EA044440B1 - ULTRA HIGH FREQUENCY ELECTROMAGNETIC MOTOR - Google Patents
ULTRA HIGH FREQUENCY ELECTROMAGNETIC MOTOR Download PDFInfo
- Publication number
- EA044440B1 EA044440B1 EA201990770 EA044440B1 EA 044440 B1 EA044440 B1 EA 044440B1 EA 201990770 EA201990770 EA 201990770 EA 044440 B1 EA044440 B1 EA 044440B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- field
- pulse
- emitter
- primary
- pulses
- Prior art date
Links
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 11
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 7
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Description
Область техники, к которой относится предлагаемое изобретениеField of technology to which the present invention relates
Данное изобретения разработано в сфере электронной инженерии и физики, в частности в сфере электромагнитной теории.This invention was developed in the field of electronic engineering and physics, in particular in the field of electromagnetic theory.
Предпосылки создания предлагаемого изобретенияPrerequisites for the creation of the proposed invention
Концепция данного изобретения состоит из двигателя или двигателя реактивной системы управления, для работы которого требуется только источник электропитания, и который может использоваться в космическом пространстве для продления продолжительности работы спутников связи, и который может использоваться в космических кораблях; в настоящий момент не существует двигателя или двигателя реактивной системы управления с источником электропитания только от солнечной батареи или атомной батареи, и который может работать в космическом пространстве. Самыми близкими к пропульсивной системе с электропитанием являются ионные двигатели или двигатели реактивной системы управления; однако, для таких двигателей требуется материал, обычно газ, который является ионизированным, что приводит к ускорению движения ионов электрическим полем, хотя масса ионов экстремально низкая, это компенсируется очень высокой скоростью в момент катапультирования, обеспечивая такому типу двигателя более высокую эффективность в сравнении с химическими; такие двигатели продолжают работать на основании третьего закона Ньютона,они выбрасывают определенное количество материала с определенной скоростью, и сумма массы по скорости выхода, которая составляет количество движения или момента, приводит к ускорению двигателя, которое является пропорциональным такому количеству и в противоположном направлении. Это другой тип реакционного двигателя, в котором катапультированный материал ускоряется электрическими или нехимическими средствами, как происходит в традиционных химических двигателях или двигателях реактивной системы управления, однако проблема заключается в том, что когда подача газа прекращается, двигатель перестает работать.The concept of the present invention consists of a motor or propulsion system motor that requires only a power supply to operate, and which can be used in outer space to extend the operating life of communication satellites, and which can be used in spacecraft; There is currently no propulsion system or propulsion system powered solely by solar or nuclear power that can operate in outer space. The closest thing to a powered propulsion system are ion thrusters or propulsion thrusters; however, such engines require a material, usually a gas, that is ionized, resulting in the acceleration of the ions by the electric field, although the mass of the ions is extremely low, this is compensated by the very high speed at the moment of ejection, giving this type of engine higher efficiency compared to chemical ones ; Such engines continue to operate on the basis of Newton's third law, they eject a certain amount of material at a certain speed, and the sum of the mass over the exit velocity, which constitutes the amount of motion or torque, results in an acceleration of the engine that is proportional to that amount and in the opposite direction. This is another type of reaction engine in which the catapulted material is accelerated by electrical or non-chemical means, as occurs in traditional chemical engines or reaction control engines, however the problem is that when the gas supply is cut off, the engine stops working.
Были созданы другие типы электрических пропульсивных систем, как например, магнитогидродинамические плазменные двигатели. Такие двигатели работают только в море, т.к. основаны на генерировании магнитных полей в соленой воде, которая окружает двигатель, лодки или подводные лодки, которые были созданы с использованием такой технологии, однако, очевидно, что такой тип систем не может работать без воды.Other types of electric propulsion systems have been created, such as magnetohydrodynamic plasma engines. Such engines only work at sea, because... are based on the generation of magnetic fields in salt water that surrounds the engine, boats or submarines that have been created using such technology, however, it is obvious that this type of system cannot work without water.
Движение под парусом для использования в комическом пространстве обычно использует энергию солнца или лазерных лучей, расположенных на поверхности земли или орбиты, но при этом существует много проблем, связанных с направлением корабля в необходимо направлении, и размеры паруса являются гигантскими, такое движение основано на процессе кинетической передачи.Sailing propulsion for use in space usually uses the energy of the sun or laser beams located on the surface of the earth or orbit, but there are many problems associated with steering the ship in the desired direction, and the size of the sail is gigantic, such propulsion is based on the process of kinetic transfers.
Настоящим вкладом в нашу конструкцию стало то, что она не требует использования газообразного топлива и не основана на эффектах кинетической передачи действия или реакции. Существует много конструкций двигателя, которые работают исключительно на электроэнергии, но ни один из них е может работать в условиях вакуума или космического пространства как элемент двигательной установкиThe real contribution of our design is that it does not require the use of gaseous fuel and is not based on the effects of kinetic transmission of action or reaction. There are many engine designs that operate solely on electric power, but none can operate in a vacuum or space environment as part of a propulsion system.
