Способ получения электрореактивной тяги для передвижения транспортного средства

Способ получения электрореактивной тяги для передвижения транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к особым способам создания реактивной тяги и может быть использовано при разработке электрореактивных двигателей, предназначенных для перемещения транспортных средств как в плотных слоях атмосферы, так и в водной среде.

Известны способы получения реактивной тяги для передвижения транспортного средства - RU 2246935 С9, 10.02.2005; Корлисс У.Р. Ракетные двигатели для космических полетов. М.: Издательство иностранной литературы, 1962, с.333-343, 390-393; Куландин А.А., Тимашев С.В., Иванов В.П. Энергетические системы космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1972, с.15-17, 351-365.

Однако известные из приведенных выше источников информации способы получения электрореактивной тяги имеют низкую экономичность и соответственно низкий КПД вследствие высокого потребления энергии, высоких рабочих температур и расхода рабочего тела. Кроме того, способы, известные из приведенных выше источников информации, могут быть реализованы только в космическом пространстве.

Наиболее близким к заявленному изобретению является техническое решение того же назначения по патенту RU 2166667 С1, 10.05.2001.

Из патента RU 2166667 известен способ получения электрореактивной тяги для передвижения транспортного средства, включающий, как и заявленный, взаимодействие электрического и магнитного поля в пространстве, находящемся между двумя электродами, расположенными на внешней стороне корпуса транспортного средства, воздействие этих полей на молекулы и/или атомы окружающей среды, приводящего к возникновению результирующей реактивной силы.

Однако известный способ получения тяги для передвижения транспортного средства имеет низкую экономичность (низкий КПД), поскольку для его реализации требуется большой расход энергии на ионизацию молекул рабочего тела (воздуха), находящегося вне корпуса транспортного средства (в окружающей среде), и относительно высокие рабочие температуры ионизации (900-1200 град. С). Кроме того, поток положительных ионов воздуха, вытекающих из устройств для создания тяги, установленных на наружной поверхности корпуса транспортного средства (летательного аппарата), приводит к возникновению сильного пространственного заряда. Это поле пространственного заряда, окружающего корпус летательного аппарата, будет противодействовать истечению новых образовавшихся ионизированных молекул, дополнительно увеличивая расход энергии (снижая КПД), затрачиваемой на создание тяги.

Задача настоящего изобретения состояла в разработке экономичного способа получения электрореактивной тяги, который может использоваться для передвижения транспортных средств как в водной среде, так и плотных слоях атмосферы, в том числе и летательных аппаратов на высотах до 20-22 км. Таким образом, технический результат, ожидаемый от использования предлагаемого изобретения, заключается в повышении экономичности способа, оцениваемой величиной КПД, за счет снижения потребляемой энергии, затрачиваемой на передвижение транспортного средства.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения реактивной тяги для передвижения транспортного средства путем взаимодействия электрического и магнитного поля в пространстве, находящемся между двумя электродами, расположенными на внешней стороне корпуса транспортного средства, воздействия этих полей на молекулы и/или атомы окружающей среды, приводящего к возникновению результирующей реактивной силы, согласно изобретению в пространстве между электродами формируют переменное электрическое поле, вектор которого направлен параллельно наружной поверхности корпуса транспортного средства, и взаимодействующее с переменным электрическим полем переменное магнитное поле, вектор которого перпендикулярен вектору электрического поля. Упомянутые поля создают соответственно с помощью электрически связанного с электродами сверхвысокочастотного генератора электрического поля и электрически связанного с соленоидом сверхвысокочастотного генератора магнитного поля. Причем генераторы настраивают для работы на одной частоте в терагерцовом диапазоне со сдвигом фазы, равным 90 градусов.

Кроме того, электроды располагают на расстоянии друг от друга, находящемся в диапазоне от 10^-9 до 10^-6 метра.

Предусмотрено, что электроды выполняют в форме пластин и устанавливают на внешней стороне корпуса транспортного средства секциями.

В то же время секции размещают симметрично относительно продольной плоскости симметрии транспортного средства.

Наряду с этим каждый из генераторов электрически связывают с источником электрической энергии через систему регулирования и управления.

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства, с помощью которого может быть реализован предлагаемый способ получения электрореактивной тяги. На чертеже обозначены: J - направление действия переменного электрического поля; В - направление действия переменного магнитного поля.

На фиг.2 показано, каким образом могут быть размещены секции электродов для создания электрореактивной тяги на самолете классической аэродинамической компоновки.

