專(zhuān)利名稱(chēng)：電磁推進(jìn)力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種推進(jìn)力產(chǎn)生系統(tǒng)，更具體地說(shuō)是涉及這樣的 一種系統(tǒng)，即其中通過(guò)電子與量子力學(xué)真空的相互作用而產(chǎn)生推 進(jìn)力。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開(kāi)發(fā)了大量的推進(jìn)力產(chǎn)生方法。就本申請(qǐng)人所知，以往 公布的方法都是通過(guò)根據(jù)牛頓第三定律，沿著與所需的推進(jìn)力方 向相反的方向加速物質(zhì)，而產(chǎn)生推進(jìn)力的。在傳統(tǒng)的化學(xué)火箭 中，由發(fā)熱反應(yīng)所生成的急劇膨脹的反應(yīng)物質(zhì)受到約束并被引導(dǎo) 通過(guò)一個(gè)收縮噴嘴以將該反應(yīng)物質(zhì)加速至高速，從而產(chǎn)生沿著相 反的方向的推進(jìn)力。在核子火箭中，被加速物質(zhì)是被一個(gè)核反應(yīng) 堆加熱至高溫，而加速是由氣體的加熱所導(dǎo)致的壓強(qiáng)增大而造成 的，且氣體經(jīng)過(guò)一個(gè)收縮噴嘴被排放。在通常被稱(chēng)為離子引擎的 推進(jìn)力裝置中，諸如氙氣的工作流體被電離且構(gòu)成反應(yīng)物質(zhì)的離 子被電磁加速。所有傳統(tǒng)推進(jìn)力裝置的共同要求，是被加速的反 應(yīng)物質(zhì)。由于反應(yīng)物質(zhì)是與能量一同被消耗的，這些裝置的范圍 和壽命是有限的，或者是被可用于加速反應(yīng)物質(zhì)的能量所限制， 或者是被可攜帶的物質(zhì)量所限制。對(duì)現(xiàn)行的火箭技術(shù)來(lái)說(shuō)，限制 因素是用于產(chǎn)生推進(jìn)力的反應(yīng)物質(zhì)的量，因?yàn)樗兴玫姆磻?yīng)物 質(zhì)都必須與使用之前的火箭一起克服地球引力而被攜帶，核火箭 有大量的可用能量，而離子推進(jìn)器通常在太陽(yáng)電池板能夠提供所 需的能量的空間中使用，但兩者所能夠攜帶的反應(yīng)物質(zhì)的量都是 受到限制的。
在20世紀(jì)的早期，目前有關(guān)作用在帶電粒子之上和之間的力 和相關(guān)的電磁場(chǎng)的知識(shí)就已經(jīng)被成熟了 。與本發(fā)明具體相關(guān)的方 程是洛倫茲力方程。以下進(jìn)行一些簡(jiǎn)要的介紹，其中Fg, E， Ri， Ra， Ul， U2, Fl-2， F2-l， R和RA是矢量。
5Fg是兩電荷系統(tǒng)qi和q2的凈洛倫茲力，它是這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷 ^和q2之間的關(guān)系和與靜電場(chǎng)(用矢量E表示)的關(guān)系的結(jié)果。 R,、 R2和U,、 U2分別是運(yùn)動(dòng)電荷q,和q2的位置矢量和速度矢量。Fh 是由于兩個(gè)電荷各自的速度和由矢量R (=1-1)給出的相隔距離而 產(chǎn)生的q2作用在qi上的力。類(lèi)似地，F(xiàn)w是qt作用在qji的力，它們 的間隔距離由-R(-RHU給出。IRI是矢量R的幅值，且RA是沿著R 的單位矢量。矢量叉乘算子由X表示。有關(guān)的常數(shù)有 自由空間的介電常數(shù)e。 = 8. 85*10—12 (C2/N*m2) 庫(kù)侖力常數(shù)k=l(l/(4*jr*e。))=8. 99*( N*m2/C2) 自由空間的磁導(dǎo)率|11。 = 4*丌*10-7(韋伯/ (A*m)) 光速c、1〃jlu/s。) (m7秒2) Ew=在R2的q2在、處產(chǎn)生的磁場(chǎng)。
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其中，*是標(biāo)量乘號(hào)，x表示矢量叉乘。
最重要的是，在電荷相對(duì)參照系和彼此都在運(yùn)動(dòng)的情況下，
Fg是非零的。這種對(duì)牛頓第三定律的明顯違背從來(lái)沒(méi)有被充分地解釋過(guò)。最通常的假設(shè)是"電磁場(chǎng)具有動(dòng)量"(Elementary Modern Physics by Weidner & Sells, 1960 Library of Congress catalog number 60-9402,原版)。然而，本發(fā)明人 無(wú)法找到此假設(shè)的任何科學(xué)依據(jù)或證據(jù)-它純粹是把泉統(tǒng)的定義限 制在兩個(gè)電荷并要求動(dòng)量守恒的結(jié)果。物理學(xué)家們對(duì)牛頓第三定 律的這種明顯違背的無(wú)法解釋?zhuān)梢?jiàn)于該同一教科書(shū)的修訂版中 (Alternate Second Edition of Elementary Modern Physics by Weidner & Sells, 1972， Library of Congress catalog number 72-90874 )。在該修訂版中，甚至沒(méi)有提到這種明顯的違 背。
