端高速喷出。
[0070]
如图1、图2、图3所示，在同性离子加速管中，由于正、负离子随水的流动而运动，由于每对场源板的高电势板5a和低电势板5b远离该同性离子加速管的中轴线，正、负离子通过加速电场时，正离子获得电子的几率很小，负离子失去电子的几率很小，几乎没有正离子被还原，几乎没有负离子被氧化，因而该同性离子加速管的加速功能不会减弱。
[0071]
该海水电磁加速器的使用方法是这样的：
[0072]
如图1、图2、图3所示，该海水电磁加速器固定安装在船或潜艇上，其正离子加速管4a和负离子加速管4b的后端位于船或潜艇的后端，该正离子加速管4a和该负离子加速管4b后端高速喷出的海水的反作用力推动船或潜艇前进。
[0073]
在追求静音(如潜艇)的情况下，该海水电磁加速器尤其具有应用优势。
[0074]
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明。本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种变化，仍属于本发明的范围。