DE4312188A1 - Impulsive mass accelerator drive - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Impuls- Massenbeschleuniger-Antrieb, der unter Nutzung konven tioneller Kraftmaschinen wie z. B. Verbrennungsmotore, Gasturbinen, Elektromotore, solarelektrische Antriebe etc. eine freie Schubkraft erzeugt, mit der Fahrzeuge, Schiffe, Flugkörper und sonstige Geräte beschleunigt bzw. bewegt werden können, ohne daß diese Vortriebs wirkung eine Abstützung auf Trägermassen außerhalb des bewegten Körpers erforderlich macht. Demnach ist auch die Einsatzmöglichkeit innerhalb und außerhalb der Atmosphäre gegeben.The present invention relates to a pulse Mass Accelerator Drive Convening Using tional power machines such. B. internal combustion engines, Gas turbines, electric motors, solar electric drives etc. creates a free thrust with which vehicles, Ships, missiles and other devices accelerated or can be moved without this propulsion effect a support on masses outside the moving body required. So it is the application inside and outside the Given atmosphere.
Es sind Triebwerke bekannt, die zur Erzeugung von Schub kräften zum Antrieb von Flugkörpern, Raumfahrzeugen, Fahrzeugen, Schiffen oder dgl. auf der Basis von Reak tionsantrieben 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. Bei diesen Strahltriebwerken wird Treibstoff verbrannt um den chemisch-thermischen Energiegehalt für die Erzeugung von Vortriebskraft zu nutzen. Bekannt sind weiterhin elektro thermische Plasmaantriebe, bei denen ein leitfähiges Gas aufgeheizt wird und eine Ionisation der Gasmoleküle bzw. Atome eintritt. Das Gas wird dann auf extrem hohe Geschwindigkeit beschleunigt, damit eine Schubwirkung er zeugt werden kann.Engines are known to generate thrust forces to propel missiles, spacecraft, Vehicles, ships or the like based on reak tion drives work. According to the law of action and reaction receives e.g. B. a missile has a thrust, the force given to the accelerated gas masses is the same and opposite. With these Jet engines are burned around the fuel chemical-thermal energy content for the generation of To use propulsive force. Electro are still known thermal plasma drives where a conductive Gas is heated and ionization of the gas molecules or atoms occurs. The gas will then be extremely high Speed accelerates so that it has a thrust effect can be fathered.
Für den Antrieb von Booten oder Schiffen kommen haupt sächlich Schiffsschrauben zum Einsatz, die mit Wasser in Eingriff stehend Wassermassen beschleunigen und somit einen Vortrieb ermöglichen. Ebenso werden von Luftschrau ben Luftmassen beschleunigt, die einen Vortrieb herbei führen. For the propulsion of boats or ships come at all mainly propellers for use with water interacting accelerate water masses and thus enable propulsion. Likewise, by airscrew ben accelerated air masses, which propel to lead.
Die Neuheit der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist liegt in der Aufgabe eine Lösung zu schaffen, mit der unter Anwendung konventioneller Kraftmaschinen eine freie Schubkraft ohne die Nutzung der kinetischen Energie von Gasstrahlen oder dgl. er zeugt wird.The novelty of the invention as set out in the claims is marked in the task to find a solution create with using conventional Engines have a free thrust without using them the kinetic energy of gas jets or the like is fathered.
Die Erfindung sieht vor in einem System die Fliehkraft wirkung von rotierenden Massen als freie Schubkraft zu benutzen. Bekanntlich erzeugt eine kreisförmig um ein Bewegungszentrum gleichförmig bewegte Masse eine kon stante Fliehkraft, deren Richtung sich während eines Um laufes ändert und durch die Verbindungslinie zwischen Bewegungszentrum und Masse gekennzeichnet ist.The invention provides centrifugal force in a system effect of rotating masses as free thrust to use. As is known, creates a circular around a Movement center uniformly moved mass a con constant centrifugal force, the direction of which changes during a turn changes and through the connecting line between Movement center and mass is marked.
Um die Fliehkraft als freie Schubkraft zu nutzen, sollen eine oder mehrere Massen während eines Umlaufes von 360° längs eine im nachfolgenden Text näher erläuterte Bahn so bewegt werden, daß beispielsweise für einen kreisför migen Bahnabschnitt von 120° Bahnlänge eine Fliehkraft in eine Richtung wirksam wird, danach für weitere 120° Bahnlänge eine Beschleunigung der Massen vorgenommen wird und die Massen über die restlichen 120° Bahnlänge wieder auf die im ersten Drittel gehabte Geschwindigkeit verzögert werden.To use the centrifugal force as free thrust, should one or more masses during a 360 ° rotation along a path explained in more detail in the text below be moved so that, for example, for a circular centrifugal force takes effect in one direction, then for another 120 ° Path length an acceleration of the masses and the masses over the remaining 120 ° path length back to the speed in the first third be delayed.