Устройство состоит из двух электродов (1), закрепленных на корпусе (2) транспортного средства, соленоида (3), размещенного с внутренней стороны корпуса, а также электрически связанных между собой источника электрической энергии (4), системы регулирования и управления (5), высокочастотного генератора электрического поля (6) и высокочастотного генератора электромагнитного поля (7). Высокочастотный генератор электрического поля подключен проводниками к электродам, а высокочастотный генератор магнитного поля подключен к соленоиду. Соленоид размещен в подложке (8) корпуса, выполненной из магнитно-проницаемого диэлектрического материала. Из магнитно-проницаемого диэлектрического материала также выполнен корпус (2) транспортного средства в области установки устройства.

Способ получения реактивной тяги для передвижения транспортного средства осуществляется путем взаимодействия электрического и магнитного поля в пространстве, находящемся между двумя электродами (1), расположенными на внешней стороне корпуса (2) транспортного средства, воздействия этих полей на молекулы и/или атомы окружающей среды, приводящего к возникновению результирующей реактивной силы.

В пространстве между двумя электродами формируют переменное электрическое поле (J), вектор которого направлен параллельно наружной поверхности корпуса (2) транспортного средства (например, самолета), и взаимодействующее с переменным электрическим полем переменное магнитное поле (В), вектор которого перпендикулярен вектору электрического поля. Поля создают соответственно с помощью электрически связанного с электродами (1) сверхвысокочастотного генератора электрического поля (6) и электрически связанного с соленоидом сверхвысокочастотного генератора магнитного поля (7). Генераторы настраивают для работы на одной частоте в терагерцовом диапазоне со сдвигом фазы, равным 90 градусов. Чтобы не возникал лавинный процесс и ионизация молекул рабочей среды, электроды располагают на расстоянии друг от друга, находящемся в диапазоне от 10^-9 до 10^-6 метра.

При воздействии электрического и магнитного полей приведенных выше параметров на молекулы и/или атомы среды, окружающей транспортное средство, часть молекул (атомов) поляризуется, образуя дипольные молекулы. При взаимодействии проводящих электрический ток дипольных молекул с магнитным полем возникает сила Лоренца. Сила Лоренца (которая является активной силой) ускоряет поток дипольных частиц и отбрасывает их в окружающую среду с поверхности корпуса транспортного средства, при этом возникает равнодействующая результирующая реактивная сила (сила тяги), обеспечивающая движение транспортного средства.

Электроды выполняют в форме пластин и располагают на внешней стороне корпуса транспортного средства секциями (9). В зоне размещения секций корпус (2) транспортного средства выполняют из магнитно-проницаемого диэлектрического материала. Секции (9) электродов размещают симметрично относительно продольной плоскости симметрии транспортного средства.

Для управления параметрами электрического и магнитного поля и регулирования их по заданным законам каждый из генераторов электрически связывают с источником электрической энергии (4) через систему регулирования и управления (5). Кроме того, эта система может выполнять экономичное регулирование и управление величиной и направлением силы тяги через электрические связи с различными секциями, а также изменением удельного импульса.

Для самолета классической аэродинамической компоновки, с целью обеспечения его экономичного движения по заданной траектории и управления, а также балансировки на заданном режиме полета, секции размещают на консолях крыла (10), фюзеляже (11) и горизонтальном оперении (12).

1. Способ получения электрореактивной тяги для передвижения транспортного средства путем взаимодействия электрического и магнитного поля в пространстве, находящемся между двумя электродами, расположенными на внешней стороне корпуса транспортного средства, воздействия этих полей на молекулы и/или атомы окружающей среды, приводящего к возникновению результирующей реактивной силы, отличающийся тем, что в пространстве между электродами формируют переменное электрическое поле, вектор которого направлен параллельно наружной поверхности корпуса транспортного средства, и взаимодействующее с переменным электрическим полем переменное магнитное поле, вектор которого перпендикулярен вектору электрического поля, упомянутые поля создают соответственно с помощью электрически связанного с электродами сверхвысокочастотного генератора электрического поля и электрически связанного с соленоидом сверхвысокочастотного генератора магнитного поля, причем генераторы настраивают для работы на одной частоте в терагерцовом диапазоне со сдвигом фазы, равным 90°.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электроды располагают на расстоянии друг от друга, находящемся в диапазоне от 10^-9 до 10^-6 метра.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что электроды выполняют в форме пластин и устанавливают на внешней стороне корпуса транспортного средства секциями.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что секции размещают симметрично относительно продольной плоскости симметрии транспортного средства.

5. Способ по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что каждый из генераторов электрически связывают с источником электрической энергии через систему регулирования и управления.