Краткое описание изобретенияBrief description of the invention
Двигатель или двигатель реактивной системы управления, являющийся предметом данного изобретения, имеет несколько режимов работы. В своей первой модальности состоит из структуры, к которой прикреплен излучить магнитного поля, как например, группа колец Гельмгольца, и цели, состоящей из пластины из проводящего материала, расположенной на предварительно заданном расстоянии (L), генерирующее кольцо создает импульсы магнитного поля очень высокой интенсивности, но только в течение очень короткого времени (t), настолько короткого, что оно должно быть меньше расстояния (L) (расстояние между излучателем поля и целью), разделенного на скорость света, чтобы было создано магнитное поле очень высокой интенсивности, и такое поле попадает в окружающее пространство к двигателю, но после времени (t) такое поле будет отсоединено от элемента, который создал его, и тем самым, такое поле будет связано с пространством и будет проходить через него, но будет отсоединено от элемента, который создал его, и после достижения таким полем цели, оно создается в ней индуцированный ток, который в свою очередь создает магнитное поле, которое будет противоположным магнитному полю, которое создало его, создавая силу отталкивания между пространством и пластиной, выступающей в качестве целидакая сила умножается на время продолжительности магнитного импульса и будет давать нам импульс, который в свою очередь ускоряет пластину, пластина крепится на конструкции, которая объединяет ее с элементом излучателя, и если такая конструкция изготовлена из непроводящего материала и была магнитно прозрачной для поля, будет получен небольшой импульс во всем узле, что будет повторяться миллиард раз в секунду, тем самым интегрируя существенно общий импульс, повторение импульсов, созданных кольцами контролируется электронной цепью, электронное управление также может работать как генератор УВЧ диапазона, где токовый сигнал, который активирует кольца, является частью резонансной схемы, которая повышает эффективность, но в последнем случае частота УВЧ генератора должна быть такой, чтобы длина его волны была меньше (L), разделенной на (С), где (С) - скорость света, a (L) - расстояние между кольцом излучателя и пластиной, выступающей в качестве цели. Это создает пассивную магнитную версию двигателя, в активной магнитной версии двигателя пластина, выступающая в качестве цели, заменяется кольцом, которое работает синхронизировано относительно генерирующего кольца или группы генерирующих колец так, что после создания магнитного импульса и отсоThe engine or engine of the reactive control system, which is the subject of this invention, has several modes of operation. In its first modality, consisting of a structure to which a magnetic field emitter is attached, such as a group of Helmholtz rings, and a target consisting of a plate of conductive material located at a predetermined distance (L), the generating ring produces magnetic field pulses of very high intensity , but only for a very short time (t), so short that it must be less than the distance (L) (distance between the field emitter and the target) divided by the speed of light, so that a magnetic field of very high intensity is created, and such a field enters the surrounding space to the engine, but after time (t) such a field will be disconnected from the element that created it, and thus, such a field will be connected to space and will pass through it, but will be disconnected from the element that created it, and after such a field reaches the target, it creates an induced current in it, which in turn creates a magnetic field that will be opposite to the magnetic field that created it, creating a repulsive force between the space and the plate acting as a target, which force is multiplied by the duration of the magnetic impulse and will give us an impulse, which in turn accelerates the plate, the plate is mounted on a structure that combines it with the emitter element, and if such a structure is made of a non-conducting material and was magnetically transparent to the field, a small impulse will be received throughout the entire assembly, which will repeat a billion times per second, thereby integrating essentially the total pulse, the repetition of pulses created by the rings is controlled by an electronic circuit, the electronic control can also operate as a UHF oscillator, where the current signal that activates the rings is part of a resonant circuit that increases efficiency, but in the latter case, the frequency of the UHF generator must be such that its wavelength is less than (L) divided by (C), where (C) is the speed of light, and (L) is the distance between the emitter ring and the plate acting as goals. This creates a passive magnetic version of the motor; in the active magnetic version of the motor, the plate acting as the target is replaced by a ring that operates synchronized with respect to the generating ring or group of generating rings so that after creating a magnetic pulse and
- 1 044440 единения от кольца передатчика, непосредственно перед тем, как магнитный импульс достигнет такого кольца-цели, будет создано поле, противоположное магнитному импульсу, который достигает его; такое действие может быть дополнено другим кольцом, размещенном на той же опорной конструкции, но на другой стороне передатчика импульса, и такое другое кольцо будет создавать магнитное поле одновременно с созданием притяжения относительно магнитного импульса, который был создан, при условии, что магнитный импульс распространяется в двух направлениях относительно элемента генератора, используя группу колец Гельмгольца, помогает концентрировать силы линий распространения более параллельно относительно конструкции в сборе, использование двух целевых колец или вторичных колец позволяет использовать преимущества такого же магнитного импульса для создания отталкивания и притяжения, что приводит к ускорению узла в том же направлении.- 1 044440 union from the transmitter ring, immediately before the magnetic pulse reaches such a target ring, a field will be created opposite to the magnetic pulse that reaches it; such action may be supplemented by another ring placed on the same support structure but on the other side of the pulse transmitter, and such other ring will produce a magnetic field at the same time as creating an attraction relative to the magnetic pulse that has been created, provided that the magnetic pulse is propagated in two directions relative to the generator element, using a group of Helmholtz rings helps concentrate propagation line forces more parallel to the assembly structure, the use of two target rings or secondary rings allows the benefit of the same magnetic impulse to create repulsion and attraction, which results in acceleration of the assembly in that same direction.
В другой модальности того же двигателя используется только электрическое поле. Пластина, генерирующая электрическое поле, создает импульс электрического поля очень короткой продолжительности, как и в магнитной версии, но в этом случае используются целевые пластины или вторичные пластины для создания действия притяжения или отталкивания относительно импульса созданного и отсоединенного электрического поля, которое распространяется в пространство между генерирующей пластиной и целевыми пластинами или вторичными пластинами, и в этом случае поле двигается и распространяется более сфокусированным и направленным способом.Another modality of the same engine uses only an electric field. The electric field generating plate creates an electric field pulse of very short duration, as in the magnetic version, but in this case, target plates or secondary plates are used to create an attractive or repulsive action relative to the pulse of the created and disconnected electric field, which propagates into the space between the generating plate and target plates or secondary plates, in which case the field moves and spreads in a more focused and directional manner.
Концепция отсоединения поля является основной работы данного двигателя, и мы можем объяснить ее проще, если будем учитывать, что у нас есть элемент, который может создавать очень короткие импульсы поля, а затем такой излучатель исчезает, и у нас есть импульс поля, который проходит в пространство, которое может оказывать влияние на или взаимодействовать с соответствующими устройствами - проводящей пластиной, кольцом или вторым генератором поля. Электронные компоненты и устройства, необходимые для создания таких сверх высокочастотных полей, являются доступными, как например, лампы с холодным катодом и высокомощные нитрид-галлиевые транзисторы.The concept of field decoupling is the core operation of this motor, and we can explain it more simply if we consider that we have an element that can produce very short field pulses, and then such an emitter disappears, and we have a field pulse that passes through space that can influence or interact with the corresponding devices - a conductive plate, ring or second field generator. The electronic components and devices needed to create such ultra-high frequency fields are readily available, such as cold cathode tubes and high-power gallium nitride transistors.
