本发明专利技术提供了一种筒形介质阻挡放电等离子体推进装置，包括：N层筒形结构和高压电源，每层筒形结构包括绝缘介质筒，以及交错布置在绝缘介质筒两侧面的M层高压电极和M层接地电极，高压电极和接地电极连接高压电源，相邻两层高压电极和接地电极组成介质阻挡放电等离子体激励器，本发明专利技术的主要部件为筒形结构，结构简单紧凑、重量轻，制造成本低；没有运动部件，响应迅速且可靠性高；通过控制高压电源的电压和频率，可灵活设置激励强度与功耗、精确控制推力大小，通过调整筒形结构的轴线方向即可调整推力的方向，当其应用于飞艇时，可以实现飞艇运动速度和运动方向的精确控制，不需要携带燃料，可以实现飞艇的长期驻空。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及推进器
，尤其涉及一种筒形介质阻挡放电等离子体推进装置，其特别适用于飞艇。
技术介绍
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。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。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种筒形介质阻挡放电等离子体推进装置。(二)技术方案本专利技术提供了一种筒形介质阻挡放电等离子体推进装置，包括：N层筒形结构和高压电源103，其中，每层筒形结构包括绝缘介质筒100，以及交错布置在所述绝缘介质筒两侧面的M层高压电极101和M层接地电极102，所述高压电极101和接地电极102连接所述高压电源103，其中相邻两层高压电极101和接地电极102组成介质阻挡放电等离子体激励器，其中，1≤N≤100，1≤M≤100。优选地，在布置有所述接地电极的所述绝缘介质筒的侧面设置有绝缘材料104，所述绝缘材料104将所述接地电极102覆盖。优选地，还包括：支撑管105，所述筒形结构开有K组通孔，每组通孔包括沿筒形结构周向分布的L个通孔，所述N层筒形结构的每组L个通孔位置对应，形成K×L个通孔序列，所述支撑管105贯穿并固定于所述通孔序列中，支撑固定N层圆筒结构，其中，2≤K≤5，2≤L≤10。优选地，还包括：高压电极导线106、接地电极导线107、高压电极连线柱108、接地电极连线柱109，所述高压电极连线柱108和接地电极连线柱109由所述支撑管105中间穿过，所述高压电极导线106将所述每层筒形结构的高压电极101连接在一起，并连接至所述高压电极连线柱108，再连接至所述高压电源的高压端；所述接地电极导线107将所述每层筒形结构的接地电极102连接在一起，并连接到所述接地电极连线柱109，再连接至所述高压电源的接地端。优选地，还包括：太阳能电池，其连接所述高压电源103并为所述高压电源103提供电能。优选地，所述筒形结构的横截面为圆形、四边形或多边形；和/或所述筒形结构的横截面积沿轴向方向保持不变、逐渐增大或逐渐缩小。优选地：所述N层筒形结构的轴向长度全部相同、部分相同或全不相同；和/或所述N层筒形结构同心设置、全部或部分筒形结构轴线错开一定距离平行设置；和/或所述N层筒形结构的端部在轴向对齐设置或在轴向错开一定距离设置。优选地，所述绝缘介质筒和绝缘材料为聚四氟乙烯、石英玻璃或陶瓷材料。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。优选地，所述高压电源的输出波形为正弦波、方波或锯齿波。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本专利技术的筒形介质阻挡放电等离子体推进装置具有以下有益效果：(1)其主要部件为简形结构，结构简单紧凑、重量轻，制造成本低；并且没有运动部件，从而响应迅速且可靠性高；(2)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；(3)通过调整筒形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；(4)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；(5)接地电极被绝缘材料覆盖，避免接地电极电离其附近的空气，从而节省了电能，提高了能源利用效率；(6)通过设置通孔和支撑管的位置和数量，可以调整该装置的结构强度，有利于其稳定、可靠运行；(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。