一种新型等离子体推进装置的制作方法

本发明为实现等离子体技术应用于推进领域，具体涉及一种新型等离子体推进装置。

背景技术

等离子流动控制技术是一种近年来受到重视的流动控制技术，许多国家广泛开展了等离子体激励器流动分离控制，边界层流动控制研究，减弱气动噪声，控制圆柱绕流流动分离，多级等离子体激励器设计等方面，是国际上空气动力学和气动热力学领域新兴的研究热点。dbd等离子体流动控制技术的应用，有可能使飞行器及动力装置的性能实现重大提升，以至于简氏防务周刊将国外进行的等离子体可以剧烈改变飞行器空气动力特性的研究评论为：将期待一场航空和商业飞行器的革命。2005年，美国空军科研局将等离子体动力学列为未来几十年内保持技术领先地位的六大基础研究课题之一。

目前航空发动机结构设计复杂，发动机风扇的叶片对发动机的安全产生影响，航空发动机用于大气层内飞行，无法用于太空飞行；航天发动机消耗燃料巨大，与航空发动机重复使用不同，只能用于单次飞行。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型等离子体推进装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型等离子体推进装置，包括自旋成体的内壁或外壁起始端以及沿着旋转方向螺旋布置若干组等离子体激励器，每一组所述等离子体激励器包括上电极、下电极和绝缘层，所述绝缘层布置于上电极和下电极之间，且绝缘层包裹在下电极外表面，所述等离子体激励器沿着旋转方向螺旋布置于自旋成体的内壁或外壁，第一组所述等离子体激励器的下电极的下方沿着旋成体的轴线方向布置第二组等离子体激励器，第二组等离子体激励器的上电极位于第一组等离子体激励器下级的右下方，即从第一组下电极的位置先沿轴线移动一个电极宽度，再沿着自旋成体旋转方向移动一个大于电极长度的距离，然后同第一组下电极一样布置绝缘层和下电极，以此类推，按照这种方式，沿着圆柱布置第三组、第四组、第n组，直到自旋成体的末端，从而等离子体激励器在自旋成体的表面实现了阶梯螺旋布置。

优选的，所述自旋成体可以做多层同心圆，每层同心圆的内壁或外壁均螺旋布置等离子体激励器。

优选的，所述等离子激励器与电源的连接方式为并联连接或串联连接。

优选的，所述下电极上布置有绝缘层。

优选的，所述自旋成体的起始端设置第一组上电极，所述第一组上电极紧挨着布置第一组下电极和绝缘层，所述第一组下电极通过导线与第二组上电极连接，所述第二组上电极紧挨着布置第二组下电极和绝缘层，以此类推，按照这种方式，沿着自旋成体表面螺旋式布置第三组、第四组……直至上一组下电极与第n组上电极导线连接，所述第n组上电极紧挨着布置第n组下电极和绝缘层，直到自旋成体的末端。

本发明的技术效果和优点：

1.在自旋成体通过电极控制旋转的过程中，第一组电极将气流进行加速，气流沿着自旋成体轴线方向加速前进，第二组电极旋转到该气流加速位置时，对气流进行加速，气流继续加速前进，第三组电极旋转到气流加速位置时，对气流加速，以此类推，气流沿着轴线方向一直加速到最后一组电极，即最末端，同时在电极旋转的过程中，其它位置的气流也以同样的方式加速，最后实现了自旋成体整个表面的气流向前加速，产生了推力，达到了等离子体推进目的。

2.等离子体发动机结构简单，安装方便，不需要风扇叶片，能用于大气层飞行和太空飞行，等离子应用于推进技术具有重要意义。

3.采用同心圆时，增加了等离子体的数量，提高了推力，该方案可以用于航空飞行器和航天飞行器，提高武器的性能，推动等离子体工程。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明等离子体激励器的结构示意图。