本發(fā)明人相信，該系統(tǒng)的平衡與"量子力學(xué)真空"有關(guān)，其 中由于海森堡不確定原理(測(cè)不準(zhǔn)原理)，不論其中動(dòng)量和位置
得到考慮的空間范圍多么小，都不能使兩者被同時(shí)精確確定。即 使是在被認(rèn)為是完全沒(méi)有任何物質(zhì)的理想真空里，實(shí)際上也不可 能保持空無(wú)。物理學(xué)家P.狄拉克首先提出了，空無(wú)的空間(量子 力學(xué)真空)可被視為充滿(mǎn)了電子-正電子對(duì)，這些電子-正電子對(duì) 只有在有足夠高的能量的情況下才能被釋放或分離。更基本地， 量子力學(xué)預(yù)測(cè)，量子力學(xué)真空的能量不可能是零。最低的能量態(tài) 被稱(chēng)為零點(diǎn)能量，并可被認(rèn)為是一團(tuán)只有短暫的存在的虛的基本 粒子。這經(jīng)常被稱(chēng)為"真空漲落"。在量子物理中，由于海森堡 不確定原理，量子漲落是空間中一點(diǎn)的能量值的一個(gè)暫態(tài)改變， 諸如一個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子(如電子)所引起的。根據(jù)該原理的一 個(gè)公式，能量和時(shí)間通過(guò)以下關(guān)系而彼此相關(guān)
AEAt"h/ (2丌) 其中h是普朗克常數(shù)。
這意味著能量守恒可看上去被違反，但只是在非常短的時(shí)間 里。這使得虛粒子的粒子-反粒子對(duì)能夠產(chǎn)生，這些虛粒子總是在 運(yùn)動(dòng)的電子周?chē)舜舜輾Ш蜕?，而電子電荷施加在量子力學(xué)真 空的能量，便利了它們的產(chǎn)生。這些虛粒子的效應(yīng)是可測(cè)量的， 例如在電子的有效電荷中，其在受到電子周?chē)奶摿Ｗ拥牧Ｗ?反 粒子對(duì)的修正時(shí)，與其不包括虛粒子的量子真空外罩的"棵，，電 荷是不同的。
對(duì)量子力學(xué)真空的一種流行描述是，粒子和相聯(lián)的反粒子在一個(gè)非常短的時(shí)間里瞬時(shí)進(jìn)入到存在狀態(tài)，然后彼此湮滅。這是 一種連續(xù)的過(guò)程，且在整個(gè)空間中在亞原子尺寸的區(qū)域里都有發(fā) 生。本發(fā)明人相信，當(dāng)量子力學(xué)真空的粒子-反粒子對(duì)受到其他運(yùn) 動(dòng)電荷所產(chǎn)生的洛倫茲力的作用時(shí)，發(fā)生了一種相互作用，在該
"空的"量子力學(xué)真空的瞬間產(chǎn)生的帶電粒子-反粒子對(duì)自我湮滅 之前，該相互作用把動(dòng)量改變傳遞給該粒子-反粒子對(duì)。這種相互 作用導(dǎo)致了動(dòng)量轉(zhuǎn)移的發(fā)生，而空間-時(shí)間的構(gòu)造則吸收了這種動(dòng) 量改變。堅(jiān)實(shí)真空(只包含"量子力學(xué)真空")推動(dòng)導(dǎo)電板的能
力由荷蘭理論物理學(xué)家Hendrik Casimir在1948年所預(yù)言，并在 1958年被Marcus Spaarnay在Eindhoven的Philips所演示j Marcus Spaarnay效'J量了兩個(gè)平坦的金屬鏡之間的所謂Casimir 力。
根據(jù)上述，本發(fā)明的首要目的，是提供導(dǎo)電體，其形狀得到 了優(yōu)化以利用"空的"量子力學(xué)真空的瞬間產(chǎn)生的帶電粒子-反粒 子對(duì)由于其自我湮滅之前受到的運(yùn)動(dòng)帶電粒子的作用而產(chǎn)生的動(dòng) 量改變。這種優(yōu)化的形狀消除了推進(jìn)力產(chǎn)生對(duì)反應(yīng)物質(zhì)的需要， 推進(jìn)力由運(yùn)動(dòng)電荷與粒子-反粒子對(duì)的相互作用產(chǎn)生，從以下說(shuō) 明，可以理解本發(fā)明的其他目的。


圖l是基本洛倫茲力定義的示意圖。
圖2顯示了非對(duì)稱(chēng)洛倫茲推進(jìn)力發(fā)生裝置的低壓閉環(huán)優(yōu)選實(shí)施例。
圖3顯示了非對(duì)稱(chēng)洛倫茲推進(jìn)力發(fā)生裝置的高壓感生電流實(shí)施例。