Innerhalb der positiven-negativen Beschleunigerstrecke des Bahnabschnittes von 2·120° = 240° Bahnlänge ent stehen Kraftwirkungen, die sich mit der auftretenden Fliehkraft 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.Within the positive-negative accelerator section of the web section of 2 · 120 ° = 240 ° web length ent are effects of force that are related to the occurring Centrifugal force to a directed drive impulse after + X add. The mass forces inside the system are lifting each other at any time because the masses are the Cross paths in opposite directions.
Vorzugsweise besteht die positiv-negative Beschleuniger strecke des Bahnabschnittes des Impuls-Massenbeschleuni ger-Antriebes erfindungsgemäß aus zwei zur X-Achse spiegelbildlich angeordnete, miteinander verbundene, wenigstens entlang einem Teil der durch die bekannte GleichungThere is preferably the positive-negative accelerator stretch of the path section of the momentum mass acceleration ger drive according to the invention from two to the X axis mirror-inverted, interconnected, along at least part of that known by the equation
worin r,ϕ Polarkoordinaten, ω und b eine bestimmte, beliebig wählbare Winkelgeschwindigkeit bzw. Beschleu nigung bedeuten) gegebene Bahnen verlaufende erste Massenführung und eine oder mehrere, jeweils mit der selben Winkelgeschwindigkeit um den Pol des Polarko ordinatensystems der Bahnen der ersten Massenführung drehbare, radial verlaufende zweite Massenführung durch die jeweils eine oder mehrere Massen entlang der Bahnen der ersten Massenführung verschiebbar sind.where r, ϕ polar coordinates, ω and b a certain arbitrary selectable angular speed or acceleration inclination) given given paths running first Mass leadership and one or more, each with the same angular velocity around the Polarko pole ordinate system of the lanes of the first mass guidance rotatable, radially extending second mass guide each one or more masses along the tracks the first mass guide can be moved.
Eine besondere vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dadurch, daß Anfang und Ende der Beschleuniger-Bahnteile mit einem weiteren Bahnabschnitt als Teilkreis zu einer unendlichen ersten Massenführung verbunden sind, so daß sich ein geschlossener Führungsweg für die entlang dieser Bahnen bewegten Massen ergibt. So können keine Massen aus dem System verloren gehen.A particularly advantageous embodiment results in that the beginning and end of the accelerator track parts with another track section as a partial circle to one infinite first mass leadership are connected so that a closed path for those along this Orbits moving masses results. So no masses can get lost in the system.
Eine derartige Vorrichtung hat den besonderen Vorteil, daß eine leicht herzustellende Drehbewegung in einen Schub umgesetzt werden kann. Es ergibt sich weiterhin der Vorteil, daß bei einer einmal gemäß der oben angegebenen Lösung vorliegenden Bahn als erste Massenführung bei einer Drehung der zweiten Massenführung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit eine konstante Beschleunigung in der Vorschubrichtung erhalten wird, abhängig von der Größe der Massen, die entsprechend der Winkelgeschwin digkeit der zweiten Massenführung auf der Bahn der ersten Massenführung geführt werden.Such a device has the particular advantage that an easy to produce rotary motion into one Thrust can be implemented. The result is still the Advantage that once in accordance with the above Solution present web as the first mass guide a rotation of the second mass guide with constant Angular velocity a constant acceleration in the feed direction is obtained depending on the Size of the masses corresponding to the angular velocity second mass guidance on the path of the first Mass leadership.
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 errei chen und außerdem auftretende Querkräfte zu kompensieren. Eine weitere Kompensation von Querkräften ermöglicht die gegenläufige Rotation der Massenkörper in dem System.Preferably, several tracks can be used along these First mass guides arranged in several tracks planes lying parallel to one another are provided, once to achieve great smoothness of the engine Chen and also to compensate for transverse forces that occur. A further compensation of lateral forces enables the opposite rotation of the mass bodies in the system.
