ES2662494B1

ES2662494B1 - System of acceleration and braking of a spaceship, with electromagnetic force

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Publication number: ES2662494B1
Application number: ES201600727A
Authority: ES
Inventors: Vila Francisco Javier Porras
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2016-08-22
Publication date: 2019-01-16
Anticipated expiration: 2036-08-22
Also published as: ES2662494A1

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

SISTEMA DE ACELERACIÓN Y FRENADO DE UNA NAVE ESPACIAL CON FUERZA ELECTROMAGNÉTICA SYSTEM OF ACCELERATION AND BRAKING OF A SPACE SHIP WITH ELECTROMAGNETIC FORCE OBJETIVO DE LA INVENCIÓNOBJECTIVE OF THE INVENTION

El principal objetivo de la presente invención es el de conseguir acelerar y frenar todo lo posible, a una nave espacial, -o, a un satélite artificial-, con un sistema de fuerza electromagnética muy sencillo de instalar, muy económico, y, que ocupa poco espacio.The main objective of the present invention is to accelerate and brake as much as possible, to a spacecraft, or an artificial satellite, with an electromagnetic force system very simple to install, very economical, and, which occupies little space.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

El principal antecedente de la invención que he realizado entre los días ((13-17) 08,16), se halla en el principio físico que sostiene, también, al motor eléctrico de Faraday y Henry. Este principio físico nos dice que, cuando ponemos un conductor eléctrico en el interior de un campo magnético, y, hacemos que lo atraviese una comente, el conductor experimentará una fuerza que lo empujará hacia un lado. En la presente invención se trata de una aplicación de éste mismo principio, que nos permitirá tanto acelerar, como frenar a una nave espacial, o, a un satélite artificial, para frenarlos, sólo tenemos que instalar el mismo sistema, en la popa de la nave o del satélite, en sentido inverso de la fuerza que el que tiene el sistema que hemos instalado en la proa. El segundo antecedente de la invención se halla en la definición misma de “Amperio” que es la siguiente: Un Amperio es la corriente constante que, mantenida en dos conductores rectos paralelos de longitud infinita, de sección circular despreciable, y, colocados a un metro de distancia en el vacío, produciría entre The main antecedent of the invention that I made between the days ((13-17) 08,16), is in the physical principle that also holds the electric motor of Faraday and Henry. This physical principle tells us that, when we put an electric conductor inside a magnetic field, and we make it pass through a current, the driver will experience a force that will push it to the side. In the present invention it is an application of this same principle, which will allow us both to accelerate, as to brake a spacecraft, or, to an artificial satellite, to stop them, we only have to install the same system, in the stern of the ship or satellite, in the opposite direction of the force that has the system that we have installed in the bow. The second antecedent of the invention is found in the very definition of " Ampere " which is the following: An Ampere is the constant current that, maintained in two parallel straight conductors of infinite length, of negligible circular section, and, placed at one meter away in a vacuum, it would produce between

estos conductores, una fuerza igual a 2 jc107 newtons por metro de longitud. Se trata de aplicar esta gran fuerza a los demás elementos del sistema, lo que haremos instalando otro sistema igual que el anterior, -figura n° 3-, en el que los dos conductores (13, 18) se situarán a un metro de distancia, y, los atravesarán dos corrientes de distinto valor y de sentido contrario para que la fuerza sea de repulsión, en lugar de ser de atracción entre los dos conductores (13. 18). These drivers, a force equal to 2 jc107 newtons per meter in length. It is to apply this great force to the other elements of the system, which we will install another system like the previous one, -figure n ° 3, in which the two drivers (13, 18) will be located one meter away , and, they will cross them two currents of different value and of opposite sense so that the force is of repulsion, instead of being of attraction between the two conductors (13. 18).