圖4顯示了非對(duì)稱(chēng)洛倫茲推進(jìn)力發(fā)生裝置的感生"天線(xiàn)電流" 實(shí)施例。
圖5顯示了非對(duì)稱(chēng)洛倫茲推進(jìn)力發(fā)生裝置的幾何調(diào)諧電路實(shí)施例。
圖6顯示了用于測(cè)試本發(fā)明人的非對(duì)稱(chēng)洛倫茲推進(jìn)力發(fā)生裝置 的卡文迪遜式平衡系統(tǒng)。
圖7顯示了用于測(cè)試本發(fā)明人的非對(duì)稱(chēng)洛倫茲推進(jìn)力發(fā)生裝置 的漂浮磁定中系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的基本工作原理涉及提供通過(guò)一個(gè)導(dǎo)體的一系列運(yùn)動(dòng) 電荷，該導(dǎo)體形成了一種圖案從而使所產(chǎn)生的所有洛倫茲力不會(huì) 由于對(duì)稱(chēng)而抵消。就本發(fā)明的最基本的構(gòu)思而言，如圖1所示，運(yùn)
動(dòng)電荷ql 101和q2 102分別以速度U1 104和U2 105運(yùn)動(dòng)。位置矢 量R1 106和R2 107表示了電荷ql 101和q2 102的位置。相對(duì)位置 矢量R 108是R2 107和R1 106之間的矢量差。運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)并 與磁場(chǎng)進(jìn)行相互作用。另外，所有電荷產(chǎn)生靜電場(chǎng)并與靜電場(chǎng)發(fā) 生相互作用。洛倫茲力是靜(電)場(chǎng)與動(dòng)(磁)場(chǎng)的力的疊加。 對(duì)于兩個(gè)獨(dú)立的電荷所代表的系統(tǒng)模型，該靜(電)場(chǎng)與粒子的 相互作用總是幅度相等且方向相反，因而相互抵消。動(dòng)(磁)相 互作用受到電荷的大小、速度(幅度和方向)以及電荷之間的間 距的控制，且不象靜(電)相互作用那樣總和為零。
由兩個(gè)以上的電荷組成的系統(tǒng)，可以通過(guò)利用疊加原理和計(jì) 算各對(duì)電荷的凈力矢量并對(duì)這些矢量求和而得出總的凈力矢量， 而得到分析。
本發(fā)明的基本工作原理涉及產(chǎn)生一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷系統(tǒng)，其中該 系統(tǒng)的凈力矢量的幅度是非零的。圖2通過(guò)例子的方式顯示了一個(gè) 物理非對(duì)稱(chēng)裝置的一種實(shí)施例，它實(shí)現(xiàn)了如上述方程中所描述的 由于總和不為零的Fg而形成的凈推進(jìn)力。該裝置包括磁鐵線(xiàn)，電 流從電力源204經(jīng)一個(gè)單股線(xiàn)202加到該磁鐵線(xiàn)。該磁鐵線(xiàn)形成一 個(gè)捆扎的多匝非對(duì)稱(chēng)環(huán)201,其中有約250匝的磁鐵線(xiàn)，其(相對(duì) 于電力源的)遠(yuǎn)端是一個(gè)較大的部分并帶有兩個(gè)孤形部分和在這 兩個(gè)弧形部分之間的一個(gè)大體直的部分，且該環(huán)的近端是比遠(yuǎn)端 的弧形小的一個(gè)單個(gè)的弧形。電流經(jīng)過(guò)一個(gè)單股的磁鐵線(xiàn)203返回 到電力源204。該環(huán)中的電流由箭頭207、 208、 209表示。這種配 置已經(jīng)結(jié)合直流和交流電流進(jìn)行了測(cè)試，并產(chǎn)生了沿著水平軸向 著較大一端的凈推進(jìn)力210。這些測(cè)試是在一個(gè)氣流阻擋罩(未顯 示)中進(jìn)行的，其中無(wú)關(guān)的氣流受到了阻擋，并采用了兩種機(jī) 制。據(jù)信，沿著環(huán)201的遠(yuǎn)端處的弧形改變方向的電子造成了系統(tǒng) 的凈力不為零。也可能是，沿著一個(gè)弧形部分的單一方向改變就 足以產(chǎn)生非零的凈力。在此，方向的改變可以由V形或L形的導(dǎo)電路徑造成。進(jìn)一步地， 一個(gè)電子所經(jīng)歷的方向改變?cè)郊眲?，其?產(chǎn)生的非零凈力據(jù)信也就越大。如此，朝向同一方向的大量微小
的V形、L形、或具有特定尺寸的弧形的導(dǎo)電路徑，可產(chǎn)生較大的 凈力。
