作品摘要

主要特征:
1.使用离子推进器，原理:通过离子的加速栅极，产生微弱的离子风。 运用该原理使用高压发生器的正极连接一根铜丝，负极连接一片铝箔纸 (如图所示，可轻微飞起)。

2.固定翼离子推进器，为保证气流能够通过，设计为中空圆柱体，用 激光切割机切出框架，再用铝箔纸将其覆盖，接通高压发生器的负极， 并将正极固定在木板上，木板有精确刻度，可上下移动，更换不同发动 机的型号与正负极间距。

3.第三代采用了 3D 打印环形锯齿结构作为高压发生器正极介入导体 用环状金属连接负极在此基础上做三段进行加速。

-主要用途:
仅仅用电能即可为飞机，轮船，汽车，等交通工具提供动力。
尤其是在太空中，可为航天器提供无尽的动力。

-创新点:

1. 相比于已经实现的离子飘升机，本推进器能够充分利用进气 口，并对其实现多级加速。从而提高推进器的动力。
2. 通过人工智能模块，可以智能控制每一个推进器的加速等 级。从而控制其运行的方向。

作品说明

构思形成:

左：流线型机身， 八个螺旋桨， 一个机翼配置 4 个螺旋桨。
右：固定翼机身， 铝箔纸和铜丝 配合

-设计过程:
1.制作圆柱形离子推进器，为保证气流能够通过，设计为中空圆柱体，用激光切割机切出框架，再用铝箔纸将其覆盖，接通高压发生器的负极， 并将正极固定在木板上，木板有精确刻度，可上下移动，更换不同发动 机的型号与正负极间距(实验如图所示)。
等离子推进器是由高压电极作为推力来源的发动机。该项目对的初代作 品为“离子飘升机”，

据此原理，制作了圆形离子推进器，其直径长度与正极到负极间的距离为 三个变量，为了测量出最大推力的发动机的参数，我与老师列以下表格进 行实验。长度为 19.5cm，直径 50mm 的时候，发动机的推力是最大的，根 据以上数据，制作 1 代飞行器，可是推力很小，于是研发了 2 代。重量， 机身长度
翼展均是 1 代的 2 倍。到了 3 代，该项目的机翼增加了空气动力学(如图 所示)。由于推力弱，增加了两层。

后来研究等离子发动机安装在船上的效果。
各项数据如下文所示
使用 3D 打印机的 123d 软件制作模块化发动机的轮廓，在谷歌上参考文 献，采用了 3D 打印环形锯齿结构作为高压发生器正极介入导体用环状 金属连接负极在此基础上做三段进行加速。

等离子推进船是一个由离子推进器作为动力来源的作品，船体上有 两个离子推进器，六个高压发生器，六个开关与十二个 3.7v 电压的电 池。船体下是模型专用泡沫，以形成浮力。制作过程:先用激光切割机 切除船的轮廓，再用高约 4cm 的模型泡沫用热熔胶粘贴于木板下。

两个发动机均由 3D 打印机制作，发动机有 3 段(可拆分)，叠加推力， 更高效地运用空间。发动机每段正极是环形锯齿状金属物，负极为圆形 铁环，向发动机输入电流的是 20 千伏的高压发生器，高压发生器的输 入电流为 7.4 伏电压。

-优点:
使用更节能的能源，更小的噪音，更小的环境污染制作的离子推进器， 以产生推力。

-还需进一步研究的问题:
1.增加发动机的推力
2.降低发动机的危险性
3.减少风阻
4.减小体积

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Member:
张博源ZHANG BOYUAN

Advisor:
吴魁WU KUI