附图说明图1为介质阻挡放电等离子体激励结构的工作原理图；图2为本专利技术实施例的筒形介质阻挡放电等离子体推进装置的三维示意图；图3为本专利技术实施例的筒形介质阻挡放电等离子体推进装置的横截面示意图；图4为图3中A-A位置的剖分平面示意图；图5为图3中B-B位置的剖分平面示意图。【符号说明】100-绝缘介质筒；101-高压电极；102-接地电极；103-高压电源；104-绝缘材料；105-支撑管；106-高压电极导线；107-接地电极导线；108-高压电极连线柱；109-接地电极连线柱；110-绝缘介质；111-诱导流动方向；112-反作用力方向；113-推力方向；114-等离子体。具体实施方式为使本专利技术的目的、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，对本专利技术进一步详细说明。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101和接地电极102交错布置在绝缘介质110两侧，由高压电源103提供高压交流电，高压电极101和接地电极102接通高压电后电离附近的流体产生等离子体114，等离子体114可以诱导流动，同时产生与诱导流动方向111相反的推力，从而实现反作用力方向112的激励，同时，接地电极102可以被绝缘材料104覆盖，避免接地电极102电离附近的空气，消耗不必要电力。请参见图2-图5，本专利技术第一实施例的筒形介质阻挡放电等离子体推进装置，其包括：N层筒形结构和高压电源103，每层筒形结构包括绝缘介质筒100，以及交错布置在绝缘介质筒两侧面的M层高压电极101和M层接地电极102，高压电极101和接地电极102连接高压电源103，其中相邻两层高压电极101和接地电极102组成介质阻挡放电等离子体激励器，其中，1≤N≤100，1≤M≤100。优选地，筒形结构的横截本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种筒形介质阻挡放电等离子体推进装置，其特征在于，包括：N层筒形结构和高压电源(103)，其中，每层筒形结构包括绝缘介质筒(100)，以及交错布置在所述绝缘介质筒两侧面的M层高压电极(101)和M层接地电极(102)，所述高压电极(101)和接地电极(102)连接所述高压电源(103)，其中相邻两层高压电极(101)和接地电极(102)组成介质阻挡放电等离子体激励器，其中，1≤N≤100，1≤M≤100。
【技术特征摘要】
1.一种筒形介质阻挡放电等离子体推进装置，其特征在于，包括：N
层筒形结构和高压电源(103)，其中，
每层筒形结构包括绝缘介质筒(100)，以及交错布置在所述绝缘介质
筒两侧面的M层高压电极(101)和M层接地电极(102)，所述高压电极
(101)和接地电极(102)连接所述高压电源(103)，其中相邻两层高压
电极(101)和接地电极(102)组成介质阻挡放电等离子体激励器，其中，
1≤N≤100，1≤M≤100。
2.如权利要求1所述的筒形介质阻挡放电等离子体推进装置，其特
征在于，在布置有所述接地电极的所述绝缘介质筒的侧面设置有绝缘材料
(104)，所述绝缘材料(104)将所述接地电极(102)覆盖。
3.如权利要求1所述的筒形介质阻挡放电等离子体推进装置，其特
征在于，还包括：
支撑管(105)，所述筒形结构开有K组通孔，每组通孔包括沿筒形结
构周向分布的L个通孔，所述N层筒形结构的每组L个通孔位置对应，
形成K×L个通孔序列，所述支撑管(105)贯穿并固定于所述通孔序列中，
支撑固定N层圆筒结构，其中，2≤K≤5，2≤L≤10。
4.如权利要求1所述的筒形介质阻挡放电等离子体推进装置，其特
征在于，还包括：
高压电极导线(106)、接地电极导线(107)、高压电极连线柱(108)、
接地电极连线柱(109)，所述高压电极连线柱(108)和接地电极连线柱
(109)由所述支撑管(105)中间穿过，所述高压电极导线(106)将所
述每层筒形结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：李钢，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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