圖6顯示了一個(gè)第一測(cè)試裝備，它包括結(jié)構(gòu)與一個(gè)卡文迪遜式 平衡系統(tǒng)類(lèi)似的單元。 一個(gè)框801由一條Kevla^線(xiàn)802從被顯示為 一個(gè)機(jī)械底座的一個(gè)固定部803懸下。被測(cè)試的單元805從框801的 一個(gè)臂上懸下并被一個(gè)配重804所平衡。來(lái)自一個(gè)60Hz電源808的 交流電流，通過(guò)懸在諸如盛在電絕緣的同軸傳輸容器806中的水4艮 或鹽水的導(dǎo)電液體809中的導(dǎo)線(xiàn)807，而被送到被測(cè)試的單元805。 來(lái)自交流電源808的導(dǎo)線(xiàn)810與導(dǎo)電液體809相電接觸。被測(cè)試的單 元805具有適當(dāng)?shù)娜∠颍瑥亩軌蛟贙evlar線(xiàn)802中產(chǎn)生一個(gè)扭 矩。在交流電源808被激勵(lì)情況下的轉(zhuǎn)角，與所產(chǎn)生的推進(jìn)力直接 相關(guān)。由于在靜場(chǎng)下不能實(shí)現(xiàn)大于360度的位移角，因而排除了外 部磁場(chǎng)造成所〗見(jiàn)測(cè)到的轉(zhuǎn)動(dòng)的可能性。在此實(shí)施例中，被測(cè)試的 單元的重量約為l公斤，且接收了2安培電流下約30瓦的功率，且 在達(dá)到與固定的KevlarW線(xiàn)802的平衡之前轉(zhuǎn)動(dòng)了10-12圏。
如圖7所示的也在氣流阻擋罩(未顯示)中的另一測(cè)試系統(tǒng)， 包括一個(gè)塑料浮盆851，該浮盆851漂浮在盛在塑料盆850中的水 856上。永久磁鐵855吸引鋼球884，從而使浮盆851保持在中心位 置而不會(huì)在浮盆851上產(chǎn)生任何扭轉(zhuǎn)力。電絕緣的同軸傳輸容器 853充有諸如水銀或鹽水的導(dǎo)電流體，且被設(shè)置在臺(tái)852上，從而 使共同的軸是沿著縱向的并與鋼球854的中心相對(duì)準(zhǔn)。導(dǎo)線(xiàn)傳輸引 線(xiàn)858從固定臺(tái)864懸下并與盛在同軸傳輸容器853中的導(dǎo)電液體 863相接觸。交流電源857經(jīng)引線(xiàn)861把電力提供給導(dǎo)線(xiàn)傳輸引線(xiàn) 858。導(dǎo)線(xiàn)862與導(dǎo)電液體863相電接觸從而把電力提供至被測(cè)試的 單元859;被測(cè)試的單元859被浸在與浮盆851相連的水盆856中， 以散發(fā)被測(cè)試的單元859中產(chǎn)生的熱量從而防止熱流。在此實(shí)施例 中，被測(cè)試的單元的重量是4-5公斤，其沒(méi)有線(xiàn)的約束，其只要接 通了電源就持續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)。這種被測(cè)試的單元在小至100毫安的電流 下也在水中轉(zhuǎn)動(dòng)。
該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)了所產(chǎn)生的凈推進(jìn)力。為產(chǎn)生該模 型，設(shè)電流環(huán)包含運(yùn)動(dòng)的電荷。這些電荷被模型化為點(diǎn)電荷，其
10值等于電流乘以這些點(diǎn)之間的間隔，速度被設(shè)為沿著該點(diǎn)處環(huán)的 切線(xiàn)方向，且距離是點(diǎn)之間相對(duì)于一個(gè)固定原點(diǎn)的矢量差。力的 計(jì)算是對(duì)各點(diǎn)與環(huán)中的其他每一個(gè)點(diǎn)組成的對(duì)而進(jìn)行的，且矢量 結(jié)果被求和。本發(fā)明人相信，可以設(shè)計(jì)多個(gè)單獨(dú)的繞組，以作為 一個(gè)倍增器。在微型化的環(huán)境下，本發(fā)明人相信這可通過(guò)采用現(xiàn)
代制造方法而得到實(shí)現(xiàn)，其中大量微小的環(huán)、V形導(dǎo)電路徑或L形 導(dǎo)電路徑被設(shè)置在一個(gè)基底上。微觀(guān)設(shè)置的環(huán)也可提供顯著的非 零力。本發(fā)明人還相信，超導(dǎo)技術(shù)的采用將使性能得到改善。
圖3顯示了非對(duì)稱(chēng)洛倫茲推進(jìn)力發(fā)生裝置的一種高壓、靜電感 生電流實(shí)施例，它在時(shí)間上是非對(duì)稱(chēng)的，意味著在單個(gè)的導(dǎo)體里 感生出了異步電流。在此實(shí)施例中，有一個(gè)固定內(nèi)盤(pán)306和一個(gè)外 環(huán)行盤(pán)307,這些盤(pán)用導(dǎo)電材料制成并彼此電絕緣。多個(gè)導(dǎo)電板或 葉片交替地與盤(pán)306和307相連，其中葉片306與內(nèi)盤(pán)相連且葉片 307與外環(huán)行盤(pán)相連。 一個(gè)高壓直流電源(未顯示)可以以傳統(tǒng)方 式得到耦合以提供盤(pán)306和307之間的一個(gè)高電壓，從而在這些葉 片之間施加一個(gè)高電壓。 一個(gè)轉(zhuǎn)子以可轉(zhuǎn)動(dòng)和同軸的方式與盤(pán)和 葉片306和307相鄰地安裝，并包括一個(gè)絕緣板303,且在板303上 接合或連接有電絕緣的、大體U形的、用導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)體塊 305。