Краткое описание прилагаемых графических материаловBrief description of the attached graphic materials
На фиг. 1 показана основная конструкция двигателя, в которой генератор и целевой элемент установлены на конструкции, которая поддерживает их, а также импульс поля, который был создан и который после отсоединения от излучателя двигается в сторону цели.In fig. 1 shows the basic design of the engine, in which the generator and the target element are mounted on a structure that supports them, and the field pulse that has been created and which, after being disconnected from the emitter, moves towards the target.
На фиг. 2 показано как импульс поля после достижения цели взаимодействует с полем, созданным после достижения цели, в результате чего образуется импульс отталкивания на опорной конструкции.In fig. Figure 2 shows how the field pulse after reaching the target interacts with the field created after reaching the target, resulting in the formation of a repulsion pulse on the supporting structure.
На фиг. 3 показано созданное вторичное поле, которое после взаимодействия с отсоединенным импульсом поля, проникая в пространство в направлении цели, двигается в направлении первичного генератора импульсов, но больше не взаимодействует с ним.In fig. Figure 3 shows the created secondary field, which, after interacting with the disconnected field pulse, penetrating into space in the direction of the target, moves in the direction of the primary pulse generator, but no longer interacts with it.
На фиг. 4 показано как использование группы колец Гельмгольца позволят создавать более концентрированные магнитные поля, увеличивая их взаимодействие с целевыми пластинами, независимо от того являются ли они плоскими или вогнутыми.In fig. Figure 4 shows how using a group of Helmholtz rings will create more concentrated magnetic fields, increasing their interaction with the target plates, regardless of whether they are flat or concave.
На фиг. 5 показаны четыре основные модальности двигателя, а именно: пассивная магнитная, активная магнитная, магнитная с группой Гельмгольца и электрическая.In fig. Figure 5 shows the four main motor modalities, namely: passive magnetic, active magnetic, magnetic with Helmholtz group and electric.
На фиг. 6 показана блок схема для излучения импульсов высокомощного, высокочастотного магнитного поля.In fig. Figure 6 shows a block diagram for emitting pulses of a high-power, high-frequency magnetic field.
На фиг. 7 показана блок схема для работы двигателя в магнитно-активном режиме с использованием генератора УВЧ и сантиметрового диапазона и контролируемой линией задержки для синхронизации двух групп излучателя.In fig. Figure 7 shows a block diagram for operating the engine in a magnetically active mode using a UHF and centimeter wave generator and a controlled delay line to synchronize the two emitter groups.
На фиг. 8 показано как настройки фазы работают для синхронизации первичного и вторичного поля.In fig. Figure 8 shows how the phase settings work to synchronize the primary and secondary fields.
На фиг. 9 показан трех-кольцевой двигатель, один первичный генератор и два вторичных генератора в трех разных временах цикла работы.In fig. Figure 9 shows a three-ring motor, one primary generator and two secondary generators at three different operating cycle times.
На фиг. 10 показано магнитное импульс генерирующее кольцо и часть схем, необходимых для его работы.In fig. Figure 10 shows a magnetic pulse-generating ring and part of the circuits necessary for its operation.
На фиг. 11 показана основная конструкция трех-пластинчатого двигателя электрического поля, первичная генерирующая пластина и две вторичные генерирующие пластины.In fig. 11 shows the basic structure of a three-plate electric field motor, a primary generating plate and two secondary generating plates.
На фиг. 12 показана работа двигателя или двигателя реактивной системы управления электрического поля на трех разных этапах цикла работы.In fig. Figure 12 shows the operation of an electric field reluctance control system motor or motor at three different stages of the operating cycle.
На фиг. 13 показана версия двигателя, использующего электромагнитные волны, излучатель заменен на группу излучателя, а антенна, пластина или резонансная схема используется в качестве цели.In fig. 13 shows a version of the motor using electromagnetic waves, the emitter is replaced by an emitter group, and an antenna, plate or resonant circuit is used as the target.
Подробное описание предлагаемого изобретенияDetailed description of the proposed invention
УВЧ электромагнитный двигатель или двигатель реактивной системы управления, являющийся предметом данного изобретения, основан на создании импульсного электрического или магнитного поля экстремально короткой продолжительности (в диапазоне наносекунд) импульсов поля, которые выбрасываются в окружающее пространство с отсоединением от источника и конструкции двигателя до тех пор, пока такие импульсы, которые могут считаться полями ультракороткой продолжительности и которые перемещаются через пространство, не достигнут то, что мы называем целью, являющейся элементом, способным взаимодействовать с таким импульсным полем, создавая силу из такого взаимодействия,The UHF electromagnetic motor or reluctance control motor, which is the subject of this invention, is based on the creation of a pulsed electric or magnetic field of extremely short duration (in the nanosecond range) field pulses that are released into the surrounding space with decoupling from the source and the motor structure until such pulses, which can be considered ultra-short duration fields and which move through space, will not reach what we call a target, which is an element capable of interacting with such a pulse field, creating a force from such interaction,
- 2 044440 и заключающемся в том, что изначально созданное поле связано с окружающим пространством, но не с любым другим компонентом двигателя или двигателя реактивной системы управления. Он может создавать импульс на цели, но очень короткой продолжительности, импульс, который передается на весь двигатель, к которому прикреплена цель, а также излучатель, который создал импульсное поле. Такой процесс повторяется миллиард раз в секунду для интеграции соответствующего общего импульса в цель, и тем самым в сам двигатель так, чтобы такой общий импульс был суммой всех частичных импульсов (FxdT) за секунду, которая равна интеграции значения (FxdT), где dT -дифференциал времени, в течение которого длится импульс. Хотя импульс каждого цикла имеет экстремально короткую продолжительность, если интенсивность импульсных полей очень высокая, можно получить полезный конечный импульс, расстояние между элементом излучателя поля и целями предпочтительно должно быть в пределах от 20 до 120 см. Это расстояние, которое мы называем (L), облегчает интеграцию всех электронных и силовых элементов, т.к. делает их больше, но созданная сила имеет инверсивно-квадратическое отношение относительно расстояния, поэтому лучше максимально сократить (L), насколько это возможно, там, где электроника, которая контролирует излучение, позволяет это сделать.- 2 044440 and consists in the fact that the initially created field is connected with the surrounding space, but not with any other component of the engine or engine of the reactive control system. It can create a pulse on a target, but of very short duration, a pulse that is transmitted to the entire engine that the target is attached to, as well as the emitter that created the pulse field. Such a process is repeated a billion times per second to integrate the corresponding total impulse into the target, and thereby into the engine itself, so that such total impulse is the sum of all partial impulses (FxdT) per second, which is equal to the integration of the value (FxdT), where dT is the differential the time during which the impulse lasts. Although the pulse of each cycle has an extremely short duration, if the intensity of the pulsed fields is very high, a useful final pulse can be obtained, the distance between the field emitter element and the targets should preferably be in the range of 20 to 120 cm. This distance is what we call (L), facilitates the integration of all electronic and power elements, because makes them bigger, but the force created has an inverse quadratic relationship with the distance, so it's best to shorten (L) as much as possible where the electronics that control the radiation allow it.
