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[专题专项] Emdrive无工质推进:中国空间技术研究院通信卫星事业部参与相关研究

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踏实 发表于 2016-10-30 21:55 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层 |阅读模式
http://digitalpaper.stdaily.com/ ... t_357004.htm?div=-1

电磁驱动:天方夜谭还是重大突破

我国正开展关键技术攻关,争取5年内实现工程应用

本报记者 操秀英

■周末特别策划
    EM引擎是英文“Electromagnetic Drive”的简称,指的是一种全新的驱动方式——电磁驱动,由英国工程师罗杰·肖耶2000年左右提出。原理大致是:用电力在密闭的锥形腔内产生微波,微波在腔内来回反射,在两端产生的推力差即可作为飞行器前进的动力,太阳能提供电力来维持微波的运动。
    EM引擎再次吸引了航天迷们的眼球。
    这一次,NASA(美国国家航空航天局)发布了经过同行评审的EM引擎(EM Drive)论文。评论称,这表示其实验结果以及整个论证过程都得到了同行专家们的认可,意义重大。这篇题为《真空中对来自闭合射频腔的脉冲推力的测量》的论文已发表在美国航空航天学会(AIAA)期刊上,并于12月印刷出版。
    “各国科研机构近几年陆续开展了对EM引擎的一系列长期、反复的试验,这次NASA发表的试验结果,可以说是再次确认了该技术。”中国空间技术研究院通信卫星事业部陈粤博士告诉科技日报记者。他也首次披露了中国空间技术研究院科研人员在EM引擎研发上的最新进展。
    2000年左右,英国工程师罗杰·肖耶提出EM引擎这一概念时就饱受质疑,因为它似乎违反了牛顿第三定律。火箭升空需要推进力,然而,EM引擎的外界没有任何作用力,“凭空”产生了前进的推动力。
    罗杰·肖耶等人试图从不同角度解释其产生推力的原理,但均未被广泛认可。正因此,这一听起来就很玄幻的技术很长时间没有引起主流学术圈的注意。直到中国西北工业大学航天学院的杨涓教授开始跟踪这一技术。公开资料显示,从2008年开始,杨涓将该技术引入正规学术领域开展研究,发表了关于EM引擎及其相关试验的论文。
    此后,广为人知的是NASA约翰逊航天中心专注于前沿推进技术的研究团队“鹰工厂”的试验结果。他们对两台推进器进行了为期8天的实验,并于2014年6月4日将实验结果以论文的形式在AIAA第50届联合推进大会上发表。实验数据显示,在28瓦微波功率的作用下,产生了30—50微牛(1毫牛=1000微牛)的推力。
    因当时其试验条件并非真空, 这篇文章曾受到外界质疑。此次最新发表的论文,正是该团队完善试验后,在真空中完成的推力测试的结果。数据显示,在最大80瓦的微波功率输入时,最大测到推力约124微牛。相比之下,同样是无工质的太阳帆,每千瓦只能产生6.67微牛的推力。
    “除了NASA,国际上还有几个团队在进行这方面的研究,如罗杰·肖耶本人,美国Cannae公司,以及德国德累斯顿工业大学等,德国这个团队2015年也发表了一篇会议论文,结论跟NASA的类似。”陈粤说。
    陈粤团队从2010年开始正式开展EM引擎研究。该团队依靠经典电磁场理论分析和计算,开展了推力器腔体设计。通过分析计算,研究人员认为该推力的产生,来自电磁场在特定设计的谐振腔体里产生的不均衡分布,因此该技术不需要传统工质,实际上是使用了电磁场对物质的作用力,也符合经典力学定律。
    “我们已研制成功几种规格的多台原理样机,建立了实验验证平台,完成了毫牛级微推力测量试验,通过几年来的重复试验及相应的干扰因素排查试验,确认该类型推力器的推力存在。”陈粤介绍,他们已完成了可用于飞行试验的试验装置研制,正在开展在轨验证。
    “这项技术目前处于原理验证阶段的后期,后继目标是使该技术尽快在卫星工程领域实际应用,但还有很多攻关工作要做。”中国空间技术研究院通信卫星事业部总设计师李峰说,目前原理样机体积大,推力较小,需要特殊的工程方法,优化腔体设计,提高腔体品质因数,减小损耗,将微波能量更有效用于产生推力。目前测到的推力是微牛级至毫牛级,至少要提高到百毫牛级甚至牛级才能用于卫星的姿控、变轨等工作。
    他具体解释道,从原理验证到工程应用,还需解决目前原理样机推力小、推功比低、推力器难以长时间稳定工作、推力器布局、应用策略等一系列工程问题,如果这些工程问题都得以解决,EM引擎的工程化应用将使航天推进技术产生跨代式飞跃。这些技术问题,虽然有很大难度,但是在工程上是可以解决的。
    李峰透露,陈粤团队依托国家相关项目支持,正在开展工程应用的关键技术攻关,争取5年内实现工程应用,“我们已调集了微波、结构、热控、电力电子、星载电子系统等相关专业力量,全力来做这件事,虽然难度很大,但我们有信心做成。”
    据报道,NASA下一步也将开展太空实验,记者就此相关问题发出采访函,截至发稿时尚未收到回复。从与NASA关系密切的美国Cannae公司官网可以看到,该公司已经启动了EM引擎技术的飞行试验计划,计划于2018年发射一颗6U立方星验证该技术。
    (科技日报北京12月10日电)





