BG67513B1 - Inertia motor - Google Patents
Inertia motor Download PDFInfo
- Publication number
- BG67513B1 BG67513B1 BG113143A BG11314320A BG67513B1 BG 67513 B1 BG67513 B1 BG 67513B1 BG 113143 A BG113143 A BG 113143A BG 11314320 A BG11314320 A BG 11314320A BG 67513 B1 BG67513 B1 BG 67513B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- axis
- inertia
- motor
- masses
- inertial
- Prior art date
Links
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000009021 linear effect Effects 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Description
Област на техникатаField of technique
Изобретението се отнася до двигател, който може да се използва за задвижване на различни видове транспорт - сухоземен, морски, въздушен и космически. Паралелно с това, може да бъде използван като двигател при генерирането на електрическа енергия и за всички системи, където е необходимо задвижване, било то линейно или въртеливо.The invention relates to an engine that can be used to drive various types of transport - land, sea, air and space. In parallel, it can be used as a motor in the generation of electrical energy and for all systems where a drive is required, be it linear or rotary.
Предшестващо състояние на техникатаPrior art
Известни са различни видове двигатели. Основно приложение в транспорта намират двигателите с вътрешно горене, електрически двигатели и реактивните двигатели с тяхната разновидност ракетни и йонни двигатели. Основни недостатъци на цитираните по-горе двигатели е замърсяването на околната среда, включително и от добиването на електрическа енергия, ниският коефициент на полезно действие, голям обем и тегло и ограничените природни ресурси на Земята. Реактивните двигатели и тяхната разновидност ракетните двигатели, намират приложение най-често в авиационния транспорт и космическите апарати [2]. Специално за космическите апарати трябва да се отбележи, че тягата на двигателя трябва да бъде огромна за да изведе космическия апарат в околоземна орбита с голяма скорост. За добиването на електрическа енергия най-често се използва потенциалната енергия на водна маса или атомна енергия. Огромният проблем при това е пренасянето на електрическата енергия. Смята се, че това е един от екологичните източници на енергия, но като се имат предвид проблемите при атомните електроцентрали и тези при топлоцентралите, екологичността на този тип енергия вече е под съмнение. Известни са двигатели, които използват инерционните сили, възникващи при въртеливо движение на маса в линейни такива [3,4,6,7]. Най-често са тези, при които двойка маси се въртят около общ център с равни по амплитуда и противоположни по посока ъглови скорости. При това възникват сили по направлението, определено от точките на съвпадане положенията на двете маси в равнината. По направлението, перпендикулярно на линията на действие на възникващите линейни сили, резултантната сила е равна на нула, защото силите от двете маси взаимно се компенсират. Друг, подобен тип двигатели, използващи инерционните сили, описани в литературата, са тези, при които резултантната центробежна сила е по дадена посока в резултат от изменение радиуса на въртене на инерционните маси спрямо зададен център. Основен недостатък на описаните по-горе инерционни двигатели е пулсиращият характер на създадените линейни сили с противоположни посоки. Оттук и трудностите при преобразуването на двете противоположни посоки в еднопосочно въртеливо или линейно действие, описано в цитираните литературни източници.Various types of engines are known. Internal combustion engines, electric motors and jet engines with their variety of rocket and ion engines are mainly used in transport. The main disadvantages of the engines cited above are the pollution of the environment, including from the extraction of electrical energy, the low coefficient of useful action, large volume and weight and the limited natural resources of the Earth. Jet engines and their variety, rocket engines, are most often used in aviation transport and space vehicles [2]. Especially for spacecraft, it should be noted that the thrust of the engine must be enormous to bring the spacecraft into Earth orbit at high speed. For the extraction of electrical energy, the potential energy of a water mass or atomic energy is most often used. The huge problem with this is the transmission of electrical energy. It is considered to be one of the greenest sources of energy, but considering the problems with nuclear power plants and those with thermal plants, the environmental friendliness of this type of energy is already in doubt. Engines are known that use the inertial forces arising from the rotary motion of a mass in linear ones [3,4,6,7]. The most common are those in which a pair of masses rotate around a common center with angular velocities equal in amplitude and opposite in direction. At the same time, forces arise in the direction determined by the points of coincidence of the positions of the two masses in the plane. In the direction perpendicular to the line of action of the resulting linear forces, the resultant force is zero because the forces from the two masses cancel each other out. Another, similar type of motors using inertial forces described in the literature are those in which the resultant centrifugal force is in a given direction as a result of changing the radius of gyration of the inertial masses relative to a given center. A major drawback of the inertia motors described above is the pulsating nature of the linear forces created with opposite directions. Hence the difficulties in converting the two opposite directions into a unidirectional rotary or linear action described in the cited literature.
Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention
На Архимед се приписват думите „Дайте ми опорна точка и аз ще преместя Земята“. Целта на изобретението се постига, като за тази „опорна точка“ се използва инерцията. От механиката е известно, че скоростта на обектите е векторна величина, т.е. тя се характеризира с модул и посока. Всяко изменение на тези два параметъра или само на един от тях е ускорение, което в крайна сметка е обусловено от инерционността на тялото. Съгласно втория закон на Нютон F = ma, т.е. наличието на ускорение, води до сила, действаща на маса m.Archimedes is credited with saying, "Give me a fulcrum and I will move the Earth." The object of the invention is achieved by using inertia as this "fulcrum". It is known from mechanics that the speed of objects is a vector quantity, i.e. it is characterized by modulus and direction. Any change in these two parameters or just one of them is acceleration, which is ultimately determined by the inertia of the body. According to Newton's second law, F = ma, i.e. the presence of acceleration results in a force acting on mass m.
Задача на изобретението е използването на ускорения, породени от изменение посоката на вектора на скоростта. Такова е центробежното ускорение, което е резултат от изменение посоката на периферната скорост на тяло с маса m, движещо се по окръжност. Подобно явление се наблюдава при класическия механичен жироскоп [1], представляващ бързо въртящо се симетрично тяло и при наличието на момент (двойка сили) по една от осите на двете рамки, възниква прецесия по оста на другата рамка, породена от инерционните сили. Разликата между жироскопа и предлаганото изобретение е, че при жироскопа симетричните маси са с равни по модул и различни по посока периферни скорости и съответно инерционните сили са в различни посоки и създават жироскопичен момент, противоположен на приложения външен момент. В предлаганото изобретение, двойка маси имат еднакви по модул и посока периферни скорости Vi и V2 благодарение на различните по посока ъглови скорости (фиг. 2) и при въздействието на външен момент по ос, перпендикулярна на оста на въртене на масите mi или m2, когато двете инерционни маси лежат на ос 3 на инерционен модул 1, двойката сили е с еднакви посоки и следователно е налице резултантна сила, действаща по оста, перпендикулярна на ос 3 (фиг. 1) на инерционния модул.The task of the invention is the use of accelerations caused by changing the direction of the velocity vector. Such is the centrifugal acceleration, which is the result of a change in the direction of the peripheral speed of a body with mass m moving in a circle. A similar phenomenon is observed in the classic mechanical gyroscope [1], which is a rapidly rotating symmetrical body and in the presence of a moment (pair of forces) along one of the axes of the two frames, precession occurs along the axis of the other frame caused by inertial forces. The difference between the gyroscope and the proposed invention is that in the case of the gyroscope the symmetrical masses have the same modulus and different peripheral velocities, and accordingly the inertial forces are in different directions and create a gyroscopic moment opposite to the applied external moment. In the proposed invention, a pair of masses have peripheral velocities Vi and V2 identical in magnitude and direction due to the different angular velocities (Fig. 2) and under the influence of an external moment along an axis perpendicular to the axis of rotation of the masses mi or m2, when the two inertial masses lie on axis 3 of inertial module 1, the pair of forces has the same direction and therefore there is a resultant force acting along the axis perpendicular to axis 3 (Fig. 1) of the inertial module.
Посоката на приложения момент ще определя и посоката на резултантната сила.The direction of the applied moment will also determine the direction of the resultant force.
Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures
Фигура 1 показва схема на инерционен двигател. Две инерционни маси mi и m2 се въртят с еднакви по модул и противоположни по посока ъглови скорости по отношение ос 1’ на инерционен модул 1. Инерционният модул 1 има степен на свобода по отношение на обект 2 благодарение на ос 3. Двигател 5 чрез редуктор 6 върти масите mi и m2 в различни посоки.Figure 1 shows a schematic of an inertial motor. Two inertial masses mi and m2 rotate with angular velocities equal in magnitude and opposite in direction with respect to axis 1' of inertial module 1. Inertia module 1 has a degree of freedom with respect to object 2 thanks to axis 3. Motor 5 via reduction gear 6 rotate the masses mi and m 2 in different directions.
Фигура 2 представлява принципната схема на инерционен двигател, съдържащ инерционни маси mi и m2, които се въртят с еднакви по модул и противоположни по посока ъглови скорости по отношение корпуса на инерционен модул 1, притежаващ степен на свобода спрямо обект 2. Еднаквите по модул ъглови скорости определят и еднакви по модул и посока периферни скорости Vi и V2. Последното е условие за еднопосочност на силите на реакцията, породени от въртенето на инерционния модул 1 около неговата ос. Двата момента Mi и M2 са еднакви по модул, с противоположни посоки и действат в различни интервали от време.Figure 2 represents the schematic diagram of an inertial motor containing inertial masses mi and m 2 , which rotate with angular velocities equal in magnitude and opposite in direction relative to the body of an inertial module 1 having a degree of freedom relative to object 2. The angular velocities equal in magnitude velocities also define peripheral velocities Vi and V2 equal in magnitude and direction. The latter is a condition for the unidirectionality of the reaction forces caused by the rotation of the inertial module 1 around its axis. The two moments Mi and M2 are the same in magnitude, with opposite directions and act in different time intervals.
Фигура 3 представлява примерно изпълнение на инерционен двигател с един инерционен модул.Figure 3 represents an exemplary embodiment of an inertial motor with one inertial module.
Фигура 4 представлява примерно изпълнение на инерционен двигател с два инерционни модула.Figure 4 represents an exemplary embodiment of an inertial motor with two inertial modules.
Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of implementation of the invention
Фиг. 3 представя физически модел на инерционен двигател, реализиран с инерционен модул 1, монтиран на платформа 4, имаща степен на свобода по оста 3. Системата за създаване на моменти спрямо оста 3 на платформата 4 включва датчик 7, електрически двигател 8 и моментен редуктор 9. Това е класически тип система за създаване на момент, използван при механичните жироскопи за стабилизация оста на ротора на жироскопа по зададено направление. Датчикът 7 може да бъде различен тип в зависимост от конструктивното решение на инерционния двигател. Пружина 11 също е конструктивно предложение. Нейното присъствие зависи от избраното конструктивно решение.Fig. 3 presents a physical model of an inertial motor realized with an inertial module 1 mounted on a platform 4 having a degree of freedom along the axis 3. The system for creating moments relative to the axis 3 of the platform 4 includes a sensor 7, an electric motor 8 and a moment reducer 9. This is a classic type of torque system used in mechanical gyroscopes to stabilize the gyroscope rotor axis in a set direction. The sensor 7 can be of a different type depending on the design of the inertial motor. Spring 11 is also a constructive suggestion. Its presence depends on the chosen design solution.
На фиг. 4 е показана конфигурацията на инерционен двигател с два инерционни модула 1 и 10, фиксирани спрямо платформа 4. Създадените инерционни сили по оста, перпендикулярна на ос 3 от двата инерционни блока се използват за възникването на моменти Mi или M2 спрямо оста 3, определящи се от разстоянието на инерционните модули до оста 3, което разстояние определя и модула на двата момента Mi и М2. Когато инерционните маси mi и m2 на единия инерционен модул лежат на оста 3, се приложи момент Mi или съответно M2, по направлението на оста 3 от втория инерционен модул, ще възникнат инерционни сили. Прилагането на подобни моменти е възможно, благодарение на лагеруването на платформата 4 в обекта 2.In fig. 4 shows the configuration of an inertial motor with two inertial modules 1 and 10 fixed relative to platform 4. The inertial forces created along the axis perpendicular to axis 3 from the two inertial blocks are used to produce moments Mi or M2 relative to axis 3 defined by the distance of the inertia modules to axis 3, which distance also determines the module of the two moments Mi and M2. When the inertial masses mi and m2 of one inertial module lie on axis 3, a moment Mi or M2 respectively is applied, along the direction of axis 3 of the second inertial module, inertial forces will arise. Applying such moments is possible thanks to the bearing of platform 4 in site 2.