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

El Sistema de aceleración y frenado de una nave espacial, con fuerza electromagnética, es un sistema de empuje para naves espaciales y satélites artificiales, que comienza en un enchufe (1) de corriente alterna, que se conecta a la primera bobina inductora (2) del tren de transformadores (2-10) que ^semuestra en la figura n° 2. Este tren de transformadores está formado por tres núcleos ^{(3, 6, 9),}que tienen, cada uno, una bobina inductora (2, 5, 8) de dos espiras, y, una bobina inducida (4, 7, 10) de veinte espiras. Las bobinas inductoras (2, 5, 8) conectan los extremos de sus cables con los extremos del cable de las bobinas inducidas (4,7, 10). El número de núcleos y bobinas inductoras y bobinas inducidas variará en función de las exigencias de voltaje de la máquina en el que se instalará el tren de transformadores (2-10). Los extremos del cable de la última bobina inducida (10), se conectan a un puente de diodos (11) que convertirá la comente alterna del enchufe (1), en una corriente continua. Por el otro lado, -figura n° 1-, el puente de diodos (11) se conecta a una bobina (12) de cable de dos y medio centímetros de diámetro, y, veinte espiras, que, a su vez, se conecta a un núcleo de cobre (13) que se halla en el interior del campo magnético de dos imanes (14, 15) siendo norte el polo superior, y, sur, el polo inferior. Unos ejes verticales (16, 17) fijarán el núcleo (13) al suelo y al techo del fuselaje, respectivamente. Para potencial' aún más la invención, sólo tenemos que aplicar la gran fuerza que se ejerce entre dos conductores eléctricos (13, 18) cuando los atraviesa una corriente, tal como se dice en la definición de “Amperio” que he citado antes. Para realizar ésta aplicación, -figura n° 3-, al lado del sistema descrito, instalamos otro sistema igual, en el que los conductores de cada sistema, (13, 18), se situarán a un metro de distancia. En lugar de hacer que las dos comentes que los atraviesan, tengan el mismo sentido en los dos conductores (13, 18), haremos que tengan sentido contrario, de manera que, en lugar de atraerse, se van a repeler... Con la misma The system of acceleration and braking of a spaceship, with electromagnetic force, is a thrust system for spacecraft and artificial satellites, which starts at an AC plug (1), which is connected to the first inductor coil (2) train transformers (2-10) shown in figure 2. This train No. transformer consists of three cores ^{(3, 6, 9),} each having a field coil (2, 5, 8) of two turns, and, an induced coil (4, 7, 10) of twenty turns. The inductor coils (2, 5, 8) connect the ends of their cables to the cable ends of the induced coils (4.7, 10). The number of inductor coils and coils and induced coils will vary depending on the voltage requirements of the machine in which it will be installed the train of transformers (2-10). The ends of the cable of the last induced coil (10), are connected to a diode bridge (11) that will convert the alternating current of the plug (1), into a direct current. On the other hand, -figure No. 1-, the diode bridge (11) is connected to a coil (12) of cable of two and a half centimeters in diameter, and, twenty turns, which, in turn, is connected to a copper core (13) that is inside the magnetic field of two magnets (14, 15), with the upper pole being north, and the lower pole being the south pole. Vertical axes (16, 17) will fix the core (13) to the floor and roof of the fuselage, respectively. To potential 'even more the invention, we only have to apply the great force that is exerted between two electrical conductors (13, 18) when a current flows through them, as it is said in the definition of " Ampere " that I have cited before. To carry out this application, figure 3, next to the described system, we installed another equal system, in which the conductors of each system, (13, 18), will be located one meter away. Instead of making the two words that cross them, have the same sense in the two drivers (13, 18), we will make them have opposite sense, so that, instead of attracting, they will repel ... With the same

fuerza de ( 2 X107 newtons por metro de longitud). Como la fuerza de repulsión afecta por igual a los dos conductores, tenemos que conseguir que ésta fuerza se mueva, tan sólo, en un sentido. Para eso, sólo tenemos que reducir a la cuarta parte la corriente del conductor añadido (18), lo que obligará a que la fuerza de repulsión adquiera la dirección y sentido que va, desde el conductor (13), hacia el conductor (18), porque se creará así una diferencia de potencial, en la que la fuerza del conductor (13) será mayor que la del conductor (18). Eso hará que la fuerza de repulsión no sea tan grande como cuando la corriente es la misma, -y, de un amperio-, en los dos conductores (13, 18), pero, éste hecho no importa ahora, porque, de ésta manera la fuerza aún será muy grande: (strength of (2 X107 newtons per meter of length). Since the force of repulsion affects the two conductors equally, we have to make this force move, only in one direction. For that, we only have to reduce to a quarter the current of the added conductor (18), which will force the repulsion force to acquire the direction and direction that goes, from the conductor (13), to the conductor (18) , because a potential difference will be created, in which the force of the conductor (13) will be greater than that of the conductor (18). That will make the repulsive force not as great as when the current is the same, -and, of one ampere-, in the two conductors (13, 18), but, this fact does not matter now, because, in this way the force will still be very large: (

— ( 2 x l 0 ?) N / m = 5 x l 06 N / m ) . Además, los dos imanes (14, 15) que los dos conductores 4- (2 xl 0?) N / m = 5 xl 06 N / m). In addition, the two magnets (14, 15) make the two conductors 4

