航天器的磁推进器的制作方法
专利名称：航天器的磁推进器的制作方法
技术领域：
本发明属于空间环境技术领域，具体来说涉及一种利用磁场对航天器进行推进的
直O
背景技术：
目前我国几乎所有航天器的轨道机动、轨道保持都是利用化学推进器。化学推进 器必须使用推进剂，而受到运载火箭发射重量的限制，航天器所能携带的燃料是有限的。所 以燃料问题就成为制约我国航天器长寿命的瓶颈。从世界航天技术的发展来看，各国都将 特种推进技术作为研发的重点。以电推进技术为代表的新型推进技术已经应用在国外航天 器上。但是电推进仍需要工质，不能摆脱受燃料限制的问题。本发明利用的是电流在磁场中所受的洛伦兹力作用，为航天器提供动力。电流在 磁场中会受到洛伦兹力的作用，满足以下公式F = / LIdlXB地磁场磁力线是从地磁北极出发回到地磁南极的闭合曲线。航天器运行的轨道在 地磁场范围内，当航天器上有通电直导线与磁场成一定角度时，该导线就会产生力的作用。 从电动力学理论我们不难得到，受力的方向永远是垂直于磁力线的。也就是说理论上“磁发 动机”可以提供除了沿磁力线方向外任何方向的动量增量。要在长直导线中产生电流，就必须有电流回路的形成。而且这一回路不能在航天 器内部形成，否则回路各边电流在磁场中共同受力的效果会相互抵消，无法提供动量的增 量。航天器所在的空间环境中有一定浓度的等离子存在。等离子体是由正离子和电子组成 的，可以为导电回路提供载流子。如附图3，当电子被负极收集从而形成导电通路，形成电 流。目前国外利用同一原理的航天器推进技术已经开展了一段时间，在机理和工程设 计方面都取得了一定进展，但仍停留在理论研究和科学实验阶段。NASA，Nobie H. Stone等 人在利用地磁场为航天器提供动力和发电方面进行了较多研究。开展了空间试验，得到了 一些科学数据。Marshall中心的John A. Main等人设计了一种相同原理的空间系绳发动 机，并对其力学性能进行了分析。然而，目前都没有提出一种具体结构的航天器磁推进器，来实现磁场对航天器的 推进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航天器的推进器，该推进器结构简单，且较少地的受 到燃料的限制。为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案本发明的航天器磁推进器主要包括电源系统、驱动部件、可伸缩的金属杆、杆两端 设置有金属球，电源系统与驱动部件上设置的导电环电连接，通过动连接的电刷电连接到金属杆和金属球上。其中，驱动部件是使金属杆和金属球围绕对称中心旋转的驱动部件。其中，金属球的直径为3_5m。其中，金属杆长度范围为30m_50m。其中，电源系统为直流电源，其电压范围优选300V-500V。进一步，电源系统为磁发动机提供形成电流所必须的电动势。本发明的航天器推进器的优点在于无需工质、寿命不受燃料影响且卫星所需携带 的燃料量减少，降低了发射重量。
图1是本发明的航天器推进器的结构示意图。其中，1为金属球；2为金属杆；3为驱动部件；4为电源系统。
具体实施例方式以下结合附图对本发明进行详细说明，本领域的技术人员将会明白，实施方式仅 为例示的目的，并不旨在对其保护范围进行任何限定。参照图1，本发明的航天器磁推进器主要包括下部的电源系统4、电源系统4上设 置有驱动部件3，驱动部件3用于驱动其上设置的金属杆2围绕杆的对称中心旋转，金属杆 2可伸缩、杆两端分别设置有金属球1，电源系统4与驱动部件3上设置的导电环电连接并 为驱动部件3供电，并通过动连接的电刷电连接到金属杆2和金属球1上。优选地，金属球 1的直径为3-5m，且金属杆2的长度范围为30m-50m。并且，电源系统为直流电源，其电压范 围优选在300V-500V。尽管上文对本发明的具体实施方式
进行了详细的描述和说明，但应该指明的是， 我们可以对上述实施方式进行各种改变和修改，但这些都不脱离本发明的精神和所附的权 利要求所记载的范围。
权利要求
1.一种航天器磁推进器，主要包括电源系统、驱动部件、可伸缩的金属杆、杆两端分别 设置有金属球，其特征在于，电源系统与驱动部件上设置的导电环电连接，通过动连接的电 刷电连接到金属杆和金属球上。
2.如权利要求1所述的航天器磁推进器，其中，驱动部件是使金属杆和金属球围绕对 称中心旋转的驱动部件。
3.如权利要求1或2所述的航天器磁推进器，其中，所述金属球的直径为3-5m。
4.如权利要求1或2所述的航天器磁推进器，其中，所述金属杆长度范围为30m-50m。
5.如权利要求1或2所述的航天器磁推进器，其中，电源系统为直流电源，其电压范围 优选 300V-500Vo
6.如权利要求1或2所述的航天器磁推进器，其中，电源系统为磁发动机提供形成电流 所必须的电动势。
全文摘要
本发明公开了一种航天器磁推进器主要包括电源系统、驱动部件、可伸缩的金属杆、杆两端设置有金属球，电源系统与驱动部件上设置的导电环电连接，通过动连接的电刷电连接到金属杆和金属球上。本发明的航天器推进器的优点在于无需工质、寿命不受燃料影响且卫星所需携带的燃料量减少，降低了发射重量。
文档编号B64G1/32GK102085917SQ20091024990
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者唐小金, 孟立飞, 张超, 易忠, 王斌 申请人:北京卫星环境工程研究所
技术领域：
本发明属于空间环境技术领域，具体来说涉及一种利用磁场对航天器进行推进的
直O
背景技术：