В целом работа данного двигателя или двигателя реактивной системы управления основана на создании экстремально коротких и мощных импульсов электрического, магнитного или электромагнитного поля и отсоединения таких импульсов поля от источника, который создал их так, чтобы в последствии другой элемент, прикрепленный к опорной конструкции, которая удерживает устройство излучателя и устройство, которое мы называем целью, оставался отсоединенным от импульса поля и ожидал пока импульсное поле достигнет цели, в точке, в которой такой элемент будет излучать новое импульсное поле с полярностью, которая генерирует силу притяжения или отталкивания оригинального импульсного поля относительно цели и тем самым, относительно двигателя или двигателя реактивной системы управления, частью которого они являются как установки - излучателя и цели, соединенных опорной конструкцией.In general, the operation of a given motor or reluctance control system motor is based on the creation of extremely short and powerful pulses of electric, magnetic or electromagnetic field and the detachment of such field pulses from the source that created them so that subsequently another element attached to the supporting structure that holds the emitter device and the device we call the target remained disconnected from the pulse field and waited for the pulse field to reach the target, at the point at which such element would emit a new pulse field with a polarity that generated an attractive or repulsive force of the original pulse field relative to the target and thereby, in relation to the engine or propulsion control system of which they are a part as the emitter and target installations connected by a support structure.
Правильная синхронизация излучения полевых импульсов контролируется набором электронных схем, состоящих из силового модуля, блока управления на основании микроконтроллера, электропитания, батарей конденсаторов и схем ограничения перенапряжений; все такие схемы вместе образуют генератор импульсов или непрерывный сигнал, который работает как таковой, работая в диапазоне полос от УВЧ до СВЧ. Хотя в настоящий момент мы провели тестирования только с магнитными полями и частотами в нижней части полосы УВЧ, мы можем создавать сил в несколько грамм, что может казаться ничтожным, но это не так, если мы учитываем, что двигатель может создавать постоянное ускорение в течение длительного периода времени, что может быть очень полезным для такого использования как например, обслуживание спутников на орбите и т.д., мы можем увеличивать рабочую частоту двигателя, полученные силы будут намного больше.Correct timing of field pulse emission is controlled by a set of electronic circuits consisting of a power module, a microcontroller-based control unit, power supply, capacitor banks and surge suppression circuits; all such circuits together form a pulse generator or continuous signal that operates as such, operating in the UHF to microwave range. Although we have currently only tested with magnetic fields and frequencies at the lower end of the UHF band, we can generate forces of a few grams, which may seem negligible, but it is not when we consider that the motor can generate constant acceleration over long periods of time. period of time, which can be very useful for such uses as for example servicing satellites in orbit, etc., we can increase the operating frequency of the engine, the resulting forces will be much greater.
