一种蜂窝型介质阻挡放电等离子体推进装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及推进器技术领域，尤其涉及一种蜂窝型介质阻挡放电等离子体推进装置，其特别适用于飞艇。
【背景技术】
[0002]平流层一般指位于离地表18千米?50千米的空域，是地球大气层里上热下冷的一层，同时也是对地观测航空、航天两大体系的结合部。平流层是大气层中最平静的一段，几乎不受天气影响，也几乎从不潮湿，同时，平流层还具有着稳定的气象条件和良好的电磁特性，且目前没有空域限制，所以，鉴于平流层自身的运动特征和独特的优势，其成为发达大国争夺空间资源的新热点。
[0003]平流层飞艇因其独特的长期驻空、机动定点、能耗低、安全性高的特点，潜在的应用前景包括:科学研究、通信中继、以及军事侦察等民用和军用领域。由于平流层飞艇需要长期驻空，如果采用携带燃料的传统推进方式，会带来两方面问题:一是携带的燃料不可能长期供应;二是，随着燃料的消耗，飞艇的重量产生变化，这对飞艇的配平和配重是不利的。因此，传统的携带燃料的发动机推进系统是无法应用于平流层飞艇的，本领域亟需一种适用于飞艇的推进装置。
【发明内容】
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种蜂窝型介质阻挡放电等离子体推进装置。
[0006](二)技术方案
[0007]本发明提供了一种蜂窝型介质阻挡放电等离子体推进装置，包括:外壳101、高压电源107和设置于所述外壳中的蜂窝结构102，其中，所述蜂窝结构包括绝缘介质壁103以及所述绝缘介质壁103形成N个蜂窝孔104，沿蜂窝结构轴向在每个蜂窝孔内的所述绝缘介质壁上设置有M层高压电极105，所述绝缘介质壁与所述M层高压电极交错的位置设置有M层接地电极106，高压电极105和接地电极106连接所述高压电源107，其中相邻两层高压电极105和接地电极106组成介质阻挡放电等离子体激励器，相邻蜂窝孔104共用其共有的绝缘介质壁的接地电极106，其中，I 1000，1 1000。
[0008]优选地，所述绝缘介质壁与所述M层高压电极交错的位置设置有所述M层接地电极106具体包括:所述蜂窝结构的最外侧边缘的绝缘介质壁外侧与所述M层高压电极交错的位置设置有所述M层接地电极106，以及所述蜂窝结构的其余绝缘介质壁内部与所述M层高压电极交错的位置镶嵌有所述M层接地电极106，相邻蜂窝孔104共用其共有的绝缘介质壁内部镶嵌的接地电极106。
[0009]优选地，所述每个蜂窝孔内的每层高压电极连为一体，形成M层与所述蜂窝孔形状相同的环形高压电极，相邻绝缘介质壁设置的接地电极连为一体，形成M层具有N个蜂窝孔的一体化接地电极，与所述N个蜂窝孔内的M层与所述蜂窝孔形状相同的环形高压电极相对应。
[0010 ]优选地，所述蜂窝结构的最外侧边缘的绝缘介质壁外侧设置有绝缘材料109，所述绝缘材料109将所述最外侧边缘的绝缘介质壁外侧设置的接地电极覆盖。
[0011]优选地，还包括:高压电极导线、接地电极导线和分别位于所述蜂窝结构的两端的N个高压电极连线柱110和一接地电极连线柱111;其中，所述高压电极导线将所述每个蜂窝孔内的所述M层高压电极连接在一起，并连接至所述高压电极连线柱110，再连接至高压电源高压端112，所述接地电极导线将M层具有N个蜂窝孔的一体化接地电极连接在一起，并连接至所述接地电极连线柱111，再连接至高压电源接地端113。
[0012]优选地，还包括:太阳能电池，其连接所述高压电源107并为所述高压电源107提供电能。
[0013]优选地，所述外壳的横截面为六边形、圆形、四边形或其他多边形;和/或所述蜂窝孔的形状为六边形、三角形、四边形或其他多边形。
[0014]优选地，所述绝缘介质壁和绝缘材料为聚四氟乙烯、石英玻璃或陶瓷材料。
[0015]优选地，所述高压电源的输出波形为正弦波、方波或锯齿波。
[0016]优选地，所述高压电极和接地电极的材料为铜、钨、钼或不锈钢。
[0017](三)有益效果
[0018]从上述技术方案可以看出，本发明的蜂窝型介质阻挡放电等离子体推进装置具有以下有益效果:
[0019](I)其主要部件为蜂窝结构，结构简单紧凑、制造成本低;没有运动部件，响应迅速且可靠性尚;
[0020](2)蜂窝结构强度好，可以采用较薄的材料加工，有利于减轻装置重量，相邻蜂窝孔共用绝缘介质壁的接地电极以及一体化的接地电极结构，进一步减轻了重量、简化了结构；