各U形導(dǎo)體塊的上端部彼此相隔，從而使它們與具有相反的 極性的兩個(gè)相繼的葉片306、 307相對(duì)準(zhǔn)。導(dǎo)體塊305的臂的端部與 葉片306、 307之間的間隙足夠地大以在轉(zhuǎn)子作轉(zhuǎn)動(dòng)箭頭302所示的 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)防止這些導(dǎo)體塊與被激勵(lì)的葉片306、 307之間發(fā)生閃弧， 同時(shí)又足夠地小以在這些導(dǎo)體塊中感生出較大的電流。在所產(chǎn)生 的推進(jìn)力隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速而變的一些實(shí)施例中，這種距離是可以根 據(jù)感生出的電流的電位而改變的，如借助檢測(cè)轉(zhuǎn)速并隨著轉(zhuǎn)速的 增大或減小而加寬或減小該間距的設(shè)備(未顯示)。在其中轉(zhuǎn)速 被設(shè)定的另一些實(shí)施例中，該間隙可被增大或減小，從而增大或 減小感生出的電流，從而改變所產(chǎn)生的推進(jìn)力。在又一些實(shí)施例 中，高壓電位可被改變以改變推進(jìn)力，
該實(shí)施例的工作是這樣的，即，施加的高電壓可以是500-IOOO伏特或更高，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)被設(shè)定在一個(gè)固定轉(zhuǎn)速，諸如250-750RPM等，或者是在直到在導(dǎo)體塊中不再能夠發(fā)生感生電流的一 個(gè)轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)可調(diào)的，或者是在直到轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)部分所限定的一個(gè)轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)可調(diào)的。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)期間，導(dǎo)體塊305的臂首先 與在先的負(fù)邊緣306和在后的正邊緣307對(duì)準(zhǔn)，感生出如箭頭所示 的電流301。隨著轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)體塊305的前緣接近下一組正 和負(fù)葉片306、 307,從而使感生電流301反向和沿著相反的方向流 動(dòng)。如此，高壓靜電場(chǎng)在各個(gè)導(dǎo)體塊中感生出的電流的方向迅速 地交變。導(dǎo)體塊305與正葉片307或負(fù)葉片306之間都沒(méi)有電流流 動(dòng)。由于導(dǎo)體塊中的電流并沒(méi)有形成一個(gè)完整的回路，而只是作 方向交變，所以將產(chǎn)生一個(gè)被表示為推進(jìn)力304的凈洛倫茲力。該 實(shí)施例在航天器或其他應(yīng)用中是有用的，其中在這些應(yīng)用中轉(zhuǎn)子 的質(zhì)量足夠地大或其轉(zhuǎn)速足夠地高從而能夠作為穩(wěn)定陀螺儀，其 推進(jìn)力是通過(guò)間歇地施加電壓或變化的電壓而才艮據(jù)需要產(chǎn)生的。 還顯而易見(jiàn)的是，該裝置可被安裝在一個(gè)萬(wàn)向節(jié)設(shè)置上，從而使 推進(jìn)力和轉(zhuǎn)子-陀螺儀的穩(wěn)定力的方向都能夠得到控制。
雖然這些實(shí)施例都是基于一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，但顯而易見(jiàn)的是， 直線(xiàn)系統(tǒng)也同樣是可行的。在此， 一行交變充電的葉片、板或桿 的線(xiàn)形陣列可以與一個(gè)傳送帶式系統(tǒng)相聯(lián)地設(shè)置；該傳送帶系統(tǒng) 具有連接在其上的可移動(dòng)的U形導(dǎo)體，并使該U形導(dǎo)體移動(dòng)通過(guò)所 述直線(xiàn)排列的葉片以在該U形導(dǎo)體的腿之間感生出交變電流。這里 唯一的關(guān)鍵特征是在U形導(dǎo)體的腿之間生成交變電流。
