DE19629365A1 - Massenbeschleuniger-Antrieb - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Massenbeschleu­ niger-Antrieb, der unter Nutzung von Gasdruck, magnetischen Feldern, oder konventionellen Kraftmaschinen wie z. B. Verbrennungsmotore, Elektromotore etc. eine freie Schub­ kraft erzeugt mit der Fahrzeuge, Schiffe, Flugkörper und sonstige Geräte bewegt werden können, ohne daß diese Vor­ triebswirkung eine Abstützung auf Trägermassen außerhalb des bewegten Körpers erforderlich macht. Demnach ist die Einsatzmöglichkeit innerhalb und außerhalb der Atmosphäre gegeben.

Es sind Triebwerke bekannt, die zur Erzeugung von Schub­ kräften auf der Basis von Reaktionsantrieben arbeiten. Nach dem Gesetz von Aktion und Reaktion erhält z. B. ein Flugkörper eine Schubkraft, die der den beschleunigten Gasmassen erteilten Kraft gleich und entgegengesetzt gerichtet ist. Die beschleunigten ausgestoßenen Gasmassen gehen bei dieser Antriebsart verloren.

Die Neuheit der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen ge­ kennzeichnet ist liegt in der Aufgabe eine Lösung zu schaf­ fen, mit der unter Anwendung konventioneller Kraftmaschi­ nen und Systeme eine freie Schubkraft ohne den Verlust von beschleunigten Massen erzeugt wird.

Die Erfindung sieht vor in einem System die Kraftwirkung von beschleunigten Massen mit ihrer Massenträgheit als freie Schubkraft zu nutzen. Dabei sollen Massenkörper auf wie im nachfolgenden Text näher erläuterten Bahnen so be­ wegt werden, daß sie beispielsweise für je einen der Formel entsprechenden Bahnabschnitt eine positive Beschleunigung, danach auf einem weiteren Bahnabschnitt eine negative Be­ schleunigung und umgekehrt ausführen.

Innerhalb der Beschleunigerstrecken entstehen Kraftwirkungen, die sich zu einem gerichteten Antriebsimpuls nach +X addieren. Die Massenkräfte im Innern des Systems heben sich zu jeder Zeit gegenseitig auf, weil die Massen die Bahnen gegenläufig durchlaufen.

Vorzugsweise besteht die positiv-negative Beschleuniger­ strecke des Massenbeschleuniger-Antriebes erfindungsgemäß aus mindestens zwei zur X-Achse spiegelbildlich angeord­ nete, miteinander verbundene, wenigstens entlang einem Teil der durch die bekannte Gleichung -

(worin r, ϕ Polarkoordinaten, ω und b eine bestimmte, beliebig wählbare Winkelgeschwindigkeit bzw. Beschleunigung bedeuten) - gegebene Bahnen verlaufende erste Massenführung auf der durch Gasdruck, Magnetkraft, zweite Massenführungen in Form von Hebeln oder dgl. eine oder mehrere Massen be­ wegt werden. Eine derartige Vorrichtung hat den besonderen Vorteil, daß eine leicht herzustellende Schwingung von Mas­ sen entlang der Vorgenannten Bahnen in einen Schub umge­ setzt werden kann. Es ergibt sich weiterhin der Vorteil, daß bei einer einmal der oben angegebenen Lösung vorgege­ benen Bahn bei der positiv-negativen Beschleunigung von Massen eine konstante Beschleunigung in Vorschubrichtung erhalten wird abhängig von der Größe der Massen, die ent­ sprechend der Beschleunigung auf der Bahn der ersten Massen­ führung bewegt werden. Hierdurch ist auch eine gute Rege­ lung des Triebwerkes gewährleistet.

Wie Versuche gezeigt haben kann die positiv-negative Be­ schleunigung der Massen auch auf Bahnen, die einem Kreis­ ausschnitt gleichkommen stattfinden, allerding muß bei dieser Ausführung ein etwas schlechterer Wirkungsgrad des Trieb­ werkes in Kauf genommen werden.

Vorzugsweise können mehrere Bahnen mit entlang diesen Bahnen angeordneten ersten Massenführungen in mehreren zueinander parallel liegenden Ebenen vorgesehen werden, einmal um eine große Laufruhe des Triebwerkes zu erreichen und außerdem auftretende Querkräfte zu kompensieren.

Eine weitere Kompensation von Querkräften ermöglicht die gegenläufige Bewegung von Massenkörpern in dem System. Anstatt die Massen in einer ersten Massenführung mit Hilfe von Magnetfeldern, Gasdruck oder dgl. zu bewegen, können diese natürlich auch mittels um ein Drehzentrum Z schwingende zweite Massenführungen z. B. in der Form von Hebeln oder dgl. entlang der vorgegebenen Bahnen bewegt werden.