百度网盘下载地址
http://pan.baidu.com/s/1slRbLTV














http://tech.sina.cn/d/qy/2016-10 ... html?pos=18&wm=4007
如上面链接。

先进空间推进系统 QQ群 592231097  群内大量共享资料
<a target="_blank" href="http://shang.qq.com/wpa/qunwpa?idkey=9977439ebba1e722984d19adf1481fcd48b190003d5a3656d5cdc35c5c8a7b62"><img border="0" src="http://pub.idqqimg.com/wpa/images/group.png" alt="english club" title="english club"></a>
无工质推进准备上星首飞,人类漫步太阳系指日可待。

先进空间推进技术主要包括定向能推进、太阳帆或阻力帆推进、电帆推进、聚变推进、反物质推进、先进裂变推进等,采用这些技术可以提高空间探索的有效性,提高空间任务的灵活性,并可实现在目的地完成一系列科研任务的目标。这些技术的技术生熟度目前还都不高约2-5级,能在工程应用验证成熟后正式服役的技术为9级技术成熟度。

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 楼主| 踏实 发表于 2016-10-30 21:57 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
惯性推进技术将运用于发射卫星 2016-10-09 14:57 新浪科技 0  收藏    Cannae Inc公司宣称,他们的系统不需要在航天器上安装推进器来产生动力。他们即将开展一项任务,利用该系统把一颗立方体卫星发射到低地球轨道上去。    Cannae引擎系统全靠推进器产生的洛伦兹力(即电磁力)来创造动力。该技术由奎多·费塔(Guido Fetta)发明。今年8月17日,该公司宣布不久便将对该技术展开太空测试。   新浪科技讯 北京时间10月11日消息,据国外媒体报道,长时间以来,全世界的物理学家一直声称“惯性推进”是不可能实现的,但有一家名叫Cannae Inc的公司近日却公布了一项计划,准备用惯性推进技术将航天器送入轨道。    该公司宣称,他们的系统不需要在航天器上安装推进器来产生动力。他们即将开展一项任务,利用该系统把一颗立方体卫星发射到低地球轨道上去。科学家认为,这一概念违反了热力学定律。而如果他们的示范任务取得成功的话,我们对物理的理解将会受到巨大的影响。与假想中的EmDrive引擎相似,Cannae引擎是一套封闭系统,在产生推力的同时,不会产生任何废弃物。该公司还声称,利用该技术,只需十周便可抵达火星。Cannae引擎系统全靠推进器产生的洛伦兹力(即电磁力)来创造动力。    该技术由奎多·费塔(Guido Fetta)发明。今年8月17日,该公司宣布不久便将对该技术展开太空测试。为了启动该任务,Cannae公司还成立了一家新的姐妹公司,名叫Theseus太空有限公司(Theseus Space Inc。)。他们计划用一颗6U(10*20*30cm)立方体卫星来示范该推进器的运作方式。    “Theseus公司将发射一颗立方体卫星,它利用了Cannae推进器技术,因此可以停留在高度低于150英里(约合240公里)的轨道上。“该卫星将在低地球轨道上最少停留6个月时间。此次任务的主要目标是,在地球轨道上演示我们的推进技术。该任务的第二大目标是,由Cannae推进器技术实现轨道高度和倾斜角变换。”    