На фиг. 1 показан основной двигатель в сборе. В данном случае показана опорная конструкция (3), на которой установлены первичный излучатель магнитного поля (1) и отражатель излучателя(2) или вторичный полевой излучатель, который выступает целью, импульсное поле или полевой импульс (4) представлен стрелками для простоты понимания, и такой созданный полевой импульс (4) распространяется в двух направлениях, в случае фиг. 1, влево и вправо; расстояние (L) между первичным излучателем магнитного поля (1) и отражателем излучателя (2); в качестве примера работы предположим, что первичный излучатель магнитного поля (1) является витком кольца и что полевой импульс (4) имеет продолжительность (t), при этом t меньше расстояния (L), разделенного на (С), где (С) - скорость света, которая является скоростью распространения поля; как показано на фиг. 1 на момент поле будет двигаться и будет полностью отсоединено от своего первичного излучателя магнитного поля (I), и т.к. материал опорной конструкции (3) является непроводимым и прозрачным для поля, полевой импульс (4) будет связан только с пространством, а не элементами, которые составляют часть двигателя, до тех пор, пока полевой импульс (4) не достигнет цель, которой в данном случае является отражатель излучателя (2). В этом случае отражатель излучателя является пластиной из проводящего материала, когда полевой импульс (4) достигает такой пластины, он создает на пластине индуцированный ток, который в свою очередь создает магнитное поле, которое является противоположным полевому импульсу (4). Такое реакционное поле или реактивное поле (5), как показано на фиг. 2, приводит к возникновению равнодействующей силы (6) в направлении, противоположном полевому импульсу (4), в течение периода времени (t), это будет генерировать импульс (F х t); данный процесс повторяется миллиард раз в секунду для интегрирования существенного общего импульса, образованного суммой всех микроимпульсов, которые созданы в каждом цикле. Такая операция проводится с учетом должной синхронизации в создании каждого импульса, поэтому в этом случае отсутствует контрпродуктивное взаимодействие реактивного поля (5), которое сгенерировано, и которое имеет меньшую интенсивность,чем начальный полевой импульс (4). Однако часть такого поля будет двигаться в направлении первичного излучателя магнитного поля (1) и других компонентов двигателя, как показано на фиг. 3, и поэтому необходимо предотвратить, чтобы переход такого реактивного поля (5) создавал ненужные реакции с остальными компонентами или прочими элементами, которые являются частью двигателя, для такого кольца, которое составляет первичный излучатель магIn fig. 1 shows the main engine assembly. In this case, the support structure (3) is shown on which the primary magnetic field emitter (1) and the emitter reflector (2) or secondary field emitter, which acts as a target, are mounted, the pulsed field or field pulse (4) is represented by arrows for ease of understanding, and such a created field pulse (4) propagates in two directions, in the case of Fig. 1, left and right; distance (L) between the primary magnetic field emitter (1) and the emitter reflector (2); As an example of work, let us assume that the primary emitter of the magnetic field (1) is a coil of a ring and that the field pulse (4) has a duration (t), with t less than the distance (L) divided by (C), where (C) is the speed of light, which is the speed of field propagation; as shown in Fig. 1 at the moment the field will move and will be completely disconnected from its primary magnetic field emitter (I), and since the material of the supporting structure (3) is non-conductive and transparent to the field, the field impulse (4) will be associated only with space, and not with the elements that form part of the engine, until the field impulse (4) reaches the target, which in this case case is the emitter reflector (2). In this case, the reflector of the emitter is a plate of conductive material, when the field pulse (4) reaches such a plate, it creates an induced current on the plate, which in turn creates a magnetic field, which is opposite to the field pulse (4). Such a reaction field or reactive field (5), as shown in FIG. 2, results in the generation of a resultant force (6) in the direction opposite to the field impulse (4), during a period of time (t), this will generate an impulse (F x t); this process is repeated a billion times per second to integrate the significant total pulse generated by the sum of all the micropulses that are created in each cycle. Such an operation is carried out taking into account proper synchronization in the creation of each pulse, so in this case there is no counterproductive interaction of the reactive field (5), which is generated and which has a lower intensity than the initial field pulse (4). However, part of such a field will move towards the primary magnetic field emitter (1) and other engine components, as shown in FIG. 3, and it is therefore necessary to prevent the transition of such a reactive field (5) from creating unnecessary reactions with the remaining components or other elements that are part of the engine, for such a ring that constitutes the primary emitter mag
- 3 044440 нитного поля (1), будет моментально отключен и без возможности электромагнитного взаимодействия с реактивным полем (5). Для создания достаточно мощных полевых импульсов электронные схемы могут работать с высокими напряжениями на полевых излучателях, в данном случае, кольцо передатчика и частоты в диапазоне от полосы ультра высокой частоты до супер высокой частоты (УВЧ, СВЧ).- 3 044440 thread field (1), will be instantly turned off and without the possibility of electromagnetic interaction with the reactive field (5). To create sufficiently powerful field pulses, electronic circuits can operate with high voltages at the field emitters, in this case, the transmitter ring, and frequencies ranging from the ultra high frequency band to super high frequency (UHF, microwave).
Для упрощения мы представили смещение полей с помощью стрелок. Как можно увидеть на фиг. 4 магнитные поля и полевые линии имеют конфигурации, аналогичные тороиду, как можно это увидеть в верхней части фиг. 4, на котором первичный излучатель магнитного поля (1), который является простым кольцом, создает очень рассеянный полевой импульс (4), и для использования преимущества такого типа поля используется вогнутая пластина цели (9) или отражатель. На изображении, показанном внизу фиг. 4, показано использование двух колец (7, 8) в группе, известной как группа колец Гельмгольца. Данная группа позволяет выравнивать полевые линии более колинейным образом с кольцами (7, 8), которые расположены друг от друга на расстоянии, равном радиусу колец. Это облегчает использование плоского отражателя излучателя (2), повышая производительность двигателя. Все выше представленное описание направлено на упрощение принципа основной работы данного двигателя или двигателя реактивной системы управления, но это может быть создано в различных модальностях, что повышает эффективность и простоту конструкции, будучи способным работать с электрическими полями и магнитными полями или даже электромагнитными полями, но у всех модальностей одинаковый принцип работы и базовая конструкция.For simplicity, we have represented field offsets using arrows. As can be seen in FIG. 4, the magnetic fields and field lines have toroid-like configurations, as can be seen at the top of FIG. 4, in which the primary magnetic field emitter (1), which is a simple ring, produces a very diffuse field pulse (4), and a concave target plate (9) or reflector is used to take advantage of this type of field. In the image shown below FIG. 4 shows the use of two rings (7, 8) in a group known as a group of Helmholtz rings. This group allows field lines to be aligned in a more colinear manner with rings (7, 8) spaced apart at a distance equal to the radius of the rings. This makes it easier to use the flat emitter reflector (2), increasing engine performance. All the above description is aimed at simplifying the principle of the basic operation of a given motor or reluctance control system motor, but it can be created in various modalities, which increases the efficiency and simplicity of design, being able to work with electric fields and magnetic fields or even electromagnetic fields, but All modalities have the same operating principle and basic design.
