[发明专利]离子风推进飞机及其推进方法

权利要求书

1.一种离子风推进飞机，该飞机包括机身（1）、机翼（2）和尾翼（3），机身两侧连接机翼，尾部连接尾翼，其特征在于所述机身（1）两侧机翼（2）下方设有相对于机身和/或机翼形成固定的离子引擎支架（4），离子引擎支架中固定设有层叠分布构成离子引擎的电极阵列，各组电极阵列相对于机翼下方呈前后排列，且每组电极阵列中的各电极单元均包括前部作为正极的金属细丝（5）和后部作为负极的翼面（6），所述机身内设有用于对所述离子引擎中电极阵列提供电能，并使各电极单元电离形成离子风的电气部分。

2.根据权利要求1所述的离子风推进飞机，其特征在于所述机翼（2）为太阳能发电的柔性太阳能板，所述电气部分设有存储太阳能发电的存储电路。

3.根据权利要求1所述的离子风推进飞机，其特征在于所述电气部分包括锂电池组（9）、全桥串并联谐振逆变电路（10）、高频变压器（11）、倍压整流电路（12），全桥串并联谐振逆变电路与所述锂电池组的输出端耦接，所述高频变压器与全桥串并联谐振逆变电路的输出端耦接，所述倍压整流电路与高频变压器的输出端耦接，所述电极阵列与倍压整流电路连接。

4.根据权利要求3所述的离子风推进飞机，其特征在于所述锂电池组（9）提供直流电，所述全桥串并联谐振逆变电路（10）将锂电池组提供的直流电逆变成交流电并形成电压增益，所述高频变压器（11）将电压增益后的交流电升压，所述倍压整流电路（12）将升压后的交流电整流至所述电极单元电离形成离子风所需的直流电压。

5.根据权利要求4所述的离子风推进飞机，其特征在于所述锂电池组（9）提供200V直流电；所述全桥串并联谐振逆变电路（10）由四个高频MOS管组成，用于将锂电池组输出的200V直流电逆变成交流电并形成2.5倍的电压增益；所述高频变压器（11）变比为1:15，用于将全桥串并联谐振逆变电路输出的500V交流电升压至7500V交流电；所述倍压整流电路（12）为六级，由十八个电感和二十四个二极管组成，用于将高频变压器输出的7500V交流电整流至40kV直流电。

6.根据权利要求1所述的离子风推进飞机，其特征在于所述电极阵列设有前后至少两组，且各组电极阵列设有层叠分布的至少四个电极单元。

7.根据权利要求1所述的离子风推进飞机，其特征在于所述金属细丝呈圆柱形。

8.一种如权利要求1所述的离子风推进飞机的推进方法，其特征在于该飞机的推进方法为：由电气部分提供的电能，使电极阵列中各电极单元的正极金属细丝（5）与负极翼面（6）之间产生电压差，正极处的电场最强，电离集中发生在正极周围，电离出的电子纷纷向正极聚集并被吸收；离子（7）则从正极发射出去，被电场引向负极并加速，最终撞向负极；离子到达负极之前通过碰撞把动量传递给空气中的中性空气分子（9），形成离子风，即作为推进动力，推动飞机实现飞行。