Im elektrischen Betrieb können die Massen, wenn es sich um elektrisch geladene, oder magnetische Körper handelt, durch entlang der vorgegebenen Bahn aufgestellte Feldspulen oder dgl. bewegt werden, wenn diese entsprechend erregt und ent­ regt oder umgepolt werden. Die Massenkörper können z. B. als permanentmagnetische Statorpakete ausgelegt werden, die an mehrphasigen Wanderfeldwicklungen an einer Schiene entlang der ersten Massenführung bewegt und dabei beschleunigt und abgebremst werden. Umgekehrt können natürlich auch elektro­ magnetische Massenkörper an entlang der vorgegebenen Bahn angeordnete Permanentmagnete wechselseitig beschleunigt und verzögert werden.

Im Gasbetrieb, beispielsweise als Verbrennungsmaschine, kann die Massenführung entsprechend der vorgegebenen Bahn als Hohlraum z. B. als Rohr ausgebildet sein in dem der Massenkörper in Form einer Kugel als freischwingender Kolben nach den Zweitaktsystem wechselseitig beschleunigt und ab­ gebremst wird und so mit sehr hoher Frequenz hin- und her­ schwingt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von lediglich zwei Ausführungswegen darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung, Seitenansicht des erfindungsgemäßen Systems,

Fig. 2 in einem Ausführungsbeispiel, Seitenansicht, wie das System als Verbrennungsmaschine ausgelegt werden kann,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems in permanentmagnetisch-elektromagnetischer Aus­ führung.

Anhand der Fig. 1 soll zunächst das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Prinzip erläutert werden. In der Fig. 1 ist für ein System S1 eine Bahn 1 dargestellt, an der Massen m entlang bewegt werden können, derart, daß mit den auf den Bahnabschnitten 1a-1b und 1c-1d vorgenommenen, wechselseitigen negativen und positiven Massenbeschleuni­ gungen Vortriebskräfte entstehen, die eine gerichtete freie Schubkraft ergeben.

Dazu sieht die Erfindung vor die Bahn 1 als erste Massen­ führung in beispielsweise zwei Bahnabschnitte 1a-1b, 1c-1d einzuteilen. Da es gleich ist ob die Massen m das System S1 im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn durch­ laufen entsteht immer bei der wechselseitigen positiven - negativen Beschleunigung der Massen m eine Kraftwirkung in Vortriebsrichtung nach + X.

Die Bahnabschnitte können nach der vorgenannten Formel be­ rechnet werden. In dieser Gleichung bedeutet r den Abstand der Kurve vom Nullpunkt, den die Kurve bei dem Winkel ϕ aufweist. Weiterhin bedeuten b eine Beschleunigung und ω eine Winkelgeschwindigkeit, die frei wählbar sind. In den Figuren ist das System S1 eines gemäß der vorliegenden Er­ findung ausgebildeten Massenbeschleuniger-Antriebes darge­ stellt, der in seinem zugrunde liegenden Prinzip aus den Massenführungen 1 besteht, die den nach der vorliegenden Formel berechenbaren Bahnästen 1a-1b und 1c-1d entspre­ chen, die zur X-Achse des Systems S1 spiegelbildlich zu­ einander angeordnet sind.

Diese erste Massenführung 1 kann beispielsweise als Hohl­ körper z. B. Rohr ausgelegt werden, das vorteilhaft kugel­ förmige Massenkörper 2 aufnimmt, die wie freischwingende Kolben zwischen 1a und 1d wechselseitig positiv-negativ beschleunigt hin- und herschwingen, wobei an den Punkten 1a und 1d eine Ladung des Systems S1 z. B. Treibstoffeinsprit­ zung oder dgl. vorgenommen werden kann während in der Mitte der Bahn 1 an Punkt 1b/1c eine Auspuffung des verbrannten Gases mit gleichzeitigem Frischluftaustausch stattfindet. Die Erfindung sieht vor für die negative Beschleunigung der Massenkörper 2 die Kompression der Frischluft einzusetzen.

Die positive Beschleunigung der Massenkörper 2 bewirkt das verbrennende Gas-Luftgemisch oder dgl. z. B. Luft-Wasser­ stoff. Wie aus der Fig. 2 hervorgeht kann natürlich auch nach dem Zweitaktsystem von Verbrennungsmotoren bei der vorliegenden Erfindung beim Austausch von Abgas gegen Frischluft mit der Frischluft Treibstoff zugeführt werden. Der Ansaugstutzen 3 liegt bei dieser Ausführung parallel zur Auspufföffnung 4 an den Punkten 1b/1c.