目前我国几乎所有航天器的轨道机动、轨道保持都是利用化学推进器。化学推进 器必须使用推进剂，而受到运载火箭发射重量的限制，航天器所能携带的燃料是有限的。所 以燃料问题就成为制约我国航天器长寿命的瓶颈。从世界航天技术的发展来看，各国都将 特种推进技术作为研发的重点。以电推进技术为代表的新型推进技术已经应用在国外航天 器上。但是电推进仍需要工质，不能摆脱受燃料限制的问题。本发明利用的是电流在磁场中所受的洛伦兹力作用，为航天器提供动力。电流在 磁场中会受到洛伦兹力的作用，满足以下公式F = / LIdlXB地磁场磁力线是从地磁北极出发回到地磁南极的闭合曲线。航天器运行的轨道在 地磁场范围内，当航天器上有通电直导线与磁场成一定角度时，该导线就会产生力的作用。 从电动力学理论我们不难得到，受力的方向永远是垂直于磁力线的。也就是说理论上“磁发 动机”可以提供除了沿磁力线方向外任何方向的动量增量。要在长直导线中产生电流，就必须有电流回路的形成。而且这一回路不能在航天 器内部形成，否则回路各边电流在磁场中共同受力的效果会相互抵消，无法提供动量的增 量。航天器所在的空间环境中有一定浓度的等离子存在。等离子体是由正离子和电子组成 的，可以为导电回路提供载流子。如附图3，当电子被负极收集从而形成导电通路，形成电 流。目前国外利用同一原理的航天器推进技术已经开展了一段时间，在机理和工程设 计方面都取得了一定进展，但仍停留在理论研究和科学实验阶段。NASA，Nobie H. Stone等 人在利用地磁场为航天器提供动力和发电方面进行了较多研究。开展了空间试验，得到了 一些科学数据。Marshall中心的John A. Main等人设计了一种相同原理的空间系绳发动 机，并对其力学性能进行了分析。然而，目前都没有提出一种具体结构的航天器磁推进器，来实现磁场对航天器的 推进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航天器的推进器，该推进器结构简单，且较少地的受 到燃料的限制。为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案本发明的航天器磁推进器主要包括电源系统、驱动部件、可伸缩的金属杆、杆两端 设置有金属球，电源系统与驱动部件上设置的导电环电连接，通过动连接的电刷电连接到金属杆和金属球上。其中，驱动部件是使金属杆和金属球围绕对称中心旋转的驱动部件。其中，金属球的直径为3_5m。其中，金属杆长度范围为30m_50m。其中，电源系统为直流电源，其电压范围优选300V-500V。进一步，电源系统为磁发动机提供形成电流所必须的电动势。本发明的航天器推进器的优点在于无需工质、寿命不受燃料影响且卫星所需携带 的燃料量减少，降低了发射重量。
图1是本发明的航天器推进器的结构示意图。其中，1为金属球；2为金属杆；3为驱动部件；4为电源系统。
具体实施例方式以下结合附图对本发明进行详细说明，本领域的技术人员将会明白，实施方式仅 为例示的目的，并不旨在对其保护范围进行任何限定。参照图1，本发明的航天器磁推进器主要包括下部的电源系统4、电源系统4上设 置有驱动部件3，驱动部件3用于驱动其上设置的金属杆2围绕杆的对称中心旋转，金属杆 2可伸缩、杆两端分别设置有金属球1，电源系统4与驱动部件3上设置的导电环电连接并 为驱动部件3供电，并通过动连接的电刷电连接到金属杆2和金属球1上。优选地，金属球 1的直径为3-5m，且金属杆2的长度范围为30m-50m。并且，电源系统为直流电源，其电压范 围优选在300V-500V。尽管上文对本发明的具体实施方式
进行了详细的描述和说明，但应该指明的是， 我们可以对上述实施方式进行各种改变和修改，但这些都不脱离本发明的精神和所附的权 利要求所记载的范围。
权利要求
1.一种航天器磁推进器，主要包括电源系统、驱动部件、可伸缩的金属杆、杆两端分别 设置有金属球，其特征在于，电源系统与驱动部件上设置的导电环电连接，通过动连接的电 刷电连接到金属杆和金属球上。
2.如权利要求1所述的航天器磁推进器，其中，驱动部件是使金属杆和金属球围绕对 称中心旋转的驱动部件。
3.如权利要求1或2所述的航天器磁推进器，其中，所述金属球的直径为3-5m。
4.如权利要求1或2所述的航天器磁推进器，其中，所述金属杆长度范围为30m-50m。
5.如权利要求1或2所述的航天器磁推进器，其中，电源系统为直流电源，其电压范围 优选 300V-500Vo
6.如权利要求1或2所述的航天器磁推进器，其中，电源系统为磁发动机提供形成电流 所必须的电动势。
全文摘要
本发明公开了一种航天器磁推进器主要包括电源系统、驱动部件、可伸缩的金属杆、杆两端设置有金属球，电源系统与驱动部件上设置的导电环电连接，通过动连接的电刷电连接到金属杆和金属球上。本发明的航天器推进器的优点在于无需工质、寿命不受燃料影响且卫星所需携带的燃料量减少，降低了发射重量。
文档编号B64G1/32GK102085917SQ20091024990
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者唐小金, 孟立飞, 张超, 易忠, 王斌 申请人:北京卫星环境工程研究所
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0访客 来自[中国] 2022年10月02日 03:14直接加速不可能，因为线圈全部在磁场中，所受到洛伦磁力平衡，(导电线圈受力是只有一半线圈在磁场中)，但是可以间接加速，例如地磁场(航天器内部离子移动或带电体)不断改变航天器质心位置，产生等位漂移就可以了，这项技术早就应用了，你的方案如果有一点点可行性网络都会封杀
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