Anstatt die Massen in einer ersten Massenführung mit Hilfe einer oder mehrerer umlaufender zweiter Massenführungen zu bewegen, können die Massen auch, wenn es sich um elektrisch geladene, oder magnetische Körper handelt, durch entlang der vorgegebenen Bahn aufgestellte Feldspulen oder dgl. bewegt werden, wenn diese entsprech end erregt und entregt werden. So können z. B. die Massen körper als permanentmagnetische Statorpakete ausgelegt werden, die an mehrphasigen Wanderfeldwicklungen entlang einer Schiene der ersten Massenführung entlanggezogen, beschleunigt und verzögert werden.Instead of having the masses in a first mass tour Help one or more revolving second Moving mass leaders can also move the masses, though it is an electrically charged, or magnetic body acts, by placed along the predetermined path Field coils or the like. Are moved, if these be excited and de-excited. So z. B. the masses body designed as permanent magnetic stator packs that are along multi-phase hiking field windings pulled along a rail of the first mass guide, be accelerated and decelerated.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:In the following, the invention will be explained using only one Execution path illustrating drawings explained in more detail. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung, Draufsicht, des erfindungsgemäßen Systems, Fig. 1 is a schematic illustration plan view of the system according to the invention,
Fig. 2 in einem Ausführungsbeispiel, wie die zuvor geschil derten Änderungen von Beschleunigungen der umlaufenden Massen (m) erreicht werden können,In one embodiment, as previously geschil derten changes may be achieved by acceleration of the rotating masses (m) Fig. 2,
Fig. 3 im Gegenuhrzeigersinn den Bewegungsablauf von Mas senkörper m in dem System S1, abhängig von den jeweiligen Stellungen der Kurbelstangen als zweite Massenführungen, und Stellung der Kette mit Mitnehmer, bei einem halben Massenumlauf. Fig. 3 in the counterclockwise direction of movement of Mas lower body m in the system S1, depending on the respective positions of the crank rods as a second mass guides, and position of the chain with driver, with half a mass circulation.
Anhand der Fig. 1 soll zunächst das der vorliegenden Er findung zugrunde liegende Prinzip erläutert werden. In der Fig. 1 ist für ein System 51 eine Bahn 1 dargestellt, an der Massen m entlang bewegt werden können, derart, daß mit den auf den Bahnabschnitten 1b-1c und 1c-1a vorgenom menen positiven und negativen Massenbeschleunigungen Vor triebskräfte entstehen, die mit einer längs des Bahnab schnittes 1a-1b in die gleiche Richtung wirkende Flieh kraft eine gerichtete freie Schubkraft ergeben.With reference to FIG. 1, the first to the present invention underlying principle will be explained. In FIG. 1, a web 1 is shown for a system 51, m on the masses along can be moved such that the b- on the web portions 1 1 c and 1 c-1 a vorgenom menen positive and negative mass accelerations Before Driving forces arise which result in a directional free thrust with a along the Bahnab section 1 a- 1 b acting centrifugal force in the same direction.
Dazu sieht die Erfindung vor die Bahn 1 als erste Massen führung in beispielsweise drei Bahnabschnitte 1a-1b, 1b- 1c, 1c-1a einzuteilen. Beginnt man bei Punkt 1a der Bahn 1 sollte der erste Bahnabschnitt von 1a-1b über ca. 120° Bahnlänge kreisförmig ausgebildet sein und ist für die Fliehkraftkomponenten des Vortriebsimpulses zuständig. Die Massen m werden auf dieser Strecke mit einer konstan ten Geschwindigkeit bewegt. Der zweite Bahnabschnitt 1b-1c dient der Massenbeschleunigung. Auf dem dritten Bahnab schnitt 1c-1a werden die Massen m wieder verzögert. Gleich ob die Massen m die Bahn 1 als Massenführung des Systems S1 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn durchlaufen, immer entsteht eine Kraftwirkung in Vortriebs richtung nach + X.For this purpose, the invention provides for the web 1 as the first mass guide in, for example, three web sections 1 a- 1 b, 1 b- 1 c, 1 c- 1 a. If you start at point 1 a of path 1 , the first path section of 1 a - 1 b should be circular in shape over a path length of approximately 120 ° and is responsible for the centrifugal force components of the propulsion impulse. The masses m are moved on this route at a constant speed. The second path section 1 b- 1 c is used for mass acceleration. On the third Bahnab section 1 c- 1 a, the masses m are delayed again. Regardless of whether the masses m traverse path 1 as mass guidance of the system S1 clockwise or counterclockwise, there is always a force effect in the direction of advance to + X.
Die Bahnabschnitte 1b-1c, 1c-1a bestehen vorteilhaft aus nach der bekannten,vorliegenden Formel berechneten Kurvenästen, die erfindungsgemäß spiegelbildlich zur X-Achse des Systems S1 zueinander angeordnet und miteinander ver bunden sind und mit dem kreisförmigen Bahnabschnitt 1a-1b eine geschlossene Bahn 1 als erste Massenführung ergeben. Die Bahnabschnitte 1b-1c und 1c-1a können nach der FormelThe path sections 1 b- 1 c, 1 c- 1 a advantageously consist of curve branches calculated according to the known, present formula, which according to the invention are arranged mirror-inverted to the X-axis of the system S1 and are connected to one another and connected with the circular path section 1 a- 1 b result in a closed path 1 as the first mass guide. The track sections 1 b- 1 c and 1 c- 1 a can according to the formula
berechnet werden. be calculated.