圖4顯示了本發(fā)明的非對(duì)稱(chēng)洛倫茲推進(jìn)力發(fā)生設(shè)備的一種偶 極子天線(xiàn)形感生電流實(shí)施例。在此實(shí)施例中，有形成偶極子組件 405的兩個(gè)大體L形的固定導(dǎo)體或桿401和404。這些桿也可以是 板、葉片或線(xiàn)，并可以用任何導(dǎo)電材料制成。偶極子405，通過(guò)可 以是變壓器繞組的一個(gè)感應(yīng)耦合器402，而與一個(gè)交流源403相感 應(yīng)耦合，而該交流源403優(yōu)選地具有與偶極子405相調(diào)諧的波長(zhǎng)。 這種波長(zhǎng)可以是正弦波、方波、鋸齒波、或在偶極子中感生電流 的任何其他交變信號(hào)。當(dāng)來(lái)自交流源403的這樣一個(gè)信號(hào)被加到耦 合器或變壓器繞組402上時(shí)，在桿404和401中生成了感生交變電流 407。當(dāng)該交流信號(hào)改變極性時(shí)，該感生電流407反向。象圖3的實(shí) 施例一樣，這些電流不形成完整的回路，從而生成表現(xiàn)為推進(jìn)力 408的凈洛倫茲力。這樣的實(shí)施例也可以被用在航天器或衛(wèi)星中， 其中所述偶極子被安裝在一個(gè)萬(wàn)向節(jié)平臺(tái)上從而使推進(jìn)力可被指 向任何方向。如此，為保持姿態(tài)，只需要一個(gè)本發(fā)明的非對(duì)稱(chēng)洛倫茲推進(jìn)力發(fā)生偶極子，而不是象目前那樣需要三陀螺儀系統(tǒng)， 當(dāng)然也可以采用機(jī)械上更為簡(jiǎn)單的、采用任何多個(gè)這樣的固定偶 極子推進(jìn)力系統(tǒng)的系統(tǒng)。
圖5顯示了非對(duì)稱(chēng)洛倫茲推進(jìn)力發(fā)生裝置的一種大體加長(zhǎng)U形 的幾何調(diào)諧電路實(shí)施例，其中一個(gè)U形電感506形成了一個(gè)調(diào)諧電 路503的電感部分。同樣，該U形電感部分可以是板、線(xiàn)或桿形 的，并可以用任何導(dǎo)電材料制成。腿或電感部分506也作為電容部 分504的電容板。調(diào)諧電路503,經(jīng)過(guò)同樣可以是變壓器繞組的一 個(gè)耦合器502，而與一個(gè)交流信號(hào)源501相感應(yīng)耦合。當(dāng)來(lái)自交流 源501的處于調(diào)諧電路503的諧振頻率的一個(gè)信號(hào)被加到耦合器502 上時(shí)，在桿506中生成了感生電流505，該感生電流505以所述電感 部分和電容部分的諧振頻率對(duì)所述電容504進(jìn)行交替充電和放電。 該感生電流505代表了一個(gè)交流電流。由于電流505不構(gòu)成一個(gè)完 整回路，生成了表現(xiàn)為推進(jìn)力506的一個(gè)凈洛倫茲力。象圖4的實(shí) 施例一樣，該幾何調(diào)諧電路實(shí)施例可被安裝到航天器的一個(gè)萬(wàn)向 節(jié)平臺(tái)上，從而使推進(jìn)力可以向著任何所希望的方向。
雖然在上述實(shí)施例中公布了L形和U形的導(dǎo)體，但顯而易見(jiàn)的 是，也可以采用修正的L形或U形傳導(dǎo)路徑，其中L形具有大于或小 于90度的角度，如圖2所大體顯示的，且U形的傳導(dǎo)路徑的L形部分 也可類(lèi)似地修正，以對(duì)如上所述的非零凈力進(jìn)行優(yōu)化。如上所 述，只要電子流方向的單一改變就可提供顯著的有用的力。
還顯而易見(jiàn)的是，由于本發(fā)明人的所有推進(jìn)力產(chǎn)生裝置都沒(méi) 有物質(zhì)噴射，它們可以被安裝在航天器的內(nèi)部或外部的任何位 置，或者^(guò)^安裝在可利用推進(jìn)力或從其產(chǎn)生的力的玩具或任何裝 置上。這包括微型化裝置，其如上所述地可以具有集成電路的形 式。這樣的小型裝置可在希望移動(dòng)或操縱單個(gè)細(xì)胞、蛋白質(zhì)或其 他微小顆粒的醫(yī)學(xué)研究中獲得應(yīng)用。這可以通過(guò)導(dǎo)電流體的運(yùn)動(dòng) 來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些流體諸如包含電解質(zhì)的水或生物流體，且在這些流 體中浸有推進(jìn)力產(chǎn)生設(shè)備。進(jìn)一步地，導(dǎo)體的形狀可以用允許電 子流過(guò)的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料制成的線(xiàn)、線(xiàn)圈、或板來(lái)形成，甚至 可以用與允許電子流動(dòng)的成形的熒光燈或莧虹燈類(lèi)似的、包含電 離氣體的罩來(lái)形成。