如果这一类系统取得成功的话,卫星行业将会发生革命性的变化。推进器占了卫星重量的很大一部分,而且限制了卫星的性能。但如果Cannae引擎能够发挥作用的话,就可以改变这一局面了。“Cannae推进技术对于小型卫星任务来说格外有用,因为它们发射时需要的能量更小,质量和体积也更小。Theseus公司发射的立方体卫星上的推进系统体积预计不超过1.5U,需要的能量不超过10瓦特。”    该公司尚未宣布开展该任务的具体时间。此外,还有其它创新公司也在研发类似的系统,该公司还面临着来自这些公司的竞争。上月,NASA有关该技术的一篇论文已经被提交给了同行评审。但在这些系统真正地证明自己的能力之前,物理学家仍对它们持怀疑态度。
topzdx 发表于 2016-10-30 23:27 | 显示全部楼层
只靠 10W的电力,有没说推力多少? 推重比呢?(卫星重量是多少)?
zimu 发表于 2016-10-30 23:36 | 显示全部楼层

SEPTEMBER 26, 2016

http://cannae.com/cubesat-mission-clarification/

查了下, 这次发射的6U卫星并不使用所谓的EM推进器, 公司首页挂了个澄清说明出来.

CUBESAT MISSION CLARIFICATION
There has been a lot of erroneous information in media articles regarding Cannae’s upcoming launch of a cubesat mission into LEO. To clarify our previous post and press release: Cannae is not using an EmDrive thruster in our upcoming launch. Cannae is using it’s own proprietary thruster technology which requires no on-board propellant to generate thrust. In addition, this project is being done as a private venture. Cannae is only working with our private commercial partners on the upcoming mission.


使用的是不使用星载推进剂的推进器. 估计是捕获高空带电离子再加速来获得推力.
snowtiger 发表于 2016-10-30 23:56 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
zimu 发表于 2016-10-30 23:36
SEPTEMBER 26, 2016

http://cannae.com/cubesat-mission-clarification/

这倒是让我想起巴萨德冲压了
 楼主| 踏实 发表于 2016-10-31 12:08 | 显示全部楼层
zimu 发表于 2016-10-30 23:36
SEPTEMBER 26, 2016

http://cannae.com/cubesat-mission-clarification/

跟EM 是一样的原理。
只是结构不一样。
功率更低,推力更高。
按他们官网,10吨的星际飞船能产生80多牛的力。这已经是可以穿梭太阳系的技术了。
 楼主| 踏实 发表于 2016-10-31 12:09 | 显示全部楼层
topzdx 发表于 2016-10-30 23:27
只靠 10W的电力,有没说推力多少? 推重比呢?(卫星重量是多少)?