(13, 18) tienen por arriba y por abajo, hará que la fuerza de repulsión aún se potencie más en lo que se refiere a dirigirse sólo en una dirección y sentido, además de que añadirá mucho valor a la fuerza total que se ejercerá contra el techo y el suelo del fuselaje de la nave, que será la que se transmitirá hacia el fuselaje a través de tos ejes (16. 17) que los une a los dos conductores (13, 18), de manera que, ésta fuerza será la que empuje hacia delante a la nave espacial, -o, al satélite artificial-, cuando se quiera avanzar, o, hacia atrás, frenándolos, cuando se activen los sistemas descritos que se hayan instalado en la popa, que dirigen la fuerza en senLido contrario, al mismo tiempo que se habrán desactivado los sistemas instalados en la proa. (13, 18) have above and below, will make the repulsive force still stronger in regard to addressing only in one direction and direction, plus it will add much value to the total force that will be exerted against the roof and floor of the fuselage of the ship, which will be the one that will be transmitted to the fuselage through the axles (16. 17) that unites them to the two drivers (13, 18), so that this force will be the one that pushes forward the spacecraft, -or, the artificial satellite-, when one wants to advance, or, backwards, braking them, when the described systems that have been installed in the stern are activated, which direct the force in opposite, at the same time that the systems installed in the bow have been deactivated.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIG URASDESCRIPTION OF FIGURES

Figura n° I: Visla en plañía del sistema acelerador, que eslá formado por el tren de transformadores (2-10) que se muestra en la figura n° 2, que se conecta a un puente de diodos (11) que, por el otro lado, se conecta a una bobina (12) de cable grueso y pocas espiras, que, a su vez, se conecta a un núcleo de cobre (13) que se halla en el interior del campo magnético de dos imanes (14, 15) siendo norte el polo superior y sur el polo inferior. Unos ejes (16, 17) fijarán el núcleo (13) al suelo y el techo del fuselaje. Figure n ° I: View in view of the accelerator system, which is formed by the train of transformers (2-10) shown in figure n ° 2, which is connected to a diode bridge (11) which, by on the other hand, it is connected to a coil (12) of thick cable and few turns, which, in turn, is connected to a copper core (13) that is inside the magnetic field of two magnets (14, 15). ) being north the upper pole and south the lower pole. Axes (16, 17) will fix the core (13) to the floor and roof of the fuselage.

Figura n° 2: Vista en planta de un tren de transformadores formado, en ésta ocasión, por tres núcleos (3, 6, 9) que tienen, cada uno, una bobina inductora (2, 5, 8) y una bobina inducida (4, 7, 10). las bobinas inductoras (2, 5, 8) conectan los extremos de sus cables con los extremos del cable de las bobinas inducidas (4, 7, 10). Figure n ° 2: Plan view of a transformer train formed, on this occasion, by three cores (3, 6, 9) each having an inductor coil (2, 5, 8) and an induced coil ( 4, 7, 10). the inductor coils (2, 5, 8) connect the ends of their cables to the cable ends of the induced coils (4, 7, 10).

Figura n° 3: Vista lateral del sistema acelerador al que le añadimos otro sistema igual que el descrito, situando los dos conductores (13, 18) a un metro de distancia. Figure n ° 3: Side view of the accelerator system to which we add another system as described, placing the two conductors (13, 18) one meter away.

Figuras n° 1-3: Figures n ° 1-3 :

1) Enchufe de corriente alterna1) AC plug

2) Bobina inductora2) Inductor coil

3) Núcleo3) Core

4) Bobina inducida4) Induced coil

5) Bobina inductora5) Inductor coil

6) Núcleo6) Core

7) Bobina inducida7) Induced coil

8) Bobina inductora8) Inductor coil

9) Núcleo9) Core

10) Bobina inducida10) Induced coil

11) Puente de diodos11) Diode bridge

12) Bobina de cable de dos y medio centímetros de diámetro, y, veinte espiras12) Cable coil of two and a half centimeters in diameter, and twenty turns

13) Núcleo de cobre13) Copper core

14) Imán Norte14) North Magnet

15) Imán Sur15) South Magnet

16) Ejes de fijación al suelo del fuselaje16) Fixing axes to the fuselage floor

17) Ejes de fijación al techo del fuselaje17) Fixing axes to the fuselage roof

18) Segundo conductor situado a un metro de distancia del conductor (13)18) Second driver located one meter away from the driver (13)

19) 19)