以上描述了本發(fā)明及其使用方式；本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不脫離如所附的權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的范圍的 前提下，可以進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.用于產(chǎn)生推進(jìn)力的設(shè)備，包括一個(gè)電力源(204、306、307、403、501)，與所述電力源相耦合的至少一個(gè)導(dǎo)體(201、305、402、407、506)，所述導(dǎo)體(201、305、402、407、506)具有一種幾何形狀，當(dāng)所述電力源被激活時(shí)該幾何形狀迫使流過(guò)所述導(dǎo)體的電子流進(jìn)行至少一個(gè)方向改變從而產(chǎn)生可被用作推進(jìn)力的洛倫茲力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的設(shè)備，其中所述導(dǎo)體是一種微小的導(dǎo)體， 且多個(gè)微小的導(dǎo)體被沿著一個(gè)取向安裝以沿著同一個(gè)方向產(chǎn)生所 述推進(jìn)力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述導(dǎo)體是一段導(dǎo)線(xiàn)(201) 且所述方向改變是非對(duì)稱(chēng)線(xiàn)圏(201)的形式的改變。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述電力源包括多個(gè)葉片 (306、 307 )，且一個(gè)電源#_適當(dāng)連接以向所述多個(gè)葉片(306、307 )中的各個(gè)相繼葉片(306、 307 )提供一個(gè)相反極性的電位， 且所述導(dǎo)體進(jìn)一步包括多個(gè)大體U形的導(dǎo)體(305 )，所述多個(gè)U形 的導(dǎo)體被設(shè)置成經(jīng)過(guò)所述多個(gè)葉片(306、 307 )而運(yùn)動(dòng)，從而使 所述大體U形的導(dǎo)體(305 )的腿被所述相反極性的電位所交替和 靜電地充電，從而產(chǎn)生可被用作推進(jìn)力的所述洛倫茲力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述電力源進(jìn)一步包括與一個(gè) 感應(yīng)耦合器(402 )相耦合的一個(gè)交流電源(403 )，且所述導(dǎo)體 包括被設(shè)置成一個(gè)偶極子的兩個(gè)大體L形的導(dǎo)體(401、 404 )，且 所述感應(yīng)耦合器(402 )被連接在所述大體L形的導(dǎo)體(401、404 )之間，以從所述交流電源(403 )對(duì)所述大體L形的導(dǎo)體 (401、 404 )進(jìn)行交變和感應(yīng)充電，從而產(chǎn)生可被用作推進(jìn)力的 洛倫茲力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備，其中所述交流電源(403 )以與所 述偶極子(401、 404 )相調(diào)諧的波長(zhǎng)提供電能，以在所述大體L 形的導(dǎo)體中感生出交流電流。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述導(dǎo)體是一個(gè)加長(zhǎng)的、大體 U形的電感(506 )，且所述電力被加到繞在位于所述電感的腿之間的電感部分上的一個(gè)線(xiàn)團(tuán)(502 )上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其中所述大體U形的電感(506 )是 一個(gè)調(diào)諧電路的電感部分(506 )，且所述腿的端部區(qū)域還形成了 所述調(diào)諧電路的一個(gè)電容部分(504 )，且所述電力是處于所述調(diào) 諧電路的諧振頻率的一個(gè)信號(hào)。
9. 一種用于從洛倫茲力產(chǎn)生推進(jìn)力的方法，包括 提供一個(gè)電力源(204, 306， 307, 403， 501)， 提供一個(gè)導(dǎo)電路徑(201、 305、 401、 404、 506 )，該導(dǎo)電路徑具有迫使流過(guò)它的電子流進(jìn)行一個(gè)急劇的方向改變以產(chǎn)生所述 洛倫茲力的形狀，使所述電力源與所述導(dǎo)體相耦合從而產(chǎn)生所述洛倫茲力。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述提供具有迫使流過(guò)其的 電子流進(jìn)行一個(gè)急劇的方向改變以產(chǎn)生所述洛倫茲力的形狀的導(dǎo) 電路徑的步驟進(jìn)一步包括提供一個(gè)以非對(duì)稱(chēng)形式巻繞的導(dǎo)體(201)，以及 把所述電力源(204 )連接到所述導(dǎo)體，以產(chǎn)生所述推進(jìn)力。