DE4411259A1

DE4411259A1 - Antrieb zum Beschleunigen und Manövrieren von Weltraumfahrzeugen

Info

Publication number: DE4411259A1
Application number: DE4411259A
Authority: DE
Inventors: Roland Kruk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1994-10-13

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb zum beschleunigen und manövrieren von Weltraumfahrzeugen.

Die bekannten Antriebe von Weltraumfahrzeugen sind Rückstoßantriebe. Die zur Zeit verfügbaren sind beschränkt in Ihrer Beschleunigungsfähigkeit, so können herkömmliche Raketenantriebe bis zu 20 KM/s erreichen. Auch sind elektrische Raketenantriebe bekannt die bis zu 100 Km/s erreichen könnten; dies jedoch bei geringem Schub. Ein Antrieb mechanischer Art ist unter dem Aktenzeichen P 44 08 216.9 beim Deutschen Patentamt beschrieben. Das dritte Newtonsche Axinom gilt nicht für Trägheitskräfte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb vorzuschlagen der unbegrenzt beschleunigen kann. Der nicht nach dem Rückstoßprinzip arbeitet und somit auch in einem geschlossenen Raumfahrzeug montiert das Raumfahrzeug beschleunigen oder manövrieren kann.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Wird die Welle durch den an ihr angeordneten Motor beschleunigt, so drehen sich die an der Welle angeordneten Kraftarme auf einer gleichförmigen Kreisbewegung. Sie sind gegeneinander gewuchtet, so daß ein Rundlauf ohne Unwucht erreicht wird. Wird nun der Strom eingeschaltet, so wandert er von der leitenden Seite der Kollektoren über die Kohlebürsten und setzt die Elektromagnete unter Spannung welche gerade an der leitenden Seite befindlich sind. Die Fliehgewichte werden zurückgezogen und somit die Umlaufgeschwindigkeit des einzelnen zurückversetzten Fliehgewichtes verringert. Eine verringerte Umlaufgeschwindigkeit bringt jedoch bei unveränderter Winkelgeschwindigkeit eine im Gegensatz zu vorher verringerte Fliehkraft! Dies bedeutet,daß die Seite mit den durch die Magneten zurückversetzten Fliehgewichten eine geringere Fliehkraft erzeugt als die Seite deren Fliehgewichte auf der größeren Umlaufbahn laufen. Nachdem die mittig über den Magneten angeordneten Kohlebürsten den leitenden Teil der Kollektoren verlassen haben, lösen die Elektromagneten und das Fliehgewicht begibt sich durch die Fliehkraft getrieben sofort wieder auf die höhere Bahn, wodurch die Fliehkraft bedingt durch die höhere Umlaufgeschwindig keit wieder ansteigt. Gleichzeitig wird das gegenüberliegende Fliehgewicht durch den aktivierten Magneten auf eine niedere Bahn gezogen. Das Ergebnis ist also: "Eine nicht rotierende Unwucht". Durch diesen einseitigen Kraftüberschuß erhält der Antrieb eine Beschleunigung in Richtung der höheren Umlaufbahn. Die entstehenden Drehmomente sowie die Kraftschübe beim anziehen und loslassen der Fliehgewichte, werden am besten durch 2 oder mehrere gleiche erfindungsgemäße Antriebe die gegenläufig arbeiten neutralisiert.

Vorzugsweise werden die Fliehgewichte anstatt mit Elektromagneten, mit anderen zb. mechanischen oder hydraulischen oder sonstigen dem Fachmann naheliegenden Maßnahmen zurückversetzt. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung des Antriebes an eventuelle Gegebenheiten. Vor allem bei höheren Drehzahlen könnte eine Rückstellung durch Nocken oder Kurven sinnvoll sein.

Vorzugsweise sind die Kollektoren drehbar angeordnet. Dadurch wird erreicht das durch drehen der Kollektoren automatisch die Richtung der Beschleunigung geändert wird, da ein drehen der Kollektoren um z.b. 90 Grad die Richtung der Beschleunigung auch um 90 Grad verändert und somit manövrieren möglich ist.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung sind die Kollektoren zu mehr als 180 Grad oder weniger als 180 Grad isoliert. Diese Möglichkeiten liegen dem Fachmann nahe und richten sich nach Anwendung ,Bedarf und Ausführung. So reicht es z.b. bei einer Einrichtung nach Anspruch 7 wenn der Kollektor nur auf einem Umfang von 45 Grad leitend ausgebildet ist. Dies reicht aus um das Fliehgewicht zurückzuziehen, welches dann mechanisch hinten gehalten wird. Dies spart Strom.

Das gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung mindestens zwei erfindungsgemäße Antriebe in oder an einer gemeinsamen Einrichtung montiert sind und gegenläufig laufen, bewirkt eine gegenseitige Neutralisation der auftretenden Drehmomente, die zu einer Rotation des Raumfahrzeuges führen würden.

Vorzugsweise sind in dem Rahmen an der Welle mehrere Kraftarme übereinander angeordnet. Dies ermöglicht eine platzsparende Bauweise. Sämtliche übereinander liegenden Kraftarme können von einem paar Kohlebürsten mit Strom versorgt werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung wird das zurückgezogene Fliehgewicht mechanisch festgehalten und durch einen Entriegelungsmechanismus an der gewünschten Stelle wieder gelöst. Dies spart Strom da die Elektromagneten wesentlich kürzer in Betrieb sind.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Antriebes mit 2 Kraftarmen,

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Antrieb ohne nahmen mit vier Kraftarmen in der Draufsicht.

Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Antrieb zeigt den Rahmen (1) in dessen Innern sich die drehbar angeordnete Welle (2) befindet. An der Welle (2) ist der Antriebsmotor (11) angeordnet. Der linke Kraftarm (10) weist eine angezogenes Fliehgewicht (9) auf. Der Elektromagnet (6) wird über die leitende Seite (13) der Kollektoren (3) mit Strom versorgt. Das linke eingezogene Fliehgewicht (9) läuft auf einer kleineren Kreisbahn als das rechte ausgefahrene Fliehgewicht (9). Der rechte Kraftarm (10) weist ein ausgefahrenes Fliehgewicht (9) auf. Die Kollektoren (3) sind an dieser Seite nicht leitend, so daß der Elektromagnet (6) kraftfrei bleibt. Das durch die Fliehkraft nach außen getriebene Fliehgewicht (9) läuft auf einer größeren Kreisbahn als das eingezogene Fliehgewicht. Die Kohlebürsten (3) laufen an der Innenseite der Kollektoren (4) entlang.

Der in Fig. 2 dargestellte Antrieb mit vier Kraftarmen zeigt den Arbeitstakt. Die Kraftarme (10a) und (10c) sind genau an der Teilung der Kollektoren (3) in leitende und nichtleitende Seite (13+14). Während der Kraftarm (10a) gerade durch den unter Strom gesetzten Magneten (6) beginnt sein Fliehgewicht (9) einzuziehen ist es beim Kraftarm (10c) genau entgegengesetzt. Hier bekommen die Kohlebürsten keinen Strom mehr und der Magnet (6) gibt das Fliehgewicht (9) frei, welches sich durch die Fliehkraft getrieben sofort auf die große Kreisbahn (16) begibt. Der Kraftarm (10b) zeigt ein eingezogenes Fliehgewicht (9) das auf einer kleinen Kreisbahn (15) läuft. Die Kohlebürsten (4) des Kraftarms (10b) laufen über die leitende Seite (13) der Kollektoren (3). Der Kraftarm (10d) zeigt ein ausgefahrenes Fliehgewicht (9) das auf einer großen Kreisbahn (16) läuft, die Kohlebürsten (4) des Kraftarms (10d) laufen über die nichtleitende Seite (14) der Kollektoren (3).

Bezugszeichenliste

1 Rahmen
2 Welle
3 Kollektor 180 Grad leitend 180 Grad nicht leitend
4 Kohlebürste
5 Stromkabel zu den Elektromagneten
6 Elektromagnete
7 Führung des Fliehgewichtsarmes
7a Anschlag der verhindert das das Fliehgewicht rausfällt
8 Fliehgewichtsarm
8a Anschlag der verhindert das das Fliehgewicht rausfällt
9 Fliehgewicht
10 Kraftarm (bezeichnet die Einheit von 6-9)
10a, 10b, 10c, 10d unterscheiden in Fig. 2 die Kraftarme zum besseren Verständnis der Funktionsweise
11 Motor
12 Lager
13 leitende Seite der Kollektoren (3)
14 nicht leitende Seite der Kollektoren (3)
15 zeigt die Umlaufbahn des eingezogenen Fliehgewichtes (9)
16 zeigt die Umlaufbahn des ausgefahrenen Fliehgewichtes (9). Zur Verdeutlichung des Unterschiedes der beiden Bahnen wurde sie 360 Grad gezeichnet.)
17 Drehrichtung
18 Rückzugseinrichtung beinhaltet 6-7a

Claims

1. Antrieb zum beschleunigen und manövrieren von Weltraumfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rahmen (1) eine Welle (2) drehbar angeordnet ist. Die Welle (2) wird von dem Elektromotor (11) angetrieben. An der Welle (2) sind mindestens 2 Kraftarme (10) angeordnet. Die Kraftarme (10) bestehen aus dem Fliehgewicht (9), dem Fliehgewichtsarm (8) mit einem Anschlag (8a), dem Elektromagneten (6), der Führung des Fliehgewichtsarms (7) sowie des Anschlages (7a). Der Strom für die Elektromagneten (6) wird über die beiden Kollektoren (3) auf die Kohlebürsten (4) übertragen und von diesen zu den Elektromagneten (6) geleitet. Die Kollektoren (3) sind um die Welle (2) herum fest an dem Rahmen (1) angeordnet. Jeder der runden Kollektoren (3) ist zu 180 Grad aus leitendem und zu 180 Grad aus isolierenden Material gefertigt, so das nur an der gewünschten Seite ein Strom die Elektromagneten erreichen kann. Die Kollektoren (3) werden von innen durch die Kohlebürsten (4) abgetastet.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehgewichte (9) anstatt mit Elektromagneten (6), mit anderen zb. mechanischen oder hydraulischen oder sonstigen dem Fachmann naheliegenden Maßnahmen zurückversetzt werden!

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren (3) drehbar angeordnet sind.

4. Antrieb nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die runden Kollektoren (3) zu mehr als 180 Grad oder weniger als 180 Grad isoliert sind.

5. Antrieb nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei erfindungsgemäße Antriebe in oder an einer gemeinsamen Einrichtung montiert sind und gegenläufig laufen.

6. Antrieb nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Welle (2) mehrere Kraftarme (10) übereinander angeordnet sind.

7. Antrieb nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zurückgezogene Fliehgewicht (9) mechanisch festgehalten wird und durch einen Entriegelungsmechanismus an der gewünschten Stelle wieder gelöst wird.