[0021](3)高压电源连接高压电极和接地电极，通过控制高压电源的电压和频率，可以灵活设置等离子体激励的强度与功耗、精确控制产生的推力大小，当其应用于飞艇时，可以实现飞艇运动速度的精确控制；
[0022](4)通过调整蜂窝结构的轴线方向即可调整推力的方向，当其应用于飞艇时，可以实现飞艇运动方向的灵活和精确控制；
[0023](5)由太阳能电池提供消耗的电能，当用于飞艇时，不需要携带燃料，可以实现飞艇的长期驻空;
[0024](6)接地电极被镶嵌在绝缘介质壁内部或被绝缘材料覆盖，避免接地电极电离其附近的空气，节省了电能，提高了能源利用效率；
[0025](7)通过设置高压电极导线、接地电极导线、高压电极连线柱、接地电极连线柱，可以精简线路，优化整体结构，提高运行的稳定性和可靠性。
【附图说明】
[0026]图1为介质阻挡放电等离子体激励结构的工作原理图；
[0027]图2为本发明实施例的三维示意图；
[0028]图3为本发明实施例的侧视图；
[0029]图4为本发明实施例的俯视图；
[0030]图5为图4中A-A位置的剖分平面示意图；
[0031 ]图6为本发明实施例产生的推力方向示意图；
[0032]图7为一体化接地电极的结构示意图；
[0033]图8为多层一体化接地电极的结构示意图。
[0034]【符号说明】
[0035]101-外壳；102-蜂窝结构；103-绝缘介质壁；
[0036]104-蜂窝孔；105-高压电极；106-接地电极；
[0037]107-高压电源；108-最外侧边缘的绝缘介质壁；109-绝缘材料；
[0038]110-高压电极连线柱；111-接地电极连线柱；112-高压电源高压端；
[0039]113-高压电源接地端；114-绝缘介质；115-诱导流动方向；
[0040]116-反作用力方向； 117-推力方向；118-等离子体。
【具体实施方式】
[0041]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0042]参见图1，图1为介质阻挡放电等离子体激励结构的工作原理图。其中，高压电极105和接地电极106交错布置在绝缘介质114两侧，由高压电源107提供高压交流电，高压电极105和接地电极106接通高压电后电离附近的流体产生等离子体118，等离子体118可以诱导流动，同时产生与诱导流动方向115相反的推力，从而实现反作用力方向116的激励，同时，接地电极106可以被绝缘材料109覆盖，避免接地电极106电离附近的空气，消耗不必要电力。
[0043]请参见图2-图8，本发明第一实施例的蜂窝型介质阻挡放电等离子体推进装置，其包括:外壳101、设置于外壳101中的蜂窝结构102和高压电源107，该蜂窝结构的绝缘介质壁103形成N个蜂窝孔104，沿蜂窝结构轴向在每个蜂窝孔内的绝缘介质壁103上设置有M层高压电极105，该绝缘介质壁103与M层高压电极交错的位置设置有M层接地电极106，高压电极105和接地电极106均连接高压电源107，其中相邻两层高压电极105和接地电极106组成介质阻挡放电等离子体激励器，相邻蜂窝孔104共用其共有的绝缘介质壁的接地电极106，其中，I仝NS 1000，1仝MS 1000。在图2和图4中，所述N取7，在图5和图6中，所述M取6。
[0044]其中，蜂窝结构最外侧边缘的绝缘介质壁108的外侧与M层高压电极交错的位置设置有M层接地电极106，其余绝缘介质壁的内部与M层高压电极交错的位置镶嵌有M层接地电极106，相邻蜂窝孔104共用其共有的绝缘介质壁内部镶嵌的接地电极106。
[0045]优选地，外壳的横截面可以是六边形、圆形、四边形或多边形；蜂窝孔的形状可以是六边形、三角形、四边形或多边形。
[0046]优选地，绝缘介质壁的材料为聚四氟乙烯、石英玻璃或陶瓷;高压电源的输出电压500V-100kV、频率lOOHz-lOOkHz、波形为正弦波、方波或锯齿波；高压电极和接地电极的材料为铜、钨、钼或不锈钢。
[0047]优选地，每个蜂窝孔内每层高压电极连为一体，使得每个蜂窝孔内形成M层与蜂窝孔形状相同的环形高压电极，相邻绝缘介质壁设置的接地电极连为一体，形成M层如图7所示的具有N个蜂窝孔的一体化接地电极，与N个蜂窝孔内M层与蜂窝孔形状相同的环形高压电极相对应。
[0048]本发明第一实施例的蜂窝型介质阻挡放电等离子体推进装置，介质阻挡放电等离子体激励器接通高压电后，介质阻挡放电等离子体激励器的高压电极和接地电极接通电离附近的流体产生等离子体，等离子体沿蜂窝结构轴向诱导流动，并产生与诱导流动方向相反的推力，所有介质阻挡放