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述提供具有迫使流過(guò)其的 電子流進(jìn)行一個(gè)急劇的方向改變以產(chǎn)生所述洛倫茲力的形狀的導(dǎo) 電路徑的步驟進(jìn)一步包括提供一個(gè)大體U形的導(dǎo)體(305 )，以及 把所述電力源(306、 307 )與所述大體U形的導(dǎo)體相靜電耦 合，以產(chǎn)生所述推進(jìn)力。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中把所述電力源(306、 307 ) 與所述大體U形的導(dǎo)體相靜電耦合的步驟進(jìn)一步包括使多個(gè)大體U形的導(dǎo)體(305 )經(jīng)過(guò)一系列相繼的葉片(306、 307 )，其中這些葉片(306、 307 )中的每一個(gè)都4皮加有電位，該 電位的極性與所述多個(gè)葉片中的前一或后一葉片的電位的極性相 反，以產(chǎn)生所述推進(jìn)力。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，進(jìn)一步包括把所述一 系列葉片 (306、 307 )安裝在一個(gè)圓形設(shè)置中，且一個(gè)轉(zhuǎn)子以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐所述多個(gè)大體U形的導(dǎo)體(305 ),從而使所述大體U形的導(dǎo) 體(305 )的端部以近距離經(jīng)過(guò)所述一系列葉片(306、 307 )的 端部的方式作圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在各個(gè)所述大體U形的導(dǎo)體(305 )的腿之間感生出一個(gè)交變電流，以產(chǎn)生所述推進(jìn)力。
14. 才艮據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中使所述電力源與所述導(dǎo)體相 耦合的所述步驟進(jìn)一步包括在彼此相連以提供一個(gè)大體U形的導(dǎo)電路徑的 一對(duì)大體L形的 偶極子(401、 404 )之間感應(yīng)耦合(402 ) —個(gè)交流信號(hào)，所述交 流信號(hào)與所述偶極子相調(diào)諧，以在所述偶極子中感生出交流電 流。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中使所述電力源與所述導(dǎo)體相 耦合的步驟進(jìn)一步包括把一個(gè)交流信號(hào)感應(yīng)耦合(502 )到一個(gè)加長(zhǎng)的、大體U形的 導(dǎo)體(506 )的腿之間，其中所述大體U形的導(dǎo)體形成了一個(gè)調(diào)諧 電路的一部分且所述電位是處于所述調(diào)諧電路的諧振頻率的一個(gè) 信號(hào)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括 使所述導(dǎo)電路徑具有微小的導(dǎo)電路徑的形式，以及 沿著一個(gè)取向設(shè)置大量微小導(dǎo)電路徑，以沿著同一個(gè)方向產(chǎn)生一個(gè)非零的力。
全文摘要
公布了一種從電流流動(dòng)產(chǎn)生推進(jìn)力的方法。在一個(gè)第一實(shí)施例中，卷繞成非對(duì)稱(chēng)圖案的導(dǎo)線(xiàn)形成的多個(gè)環(huán)201與一個(gè)電力源204相連，從而沿著一個(gè)方向產(chǎn)生推進(jìn)力。在一個(gè)第二實(shí)施例中，提供了多個(gè)靜止葉片306、307，且它們被施加有極性交變的高電壓。與U形的導(dǎo)體305相連的一個(gè)轉(zhuǎn)子使這些導(dǎo)體305經(jīng)過(guò)這些葉片轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體305的腿中靜電感生出交流電流，而該電流產(chǎn)生推進(jìn)力304。在其他兩個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)U形的導(dǎo)體路徑405、506與一個(gè)RF或高頻電源相感應(yīng)耦合，以在導(dǎo)電路徑中產(chǎn)生交流電流，從而產(chǎn)生推進(jìn)力。
文檔編號(hào)H02K11/00GK101553973SQ200680037332
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2006年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
發(fā)明者瑪格麗特·W·阿斯普里, 羅伯特·R·阿斯普里 申請(qǐng)人:喬恩·拉比-阿斯普里;瑪格麗特·W·阿斯普里