In der Fig. 3 sind vom Drehpunkt Z aus Richtstrahlen 6 eingezeichnet, die jeweils den gleichen Winkelabstand von­ einander aufweisen. An diesen Schnittpunkten mit der Massenführung 1 können elektrische Feldspulen oder Perma­ nentmagnete 5 angeordnet werden. Die Anzahl der Feld­ spulen oder Magnete kann beliebig sein. Als Massenkörper 2 können in diesem Beispiel auch Elektromagnete oder Perma­ nentmagnete vorgesehen werden, die wechselseitig entlang der Massenführung 1 positiv-negativ beschleunigt werden.

Zusammenfassung

Bei dieser Vorrichtung wird ein freier Schub erzeugt, indem in einem System S1 eine erste Massenführung 1 mit den durch die Gleichung

gegebenen Bahnabschnitten (1a-1b, 1c-1d) angeordnet wird, wobei die Bahnabschnitte (1a-1b, 1c-1d) zur Vortriebsrichtung spiegelbildlich zueinander angeordnet sind und so einen Führungsweg ergeben auf dem eine oder mehrere Massen (m) so vor- und zurückbewegt werden, daß entlang der Massenführung wechselseitig eine positiv-negative, schwing­ ende Massenbeschleunigung 2 mit daraus resultierendem Vor­ trieb eintritt.

Claims (10)

1. Massenbeschleuniger-Antrieb zur Erzeugung von Schub- Zugkräften, zur Bewegung von Fahrzeugen, Flugkörpern, Raumfahrzeugen oder sonstigen Geräten unter Einsatz von konventionellen Energien, bestehend aus mindes­ tens einem System (S1) mit den Bahnabschnitten (1a-1b, 1c-1d) als Massenführung (1), dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Gleichung gegebenen Bahnabschnitte oder Kreisausschnitte (1a-1b, 1c-1d) zur Vortriebs­ achse spiegelbildlich zueinander angeordnet sind und so einen Führungsweg (1) ergeben auf dem eine oder mehrere Massen (m) so bewegt werden bzw. schwingen, daß ent­ lang der Bahnabschnitte (1a-1b, 1c-1d) wechselseitig eine positive und negative Massenbeschleunigung mit daraus resultierenden Vortriebsimpulsen eintritt.

2. Massenbeschleuniger-Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Massenführung (1) als Schiene, Rohr oder als Hohlkörper entsprechend der Bahnabschnitte ausgebildet ist an oder in der Massen (m) entsprechend der Erfindung bewegt werden.

3. Massenbeschleuniger-Antrieb nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen (m) mittels Gasdruck durch die Massen­ führung (1) wechselseitig positiv und negativ beschleu­ nigt werden.

4. Massenbeschleuniger-Antrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Bahn (1a-1b, 1c-1d) der Massenführung (1) Feldspulen oder dgl. angeordnet sind, die durch ent­ sprechende Erregung und Entregung oder Umpolung Massen (m) längs der Bahn (1) so bewegen, daß sie auf den ent­ sprechenden Bahnabschnitten beschleunigt und abgebremst werden.

5. Massenbeschleuniger-Antrieb nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Bahn der Massenführung (1) Permanent­ magnete angeordnet sind an denen elektromagnetische Massenkörper (m) durch Erregung und Entregung oder Um­ polung vorbeibewegt und so beschleunigt und abge­ bremst werden.

6. Massenbeschleuniger-Antrieb nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Massenkörper (m) auch aus permanentmagnetischem Material hergestellt sein können.

7. Massenbeschleuniger-Antrieb nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Massenkörper (m) Kugeln sind.

8. Massenbeschleuniger-Antrieb nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Massenführungen z. B. als Hebel ausgebildet jeweils mit derselben Winkelgeschwindigkeit (ω) um die Pole (7) der Polarkoordinatensysteme, radial schwingend, Massenkörper (m) längs der Massenführung (1) entspre­ chend der vorliegenden Bahn bewegen und von außerhalb des Systems (S1) antreibbar sind.

9. Massenbeschleuniger-Antrieb nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Systeme (S1) verwendet werden, die jedoch gegenläufig betrieben werden.

10. Massenbeschleuniger-Antrieb nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die System (S1) jeweils in einer Ebene, jeweils koaxial und sowohl in einer Ebene und koaxial angeordnet sind.