用于太空技术的微波推进电磁发动机

摘要：

微波推进的电磁发动机( EmDrive )技术现已获广泛认同。在推进力的反方向产生的加速、反作用力遵守Newton力学,可能产生10mN/kW至1000mN/kW的推力。基本器件是一个圆锥状的封闭谐振腔,用TE011模式。由于腔内的非均匀场分布,电磁合力F∑≠0,提供了腔体自主加速运动的推力。微波推进电磁发动机的发明人是英国工程师Roger Shawyer,它不携带燃料,推进器使用的微波能由太阳能转换而来,故适于作太空飞行。2006年6月有报道说,Shawyer用700W功率产生了88mN力；2007年5月用300W功率产生了96.1mN力。这说明早期即达到了(125~320)mN/kW水平。力虽然小,不断加速的过程有望获得非常高的速度。<br>　　电磁发动机可对卫星作精确控制和定位,可能用在深空对小行星或月球探测。空天飞机可完成多种任务,例如作载人的长距离亚轨道飞行。未来可能用于星际探测,只用几年即到达较近的星系。现在把太阳系内飞行称为航天,系外飞行称作宇航。估计在本世纪将有第一批宇航员飞出太阳系并安全返回,而飞出太阳系是人类的伟大理想。但这有许多理论与技术问题需要解决。所以必须加大航行速度,应达到光速,可能的话应为超光速。<br>　　2004年11月宋健院士指出,航天技术呼唤实验物理学家们寻找速度大于光速c的源；只要能找到这种新的源,以光速或超光速宇航的可能性就会大为增长。林金院士指出,宇航员建立了自主精确描述火箭和宇宙飞船在给定惯性系中作任意加速和减速运动的动力学过程,修正了自主惯性导航的严格理论基础,只要开发出新型的动力源,宇宙飞船航行的速度不存在上限,未来载人宇宙航行的范围理论上不存在限制。……现在已是2015年6月,两位航天专家所说言犹在耳,我们认为他们所说的新动力源已被实验物理学家开发出来,即电磁发动机；这将使人类在未来作超光速宇航可能性大为增加。<br>　　本文论述了电磁发动机的原理,指出它给世界带来了新希望。最后,提出了开展新研究的建议———试用椭圆锥状谐振腔,考虑采用光波导谐振腔,以及在此项目中试用超材料。当然,任何新型推进器都必须满足无需携带燃料的要求。

关键词：太空技术、微波推进的电磁发动机、超光速

分类号：O413(理论物理学)

在线出版日期：2015-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

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