Показаните физически модели на инерционния двигател могат да бъдат реализирани като реални двигатели с използване в различните видове транспорт и други приложения в практиката. Особен интерес представлява използването на инерционния двигател в космическите полети, където необходимостта от огромна тяга на ракетните двигатели ще отпадне и космическият обект ще може да бъде изведен в произволна точка от околоземното пространство за неограничен интервал от време без необходимост от развиването на първа космическа скорост. При това, космическите апарати биха могли да се реализират като геостационарни без да бъдат извеждани на геостационарна орбита. Това може да се използва за навигационни, телекомуникационни и всякакъв друг вид цели при решаването на задачи от типа на съвременните спътникови навигационни системи, телекомуникационни системи, дистанционни методи за изследване на Земята и ред други.The physical models of the inertial motor shown can be implemented as real motors for use in various types of transport and other applications in practice. Of particular interest is the use of the inertial engine in space flights, where the need for a huge thrust of the rocket engines will disappear and the space object will be able to be brought to an arbitrary point in the space around the Earth for an unlimited time interval without the need to develop the first space velocity. In addition, spacecraft could be realized as geostationary without being launched into geostationary orbit. This can be used for navigational, telecommunication and all kinds of other purposes in solving tasks such as modern satellite navigation systems, telecommunication systems, remote methods of Earth exploration and a number of others.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG113143A BG67513B1 (en) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | Inertia motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG113143A BG67513B1 (en) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | Inertia motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG113143A BG113143A (en) | 2021-12-15 |
BG67513B1 true BG67513B1 (en) | 2023-04-18 |
Family
ID=80632832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG113143A BG67513B1 (en) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | Inertia motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG67513B1 (en) |
-
2020
- 2020-05-27 BG BG113143A patent/BG67513B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BG113143A (en) | 2021-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chernousko et al. | Evolution of motions of a rigid body about its center of mass | |
Lappas et al. | Attitude control for small satellites using control moment gyros | |
CN106096204B (en) | A kind of spacecraft day heart ellipse suspension railway design method based on solar sail Push Technology | |
Schwartz et al. | System identification of a spherical air-bearing spacecraft simulator | |
Hall | Spinup dynamics of gyrostats | |
BG67513B1 (en) | Inertia motor | |
Takao et al. | Self-excited oscillation of spinning solar sails utilizing solar radiation pressure | |
Náhlík et al. | Applications of gyroscopic effect in transportation | |
Marchand et al. | Aspherical formations near the libration points in the sun-earth/moon ephemeris system | |
US20050109138A1 (en) | Inertial propulsion drive | |
Dignath et al. | Control of the vibrations of a tethered satellite system | |
Alifanov et al. | An approach to forming the design performance of the attitude control system for small spacecraft | |
Kane et al. | A method of active attitude control based on energy considerations. | |
Ciulin | System to produce mechanical inertial force and/or torque | |
Mori et al. | Attitude Dynamics of Spinning Solar Sail “IKAROS” Considering Thruster Plume | |
RU2338669C1 (en) | Method for flying in outer space | |
Gutierrez-Carmona et al. | Experimental Platform for Modeling and Control of Articulated Bodies | |
Dong et al. | Stability of a spinning satellite with flexible antennas | |
Rollo et al. | The Analysis Of Payload Exchange Failures Between Staged Space Tethers | |
Parman | Study on structural deflection of flexible satellite during attitude maneuver using fuel-efficient input shaper | |
Dias | Dynamics of a Gyrostat Satellite with the Vector of Gyrostatic Moment Along the Principal Plane of Inertia | |
RU2594056C1 (en) | Method for uniaxial orientation of spacecraft with elongated shape | |
Legostaev | Russian space programs: Achievements and prospects of automatic control applications | |
Doroshin et al. | Investigation of the attitude dynamics of a composite nanosatellite with a gravitational damper on circular orbits | |
Mao et al. | Modeling and control design for a new spacecraft concept for measuring particles and fields with unprecedented resolution and accuracy |