На фиг. 5 показано 4 разных модальности, окно (с) соответствует модели, описанной выше, и мы можем назвать ее пассивной магнитной моделью, т.к. в ней используется первичный излучатель магнитного поля (1), который в данном случае является передатчиком или кольцом, генерирующим магнитное поле, для создания импульса магнитного поля (4), который в последующем оказывает влияние на отражатель излучателя(2), который в этом случае является проводящей пластиной, создает противоположное поле, которое переходит в импульс. Это самая простая сборка двигателя. В окне (с) показан первичный излучатель магнитного поля (1), образованный кольцом, генерирующим импульс магнитного поля, который генерирует импульс магнитного поля (4), и в данном случае цель представляет собой вторичный излучатель магнитного поля (11), который создает магнитное поле, противоположное полевому импульсу (4). В данном случае последнее активируется электронной схемой, которая определят точный момент, в котором должно быть создано реактивное поле (5). Такая сборка является более эффективной и создает больше силы, чем в случае пассивной магнитной модели в сборе, показанной в окне (с). Мы называем ее активной магнитной моделью. В окне (с) показана активная магнитная модель в сборе, но при использовании группы Гельмгольца, образованной кольцами (7, 8), в качестве полевого излучателя, полевой импульс (4) будет более выровненным относительно центральной оси, которая проходит через кольца (7, 8) и вторичный излучатель магнитного поля (11), позволяя лучше использовать созданный импульс магнитного поля (4). В окне (с) показан полностью электрический двигатель в сборе, в котором используется первичный излучатель электрического поля (12), который создает импульс электрического поля (14), который будет взаимодействовать с вторичным излучателем электрического поля (13), аналогично тому, как действуют узлы на основании магнитного поля. Для упрощения импульс электрического поля (14) представлен стрелкой, указывающей в направлении вторичного излучателя электрического поля (13), хотя фактически поле распространяется в этом направлении и противоположном направлении одновременно. Т.к. используется пластина, такие излучатели создают электрические пол с полевыми линиями, перпендикулярными плоскости пластин, поэтому вы может использовать большинство энергии, полученной в созданных полевых импульсах. Мы называем это основной электрической моделью, и она является более эффективной, чем магнитные поля, но требует работы с электрическими импульсами очень высокого напряжения.In fig. 5 shows 4 different modalities, window (c) corresponds to the model described above, and we can call it a passive magnetic model, because it uses a primary magnetic field emitter (1), which in this case is a transmitter or ring generating a magnetic field, to create a magnetic field pulse (4), which subsequently affects the emitter reflector (2), which in this case is conductive plate, creates an opposite field, which turns into a pulse. This is the simplest engine assembly. Window (c) shows the primary magnetic field emitter (1), formed by a ring that generates a magnetic field pulse, which generates a magnetic field pulse (4), and in this case the target is a secondary magnetic field emitter (11), which generates a magnetic field , opposite to the field pulse (4). In this case, the latter is activated by an electronic circuit, which determines the exact moment at which the reactive field (5) should be created. This assembly is more efficient and produces more force than the passive magnetic assembly shown in window (c). We call it the active magnetic model. Window (c) shows the active magnetic model assembled, but when using the Helmholtz group formed by the rings (7, 8) as a field emitter, the field pulse (4) will be more aligned with the central axis that passes through the rings (7, 8) and a secondary magnetic field emitter (11), allowing better use of the created magnetic field pulse (4). Window (c) shows an all-electric motor assembly that uses a primary electric field emitter (12) that creates an electric field pulse (14) that will interact with a secondary electric field emitter (13), similar to how nodes operate based on magnetic field. For simplicity, the electric field pulse (14) is represented by an arrow pointing in the direction of the secondary electric field emitter (13), although in fact the field propagates in this direction and the opposite direction at the same time. Because using a plate, these emitters create electric fields with field lines perpendicular to the plane of the plates, so you can use most of the energy captured in the field pulses created. We call this the basic electrical model, and it is more efficient than magnetic fields, but requires working with very high voltage electrical pulses.
Архитектура данной системы не ограничивается использованием магнитной сборки или электрической сборки, также можно объединить обе модели с помощью создания электромагнитного поля, излучаемого антенной, которое взаимодействует с целью, расположенной на общей конструкции, как в случае, описанном выше. В данном варианте дизайн антенны для использования большинства излучения должен учитывать длину основной антенны и размещение множественных антенн на расстоянии, которое является частью длины волны излученного сигнала, для того, чтобы задать излучению направление и концентрацию относительно цели.The architecture of this system is not limited to the use of a magnetic assembly or an electrical assembly, it is also possible to combine both models by creating an electromagnetic field emitted by an antenna that interacts with a target located on a common structure, as in the case described above. In this embodiment, the antenna design for using the majority of the radiation must take into account the length of the main antenna and the placement of multiple antennas at a distance that is a fraction of the wavelength of the emitted signal in order to give the radiation direction and concentration relative to the target.