图中：1自旋成体、2等离子体激励器、3内壁、4外壁、5上电极、6下电极、7绝缘层、8第一组上电极、9第一组下电极、10第二组上电极、11第二组下电极、11第n组上电极、12第n组下电极。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-2所示的一种新型等离子体推进装置，包括自旋成体1的内壁3或外壁4起始端以及沿着旋转方向螺旋布置若干组等离子体激励器2，每一组所述等离子体激励器2包括上电极5、下电极6和绝缘层7，所述绝缘层7布置于上电极5和下电极6之间，且绝缘层7包裹在下电极6外表面，所述等离子体激励器2沿着旋转方向螺旋布置于自旋成体1的内壁3或外壁4，第一组所述等离子体激励器2的下电极6的下方沿着旋成体的轴线方向布置第二组等离子体激励器2，第二组等离子体激励器2的上电极5位于第一组等离子体激励器2下级的右下方，即从第一组下电极9的位置先沿轴线移动一个电极宽度，再沿着自旋成体1旋转方向移动一个大于电极长度的距离，然后同第一组下电极9一样布置绝缘层7和下电极6，以此类推，按照这种方式，沿着自旋成体1布置第三组、第四组、第n组，直到自旋成体1的末端，从而等离子体激励器2在自旋成体1的表面实现了阶梯螺旋布置,当圆柱旋转时，形成一个连续电场，圆柱最左端的气流各个位置会实现持续加速，产生一个推进力，实现推进的功能。

进一步的，所述自旋成体1可以做多层同心圆，每层同心圆的内壁或外壁均螺旋布置等离子体激励器2，这样可以提高推进效果。

进一步的，所述等离子激励器2与电源的连接方式为并联连接或串联连接，串联连接是指第一组等离子体激励器的上电极5连接高压线，各组等离子体激励器2之间的上电极5和下电极6用导线相互连接，实现高压的输入，在最后一组等离子体激励器的下电极6连接低压线，实现低压线的输出。并联连接是每组电极的上极通过导线连接在一起，每组电极的下极通过导线连接在一起，最后上极的导线连接至高压端，下极导线连接至低压端。

进一步的，所述下电极6上布置有绝缘层7，以保证上、下形成等离子介质阻挡放电。

进一步的，所述自旋成体1的起始端设置第一组上电极8，所述第一组上电极8紧挨着布置第一组下电极9和绝缘层7，所述第一组下电极9通过导线与第二组上电极10连接，所述第二组上电极10紧挨着布置第二组下电极11和绝缘层7，以此类推，按照这种方式，沿着自旋成体1表面螺旋式布置第三组、第四组……直至上一组下电极与第n组上电极12导线连接，所述第n组上电极12紧挨着布置第n组下电极13和绝缘层7，直到自旋成体的末端。

工作原理：当需要产生推力时，需要在自旋成体1的内壁3或者外壁4沿着旋转方向布置等离子体激励器2，首先在其其实端布置第一组上电极8，紧挨着第一组上电极8布置绝缘层7和第一组下电极9，这样自旋成体1的起始端就设置好了第一组等离子体激励器2，接着在第一组等离子激励器的下方沿着自旋成体1的旋转方向在轴线方向布置第二组等离子体激励器，第二组上电极10位于第一组下电极11的右下方，在轴向方向上，第二组等离子体激励器上端沿着第一组激励器下端布置，即从第一组下电极9的位置先沿轴线移动一个电极宽度，再沿着自旋成体1的旋转方向移动一个略大于电极长度的距离，然后同第一组一样布置绝缘层7和第二组下电极11，以此类推，按照这种方式，沿着自旋体1的内壁3或外壁4布置第三组、第四组、……直至上一组下电极右下方布置第n组上电极12，第n组上电极紧挨着布置第n组下电极13和绝缘层7，直到末端，从而实现了自旋成体1表面阶梯环绕的布置，最后再将第一组上电极8连接高压线，各组等离子体激励器之间的上电极5和下电极6用导线相互连接，实现高压的输入，然后第n组下电极13连接低压线，实现低压线的输出，这样自旋成体1通过电极控制在旋转的过程中，其最左端的气流各个位置会实现持续加速，产生一个推进力，实现推进的功能，另外电极的长度和电极组的数量根据自旋成体1的直径和长度确定。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。