大推力量子發(fā)動(dòng)機(jī)

【摘要】與利用反沖原理的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)不同，量子發(fā)動(dòng)機(jī)利用單鏈?zhǔn)诫姶挪▽?duì)恒定電流產(chǎn)生的電磁力來(lái)推進(jìn)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)遇到的瓶頸是：高強(qiáng)度激烈變化的單極電磁場(chǎng)會(huì)使超導(dǎo)體發(fā)熱，失去超導(dǎo)性，甚至將超導(dǎo)體熔斷。這大大地限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率和使用壽命。解決的辦法就是將超高頻高幅單鏈?zhǔn)诫姶挪ń庹{(diào)成超低頻高幅單鏈?zhǔn)诫姶挪ǎ雇ê愣娏鞯某瑢?dǎo)體受到一個(gè)超低頻單向振蕩的無(wú)源的單極磁場(chǎng)的作用，從而實(shí)現(xiàn)大推力推進(jìn)。

【關(guān)鍵詞】單向振蕩；單鏈?zhǔn)剑粏螛O光子；直線(xiàn)式

火箭起飛前要攜帶大量的推進(jìn)劑，剩下的空間非常小，無(wú)論是從速度上，還是從載量上來(lái)講，用火箭推進(jìn)的飛船均不適用于遙遠(yuǎn)的星際航行。在航天飛機(jī)這項(xiàng)堪稱(chēng)火箭時(shí)代最龐大，同時(shí)也是最悲壯的航天工程以失敗告終之后，一項(xiàng)具有革命性的推進(jìn)技術(shù)誕生了——它就是磁單極量子推進(jìn)技術(shù)。

一個(gè)脫離了電荷獨(dú)立存在于空間——時(shí)間中的單向振蕩（磁場(chǎng)方向不變大小呈周期性變化的振蕩與電流方向不變大小呈周期性變化的直流振蕩一樣都是單向振蕩）的量子電磁場(chǎng)只能表現(xiàn)出單個(gè)磁極的力學(xué)效應(yīng)，因此叫做磁單極量子，或單極光子。磁單極量子推進(jìn)技術(shù)與利用反沖原理的噴氣推進(jìn)技術(shù)和激光熱推進(jìn)技術(shù)（即利用激光來(lái)加熱工質(zhì)的推進(jìn)技術(shù)），以及無(wú)工質(zhì)微波推進(jìn)技術(shù)等不同，它利用單鏈?zhǔn)诫姶挪▽?duì)恒定電流產(chǎn)生的電磁力來(lái)推進(jìn)。這種推進(jìn)技術(shù)遇到的難題是如何把超高頻單鏈?zhǔn)降碾姶挪ㄋ械碾姶拍茏畲笙薅鹊剞D(zhuǎn)化為系統(tǒng)前進(jìn)的動(dòng)能。磁單極量子解調(diào)技術(shù)的發(fā)明解決了這一難題。

磁單極量子解調(diào)技術(shù)利用波的疊加原理，讓兩列時(shí)間相差半個(gè)周期的超高頻單鏈?zhǔn)诫姶挪ń?jīng)過(guò)長(zhǎng)度相等的路徑后疊加，解調(diào)出超低頻單鏈?zhǔn)诫姶挪ǎ瑥亩诳臻g中造成超低頻單向振蕩的無(wú)源的單極磁場(chǎng)。這種技術(shù)可用來(lái)制造大推力量子發(fā)動(dòng)機(jī)。

圖1 直線(xiàn)式量子發(fā)動(dòng)機(jī)的原理示意圖

圖1所示是一臺(tái)直線(xiàn)式量子發(fā)動(dòng)機(jī)的原理示意圖，它主要由一個(gè)大功率磁單極解調(diào)器和一個(gè)超導(dǎo)直導(dǎo)線(xiàn)陣列構(gòu)成。磁單極解調(diào)器主要由一個(gè)超高頻高幅直流脈沖器[1]，AB兩根長(zhǎng)度相差半個(gè)波長(zhǎng)的傳導(dǎo)線(xiàn)，兩根互相平行且一模一樣的天線(xiàn)等組成。超導(dǎo)直導(dǎo)線(xiàn)陣列與兩根天線(xiàn)所在的平面垂直，且超導(dǎo)直導(dǎo)線(xiàn)陣列與每根天線(xiàn)之間的距離相等。每?jī)筛噜彽某瑢?dǎo)直導(dǎo)線(xiàn)之間的距離均為波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，超導(dǎo)直導(dǎo)線(xiàn)陣列與磁單極解調(diào)器之間隔著一定的距離，圖中的箭頭表示直流脈沖傳導(dǎo)的方向。