10W用于轨道维持,已经很牛了。
topzdx 发表于 2016-10-31 13:49 | 显示全部楼层
踏实 发表于 2016-10-31 12:09
10W用于轨道维持,已经很牛了。

10W,不是10KW.....
贴张本坛电推贴子里的图参考下:

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 楼主| 踏实 发表于 2016-10-31 15:12 | 显示全部楼层
topzdx 发表于 2016-10-31 13:49
10W,不是10KW.....
贴张本坛电推贴子里的图参考下:

6U的卫星 约30KG出头,轨道维持,看周围电磁环境和微粒子,高能粒子的冲击。哪怕只有0.1mN都是非常了不起的了。
楠宫晓风vn 发表于 2016-10-31 15:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 楠宫晓风vn 于 2016-10-31 15:54 编辑

官网首页的说法
Cannae Corporation was formed to commercialize our breakthrough Cannae-Drive propulsion technologies. Our thrusters provide dramatically improved performance and economics for space-based applications.

The core of our technologies use the Lorentz force imbalances generated by our thrusters   to generate thrust without requiring on-board propellant. Multiple tests of the Cannae-Drive thrusters have demonstrated force-generation without the use of on-board propellant. Cannae continues to develop and demonstrate Cannae-Drive technology at our state-of-the-art research and development laboratory located outside of Philadelphia, PA.

All thruster designs depicted on this website have patent-pending status.


洛伦兹力不平衡……洛伦兹力又不做功……估计这就是一磁力帆而已,给推进器通电,在地球磁场中加速,所以推力才这么大……
至于星际航行那倒真是想多了……
楠宫晓风vn 发表于 2016-10-31 15:56 | 显示全部楼层
踏实 发表于 2016-10-31 12:09
10W用于轨道维持,已经很牛了。

然而连投资都没拿到,就是几张放到网站的PPT……
自己看看他们网站最后一页写的什么
xingzheshengcun 发表于 2016-10-31 16:18 | 显示全部楼层

磁力帆 推进技术 应用得如何?
zimu 发表于 2016-10-31 18:38 | 显示全部楼层

以6U卫星的尺度, 外太空的地球磁场基本 就是匀强磁场, 闭合电路在匀强磁场中通电如何获得推力.除非这货能靠精确调姿利用外层大气的影响来维持姿态, 进而靠那么最多6U高度的的地磁场降来获得不平衡电磁力.
立体派 发表于 2016-10-31 23:00 | 显示全部楼层
“不需要在航天器上安装推进器来产生动力。他们即将开展一项任务,利用该系统把一颗立方体卫星发射到低地球轨道上去。科学家认为,这一概念违反了热力学定律。而如果他们的示范任务取得成功的话,我们对物理的理解将会受到巨大的影响。”——搞不懂呀有科普一下的吗?
Jyahway 发表于 2016-11-19 14:37 | 显示全部楼层
本帖最后由 Jyahway 于 2016-11-18 23:38 编辑

http://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/1.B36120
peer-reviewed paper, Measurement of Impulsive Thrust from a Closed Radio-Frequency Cavity in Vacuum
本来打算附件的,结果太大了。。。
Jyahway 发表于 2016-11-19 14:47 | 显示全部楼层
https://www.technologyreview.com/s/601299/the-curious-link-between-the-fly-by-anomaly-and-the-impossible-emdrive-thruster/
有个人试图解释em drive,但是有两个假设很难消化
 楼主| 踏实 发表于 2016-11-20 14:44 | 显示全部楼层
还有优化的空间,投入使用的日子快了
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jisuluntan 发表于 2016-11-20 20:22 | 显示全部楼层
这个原理弄不清楚,产品用着不放心啊
ALPHA931 发表于 2016-11-20 20:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 ALPHA931 于 2016-11-20 21:02 编辑


F=1.1683P (F单位为10^-6牛,P单位为瓦)

还有继续优化的空间如试验其他非铜腔体材料、使用超导材料制造更强的磁场,
微波腔体上下直径和径向长度优化
微波腔体外形采用双曲面或其他构型等



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喵科动物 发表于 2016-11-21 01:26 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
jisuluntan 发表于 2016-11-20 20:22
这个原理弄不清楚,产品用着不放心啊

这东西应该由研究暗物质暗能量之类的物理学家研究,而不是航天工程。
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