Основная архитектура схем, которые регулируют возбуждение полевых излучателей, которые являются частью данного двигателя, в основном имеет два режима работы - первый состоит из схемы, которая создает большие импульсы тока или напряжения в зависимости от природы излучателя, и как показано на Фиг. 6, состоит из силовой установки (10), отвечающей за повышение и регулирование напряжения на требуемом уровне, и батареи конденсатора (15), которая позволяет моментально иметь достаточное количество тока и напряжения, микроконтроллера (16), который отвечает за координацию и синхронизацию всех операций двигателя, другими словами, когда каждый импульс должен быть излучен и в какой синхронности; порядок зажигания передается этим микроконтроллером (16) на силовую установку (17), ответственную за администрирование энергии, необходимой для полевых излучателей; ограничение перенапряжения (18) обеспечивает это, когда микроконтроллер (16) подает команду о прекращении изThe basic architecture of the circuits which regulate the excitation of the field emitters which form part of a given motor has basically two modes of operation - the first consists of a circuit which produces large pulses of current or voltage depending on the nature of the emitter, and as shown in FIG. 6, consists of a power unit (10), responsible for increasing and regulating the voltage at the required level, and a capacitor bank (15), which allows you to instantly have a sufficient amount of current and voltage, a microcontroller (16), which is responsible for coordinating and synchronizing all operations motor, in other words, when each pulse should be emitted and in what synchronicity; the firing order is transmitted by this microcontroller (16) to the power unit (17), responsible for administering the energy required for the field emitters; Overvoltage limiting (18) ensures this when the microcontroller (16) issues a stop command from
- 4 044440 лучения импульса, инерция системы не продолжает отправлять энергию на излучатель, но излишек энергии, который был создан, должен быть отведен так, чтобы он не продолжал питать излучатель, и даже может помочь подавить излучение импульса. Последнее можно увидеть на Фиг. 10, где в данном случае первичный излучатель магнитного поля (1) является одноконтурным трубчатым кольцом, образованным полой трубкой, внутри которой находится проводник, который вместе со сверхбыстрым диодом образует ограничение перенапряжения (18). Это работает на основании того, что после того, как микроконтроллер (16) подает команду силовой установке (17) прекратить импульс, который излучается, ток, проходящий через первичный излучатель магнитного поля (1), представляет инерционное влияние и будет пытаться продолжать проходить через него, однако, когда силовая установка (17) завершает подачу импульсов, ток, которые ранее проходил через внешнюю сторону кольца, теперь будет приводить к непосредственной поляризации кольца, и теперь такие остатки тока будут проходить через кабель, расположенный внутри трубчатого кольца, но в противоположном направлении, помогая резко прервать излучение импульса магнитного поля. Тот факт, что кольцо является полым, используется для двух целей: помогает ограничить перенапряжение, а также помогает обеспечить оптимальную производительность на очень высоких частотах, т.к. каждый твердый проводник, когда используется для передачи тока очень высокой частоты, проводит все больше и больше тока в направлении поверхности или внешней площади проводника до тех пор, пока не станет эквивалентным использованию трубки, т.к. ядра или центр проводника никогда не используются, это обычно называется поверхностным эффектом, который особенно возникает при использовании УВЧ, трубчатая форма кольца также может использоваться для прохождения через внутреннюю часть, охлаждающая жидкость как ток, который во время работы может достигать нескольких сотен ампер.- 4 044440 pulse radiation, the inertia of the system does not continue to send energy to the emitter, but the excess energy that has been created must be diverted so that it does not continue to power the emitter, and may even help suppress the pulse radiation. The latter can be seen in Fig. 10, where in this case the primary magnetic field emitter (1) is a single-circuit tubular ring formed by a hollow tube, inside which there is a conductor, which, together with an ultra-fast diode, forms an overvoltage limiter (18). This works on the basis that after the microcontroller (16) commands the power unit (17) to stop the pulse that is being emitted, the current passing through the primary magnetic field emitter (1) represents an inertial effect and will try to continue passing through it however, when the power unit (17) completes pulsing, the current that previously passed through the outside of the ring will now cause immediate polarization of the ring, and such residual current will now flow through the cable located inside the tubular ring, but in the opposite direction , helping to abruptly interrupt the emission of the magnetic field pulse. The fact that the ring is hollow serves two purposes: it helps limit overvoltage, and it also helps ensure optimal performance at very high frequencies because every solid conductor, when used to carry a current of very high frequency, conducts more and more current in the direction of the surface or outer area of the conductor until it becomes equivalent to the use of a tube, because the cores or center of the conductor is never used, this is usually called the skin effect, which especially occurs when using UHF, the tubular shape of the ring can also be used to pass through the interior, the coolant as a current that can reach several hundred amperes during operation.
Вторая модальность архитектуры электронных схем, которые контролируют двигатель, основана на использовании частотного сигнала, предпочтительно созданного резонирующей схемой, которая образуем генератор, который работает в полосах между УВЧ и СВЧ. Такой генератор является очень мощным, и т.к. он работает с высокими уровнями напряжения и тока, во время работы на таких высоких частотах, в гигагерцах, для конкретных целей, мы можем предположить, что каждая вершина или углубление, созданные таким генератором, являются импульсом путем регулировки длины волны такого сигнала с интенсивностью (L), которая является расстоянием между первичным излучателем магнитного поля (1) и целями, и достигается намного более мощная система, лишенная перенапряжения.The second modality of architecture for the electronic circuits that control the motor is based on the use of a frequency signal, preferably created by a resonant circuit that forms an oscillator that operates in the bands between UHF and microwave. Such a generator is very powerful, and because... it operates with high levels of voltage and current, while operating at such high frequencies, in gigahertz, for specific purposes, we can assume that each peak or depression created by such an oscillator is a pulse by adjusting the wavelength of such signal with intensity (L ), which is the distance between the primary magnetic field emitter (1) and the targets, and a much more powerful system free of overvoltage is achieved.
На фиг. 7 показана блок-схема такой группы, где генератор УВЧ-СВЧ (19) питает первичный излучатель магнитного поля (1), который размещен на расстоянии (L) от вторичного излучателя магнитного поля (11), питание которого косвенно осуществляется от такого же генератора УВЧ-СВЧ (19), но фаза регулируется линией задержки (20), которая саморегулируется с помощью управления задержкой (21).In fig. 7 shows a block diagram of such a group, where the UHF-microwave generator (19) powers the primary magnetic field emitter (1), which is located at a distance (L) from the secondary magnetic field emitter (11), which is powered indirectly from the same UHF generator -Microwave (19), but the phase is controlled by the delay line (20), which is self-adjusting using the delay control (21).
На фиг. 8 можно увидеть ток питания первичного поля и вторичного поля, созданный первичным излучателе магнитного поля (1) и вторичным излучателем магнитного поля (11), и можно увидеть, что регулировка фазы позволяет контролировать возбуждение каждого кольца (затемненная область) так, чтобы электроника совершала необходимые регулировки так, чтобы время (t), эквивалентное полупериоду, было меньше или равно (L) расстоянию между двумя излучателями, разделенном на (С), которое является скоростью света и скоростью распространения поля.In fig. In Figure 8, the primary field and secondary field supply current generated by the primary magnetic field emitter (1) and the secondary magnetic field emitter (11) can be seen, and it can be seen that the phase adjustment allows the excitation of each ring (shaded area) to be controlled so that the electronics perform the required adjustment so that the time (t) equivalent to a half cycle is less than or equal to (L) the distance between the two emitters divided by (C), which is the speed of light and the speed of field propagation.