直流脈沖器輸出超高頻高幅直流脈沖，通過(guò)AB兩根長(zhǎng)度相差半個(gè)波長(zhǎng)的傳導(dǎo)線(xiàn)傳給雙天線(xiàn)，使雙天線(xiàn)產(chǎn)生單向振蕩的原磁場(chǎng)，從而激發(fā)出兩列時(shí)間相差半個(gè)周期的超高頻單鏈?zhǔn)诫姶挪ā闪袝r(shí)間相差半個(gè)周期的超高頻單鏈?zhǔn)诫姶挪ń?jīng)過(guò)兩段長(zhǎng)度相等的波導(dǎo)管從兩個(gè)并排在一起的長(zhǎng)方形孔射向超導(dǎo)直導(dǎo)線(xiàn)陣列，在超導(dǎo)直導(dǎo)線(xiàn)所處的空間中造成如圖2中所示的兩個(gè)超高頻單向振蕩的量子電磁場(chǎng)，疊加成一個(gè)如圖3所示的場(chǎng)強(qiáng)高達(dá)2萬(wàn)高斯的超低頻單向振蕩的無(wú)源的單極磁場(chǎng)。

圖2 兩個(gè)超高頻單向振蕩的量子電磁場(chǎng)

圖3 場(chǎng)強(qiáng)高達(dá)2萬(wàn)高斯的超低頻單向振蕩的

無(wú)源的單極磁場(chǎng)

圖4 用線(xiàn)圈做天線(xiàn)的直線(xiàn)式量子發(fā)動(dòng)機(jī)的原理示意圖

因?yàn)榇艈螛O解調(diào)器解調(diào)出的磁場(chǎng)是脫離了電荷獨(dú)立存在于空間——時(shí)間中的無(wú)源的磁場(chǎng)，所以，它對(duì)恒定電流產(chǎn)生的電磁力屬系統(tǒng)的外力，可推動(dòng)系統(tǒng)前進(jìn)。

圖4所示是一臺(tái)用線(xiàn)圈做天線(xiàn)的直線(xiàn)式量子發(fā)動(dòng)機(jī)的原理示意圖。

它的解調(diào)器里面有兩組用一個(gè)個(gè)直徑相等的線(xiàn)圈做成的天線(xiàn)陣列，可藕合成兩股時(shí)間相差半個(gè)周期的超高頻超高幅單鏈?zhǔn)诫姶挪ǎㄟ^(guò)兩個(gè)并排在一起的孔射向超導(dǎo)線(xiàn)圈陣列，在每個(gè)通恒定電流的超導(dǎo)線(xiàn)圈所處的空間中解調(diào)出場(chǎng)強(qiáng)高達(dá)10萬(wàn)高斯的超低頻單向振蕩的無(wú)源的單極磁場(chǎng)，使每個(gè)通恒定電流的超導(dǎo)線(xiàn)圈產(chǎn)生方向一致的電磁力，形成強(qiáng)大的合力，推動(dòng)系統(tǒng)前進(jìn)。

將解調(diào)波源源不斷地射入回旋式量子發(fā)動(dòng)機(jī)[2]的量子回旋管中，便可為回旋式發(fā)動(dòng)機(jī)提供源源不斷的動(dòng)力。

將一個(gè)個(gè)量子發(fā)動(dòng)機(jī)按一定的規(guī)律組合在一起，讓每個(gè)量子發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)輸出動(dòng)力便可獲得超強(qiáng)的推力。

與大推力火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相比，大推力量子發(fā)動(dòng)機(jī)具有體積小，重量輕，可長(zhǎng)期重復(fù)使用，維護(hù)簡(jiǎn)便，成本低，安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。

用大推力量子發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)推進(jìn)的量子動(dòng)力飛船無(wú)需攜帶任何推進(jìn)劑便可飛出地球。量子動(dòng)力飛船可一邊繞著恒星轉(zhuǎn)，一邊吸收恒星的能量以1G（10m/s）的加速度不停地加速，經(jīng)過(guò)一年的加速期后，飛船的速度就會(huì)增加到接近光速。這時(shí)，再調(diào)整航向朝目的地所在的恒星系飛去，然后，吸收那里的恒星的能量來(lái)減速。因?yàn)檫@種飛行方式就好像是從一個(gè)恒星系躍遷到另一個(gè)恒星系似的，所以叫做星際躍遷。大推力量子發(fā)動(dòng)機(jī)可把人類(lèi)從近太空時(shí)代推進(jìn)到星際時(shí)代，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)跨躍恒星系去旅行的夢(mèng)想。

參考文獻(xiàn)

[1]李昌穎.單極量子發(fā)生器[N].武漢科技信息快報(bào)社， 2011，5.

[2]李昌穎.如何制造量子發(fā)動(dòng)機(jī)[N].武漢科技信息快報(bào)社，2011，3.