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 und je nach der durch den Drehantrieb der zweiten Massenführung 2 erreichten Winkelgeschwindigkeit ω sowie der angestreb ten Beschleunigung b gewählt werden.In this equation, r means the distance of the curve from the zero point, which the curve has at the angle ϕ. Furthermore, b is an acceleration and ω is an angular velocity which can be freely selected and is selected depending on the angular velocity ω achieved by the rotary drive of the second mass guide 2 and the desired acceleration b.
In den Figuren ist das System S1 eines gemäß der vor liegenden Erfindung ausgebildeten Impuls-Massenbeschleu niger-Antriebes dargestellt, der in seinem zugrunde lie genden Prinzip aus den nach der vorliegenden Formel be rechenbaren Bahnästen 1b-1c und 1c-1a besteht, die zur X-Achse des Systems S1 spiegelbildlich zueinander ange ordnet sind und mit einem weiteren, kreisförmigen Bahnab schnitt 1a-1b verbunden eine geschlossene erste Massen führung 1 ergeben. Diese erste Massenführung 1 kann vor teilhaft z. B. als Schiene ausgelegt werden, welche die bei einem Massenumlauf auftretenden Kräfte aufnimmt. Die in den Bahnabschnitten 1b-1c und 1c-1a auf den Polen 6 des Polarkoordinatensystems, nach Fig. 1, angeordneten antreibbaren Kurbelstangen 2 oder dgl. stellen zweite Massenführungen 2 dar, die beispielsweise von außen ange trieben, radial um die Pole drehend, Massenkörper m durch die Bahnabschnitte 1b-1c und 1c-1a bewegen und dabei beschleunigen und verzögern.In the figures, the system S1 of a pulse mass accelerator niger drive designed according to the present invention is shown, which consists in its underlying principle of the be calculated according to the present formula be branches 1 b- 1 c and 1 c- 1 a , which are arranged in mirror image to each other to the X-axis of the system S1 and connected with a further circular Bahnab section 1 a- 1 b result in a closed first mass guide 1 . This first mass guide 1 can before z. B. be designed as a rail, which absorbs the forces occurring in a mass circulation. The arranged in the track sections 1 b- 1 c and 1 c- 1 a on the poles 6 of the polar coordinate system, according to FIG. 1, drivable crank rods 2 or the like. Represent second mass guides 2 , which are driven, for example, from the outside, radially around the Rotating the poles, moving the mass body m through the path sections 1 b- 1 c and 1 c- 1 a, thereby accelerating and decelerating.
Die Erfindung sieht vor die Kurbelstangen 2 mit Rollen ketten 3 oder anderen Verbindungselementen zu verbinden, wobei auf den Ketten 3 oder dgl. Mitnehmer 4 angeordnet werden können, die für den Transport der Massenkörper m durch den Bahnabschnitt 1a-1b bestimmt sind. Für den An trieb, und die Verbindung der Kurbelstangen 2 miteinander, können diese vorteilhaft mit, den Verbindungsketten ent sprechenden, Zahnscheiben oder dgl. versehen werden. Es sollten vorteilhaft mehrere Systeme S1 in einer Ebene oder koaxial, oder in einer Ebene und koaxial, gegen läufig betrieben werden. The invention provides for connecting the crank rods 2 with roller chains 3 or other connecting elements, it being possible to arrange drivers 4 on the chains 3 or the like, which are intended for the transport of the mass bodies m through the web section 1 a- 1 b. For the drive, and the connection of the crank rods 2 with each other, these can advantageously be provided with the connecting chains accordingly, toothed lock washers or the like. It should be advantageous to operate several systems S1 in one plane or coaxially, or in one plane and coaxially, against current.
Hierdurch ist eine große Laufruhe und eine konstante Beschleunigung in der Vortriebsrichtung zu erreichen, wenn die Systeme S1 dabei paarweise, synchron gegenläufig arbeiten.This ensures great smoothness and constant To achieve acceleration in the direction of advance, if the systems S1 are in pairs, synchronously in opposite directions work.
Als Massenkörper m sind bei dem in den Figuren dargestell ten Ausführungsbeispiel Kugeln m vorgesehen. Die Kugeln m sollten hierbei möglichst aus einem Material mit hoher spezifischer Dichte bestehen.As mass body m are shown in the figures Th embodiment balls m provided. The Balls m should be made of one material if possible exist with high specific density.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß eine beliebige An zahl von Massen m in den für die Vorrichtung verwendeten Systeme S1, S2 . . . . . Si angeordnet und in der beschriebenen Weise angetrieben werden können. Ein Synchronlauf der Systeme untereinander kann mechanisch z. B. mittels Kette, Zahnriemen, Zahnräder etc., oder elektronisch erfolgen.According to the invention it is provided that any type number of masses m used in the device Systems S1, S2. . . . . Si arranged and described in the Way can be driven. A synchronous run of the Systems with each other can be mechanically z. B. by chain, Timing belts, gears etc., or electronically respectively.
Claims (11)
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