На фиг. 9 показана наиболее эффективная группа для магнитно импульсного двигателя. Такая группа состоит из трех колец, создающих магнитное поле, размещенных на той же опорной конструкции (3), которая не показана на этом рисунке для ясности. В данной группе центральное кольцо является первичным излучателем магнитного поля (1) и имеет первичное реактивное кольцо (23) и вторичное реактивное кольцо (22). Питание этих трех колец осуществляется от электронной схемы с одной из двух архитектур, указанных ранее, импульсного или непрерывного генератора. Она просто добавляет дополнительную регулируемую мощность (17) для третьего кольца и дополнительное управление задержкой для того же кольца. На Фиг. 9 также показано три разных этапа рабочего цикла двигателя. В период (ta) первичный излучатель магнитного поля (1) создает полевой импульс (4), который свободно и без закоренения или связи со своим первичным излучателем перемещается через пространство между первичным излучателем магнитного поля (1) и первичными или вторичными реактивными кольцами (23, 22), расположенными на расстоянии (L) между каждым из них первичным излучателем магнитного поля (1). В этот момент полевой импульс проходит через пространство и не имеет никаких корней с каким-либо элементом двигателя. Такое поле представляет северную полярность слева и южную полярность справа, как можно увидеть на изображении, соответствующем периоду (tb). Когда полевой импульс (4) находится достаточно близко к обоим реактивным кольцам, они начинают создавать полярный полевой импульс, как показано на рисунке, соответствующем периоду (tb), в результате чего возникает отталкивание первичного реактивного кольца (23) влево, когда сталкиваются поля одинаковой полярности, при этом во вторичном реактивном кольце (22) сила притяжения этого кольца относительно полевого импульса (4) будет представлена как принадлежащая пространству, что определяет как результат общий импульс слева от трех колец и опорную конструкцию, которая удерживает их.В период (tc) мы видим общее взаимодействие полевого импульса (4) с первичным реактивным полем (32) и вторичным реактивным полем (24). Это создает результирующую силу отталкивания (25) к полевому импульсу (4) и результирующуюIn fig. Figure 9 shows the most efficient group for a magnetic pulse motor. Such an array consists of three magnetic field generating rings placed on the same support structure (3), which is not shown in this figure for clarity. In this group, the central ring is the primary emitter of the magnetic field (1) and has a primary reactive ring (23) and a secondary reactive ring (22). These three rings are powered by an electronic circuit with one of the two architectures mentioned earlier, a pulsed or continuous wave oscillator. It simply adds an additional adjustable power (17) for the third ring and an additional delay control for the same ring. In FIG. Figure 9 also shows three different stages of the engine's operating cycle. During period (ta), the primary magnetic field emitter (1) creates a field pulse (4), which freely and without rooting or connection with its primary emitter moves through the space between the primary magnetic field emitter (1) and the primary or secondary reaction rings (23, 22), located at a distance (L) between each of them by the primary magnetic field emitter (1). At this moment, the field pulse passes through space and has no roots with any element of the engine. Such a field represents north polarity on the left and south polarity on the right, as can be seen in the image corresponding to the period (tb). When the field pulse (4) is close enough to both reaction rings, they begin to create a polar field pulse, as shown in the figure corresponding to the period (tb), resulting in a repulsion of the primary reaction ring (23) to the left when fields of the same polarity collide , while in the secondary reaction ring (22) the attractive force of this ring relative to the field impulse (4) will be represented as belonging to space, which determines as a result the total impulse to the left of the three rings and the supporting structure that holds them. In the period (tc) we we see the general interaction of the field pulse (4) with the primary reactive field (32) and the secondary reactive field (24). This creates a net repulsive force (25) to the field momentum (4) and a net
--
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
MXMX/A/2016/012856 | 2016-09-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA044440B1 true EA044440B1 (en) | 2023-08-28 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7067719B2 (en) | Ultra high frequency electromagnetic engine | |
RU2610162C2 (en) | Plasma engine and method of generating actuating plasma traction | |
RU2445510C2 (en) | Low-thrust rocket engine for space vehicle | |
Bingham et al. | Plasma based charged-particle accelerators | |
UA97091C2 (en) | Ion and electron acceleration method in a field reversed configuration (frc) (options) and systems for its implementation | |
Liu et al. | Operation characteristics of A6 relativistic magnetron using single-stepped cavities with axial extraction | |
US11933282B2 (en) | Inductive plasma acceleration apparatus and method | |
US3191092A (en) | Plasma propulsion device having special magnetic field | |
US11187213B2 (en) | Thruster device | |
US20180080438A1 (en) | Efficient Electric Spacecraft Propulsion | |
EA044440B1 (en) | ULTRA HIGH FREQUENCY ELECTROMAGNETIC MOTOR | |
JP2013137024A (en) | Thruster, system therefor, and propulsion generating method | |
US4531076A (en) | Electron beam stimulated electromagnetic radiation generator | |
JP4056448B2 (en) | Multiple beam simultaneous acceleration cavity | |
Vézinet et al. | Development of a compact narrow-band high power microwave system | |
RU168703U1 (en) | Pyroelectric undulator | |
Shkvarunets et al. | Long-pulse operation of a megawatt-class plasma-assisted slow-wave oscillator | |
US5038111A (en) | Particle accelerator | |
Olson et al. | The light ion beam approach to ICF energy production | |
Fukunari et al. | Development of a High-Power Gyrotron for Beamed Energy Propulsion Applications | |
Lu et al. | High power microwave generation by Cherenkov-cyclotron instability in a metamaterial structure with negative group velocity | |
Stygar | Conceptual designs of four next-generation pulsed-power accelerators for high-energy-density-physics experiments. | |
JP2014194220A (en) | Thruster and thrust-generating process | |
RU2306643C1 (en) | Super-short-pulse phased antenna array | |
Sasser et al. | Virtual prototyping of microwave devices using MHD, PIC, and CEM codes |