DESCRIPCIÓN DE UN MODO DE REALIZACIÓN PREFERIDODESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT

El Sistema Je aceleración y frenado de una nave espacial, con fuerza electromagnética, es un sistema de empuje que se puede multiplicar tantas veces como quepa en una nave espacial, lo que permite elegir la fuerza con la que deberá ser empujada. Este sistema ocupa poco espacio en la longitud de la nave, ya que sólo exige de unos quince o veinte centímetros de largo, aunque, de ancho puede ocupar todo el ancho de la estancia en donde se halle instalado, y, de alto, ocupará todo la altura de la estancia. En un metro de largo, se podrán instalar, por lo menos, cmco sistemas como el descrito, lo que se puede duplicar en una estancia de dos metros de largo. Para añadir potencia, instalamos un tren de transformadores (2, 10) que aumentará todo lo posible el voltaje de la corriente, así como podemos utilizar, también, un electroimán, en el lugar de los dos imanes (14, 15). Otro tren de transformadores (2, 10) elevará el voltaje de la corriente, para que aumente la potencia del electroimán. En el tren de transformadores (2, 10), la corriente aumenta su voltaje en función del número de espiras de las bobinas inductoras (2, 5, 8) y las inducidas (4, 7,10). Si suponemos que las inductoras (2, 5, 8) tienen dos o tres espiras, las inducidas (4, 7, 10) tendrán veinte o treinta espiras. Si la corriente que entra en la primera bobina inductora (2), tiene 220 voltios, su bobina inducida (4) enviará 2.200 voltios a la bobina inductora (5) del siguiente núcleo (6), lo que, en la bobina inducida (7) del siguiente núcleo (9) se habrá convertido ya en 22.000 voltios, y, así sucesivamente, hasta llegar a la última bobina inducida (10) que conducirá una corriente de 220.000 voltios. Si añadimos más Núcleos y más Bobinas, el Voltaje aún podrá aumentar mucho más. De ésta manera, podemos crear un campo eléctrico y un campo magnético muy poderosos, que empujarán hacia delante, y, con mucha fuerza, al núcleo de cobre (13), fuerza ésta que se transmitirá hacia el fuselaje a través de los ejes verticales (16, 17). Para éste dispositivo, la regla de Fleming de la mano izquierda es la que determina, con el dedo índice, la dirección del campo magnético; con el dedo medio nos indica la dirección de la comente, y, con el dedo pulgar nos indica la dirección de la fuerza que experimenta el conductor (David fíryant: Electricidad, Ed. Pirámide, Madrid, (2.000), p.l 14). Si observamos ahora la figura n° 1, veremos que, cuando la comente continua, entre por el lado izquierdo del núcleo de cobre (13), -y, ya que la dirección del campo magnético de los imanes (14, 15) se dirige desde el polo norte hacia el polo sur, o, de arriba hacia abajo-, la fuerza que experimentará el núcleo de cobre (13), -en el dispositivo de la figura n° I-, se va a dirigir hacia arriba, hacia la parte superior de la hoja que es en donde suponemos que se halla la proa de la nave. El mismo sistema será instalado, también, en la zona posterior de la nave, para que ésta pueda serfrenada, en tanto que la fuerza se dirigirá, ahora, en sentido contrano, o sea, hacia la popa. Al añadir otro sistema exactamente igual que el descrito, en el que los dos Conductores (13, 18) se hallen a una distancia de un metro, a los que atravesará una corriente eléctrica de un Amperio, y, en sentidos contrarios, conseguiremos una fuer/a de repulsión igual que la fuerza de atracción que se define en la definición del concepto de “Amperio”, tal como la he citado en los Antecedentes de la invención. A partir de ésta fuerza, podemos calcular la aceleración que podría alcanzar la nave espacial, en una hora de recorrido, sólo con la Fuerza de éste segundo sistema añadido. Suponemos, entonces, que las dos corrientes son de un Amperio y que la fuerza de repulsión corresponde a la definida: The System Je acceleration and braking of a spaceship, with electromagnetic force, is a thrust system that can be multiplied as many times as it will fit in a spaceship, which allows to choose the force with which it should be pushed. This system occupies little space in the length of the ship, since it only requires about fifteen or twenty centimeters long, although, wide it can occupy the entire width of the room where it is installed, and, high, it will occupy everything the height of the stay. In a meter long, at least, cmco systems can be installed as described, which can be doubled in a room of two meters long. To add power, we install a train of transformers (2, 10) that will increase the voltage of the current as much as possible, just as we can also use an electromagnet, in the place of the two magnets (14, 15). Another train of transformers (2, 10) will raise the voltage of the current, so that the power of the electromagnet increases. In the train of transformers (2, 10), the current increases its voltage as a function of the number of turns of the inductor coils (2, 5, 8) and the induced ones (4, 7,10). If we assume that the inductors (2, 5, 8) have two or three turns, the induced ones (4, 7, 10) will have twenty or thirty turns. If the current that enters the first inductor coil (2), has 220 volts, its induced coil (4) will send 2,200 volts to the inductor coil (5) of the next core (6), which, in the induced coil (7) ) of the next core (9) will have already become 22,000 volts, and so on, until it reaches the last induced coil (10) that will conduct a current of 220,000 volts. If we add more Cores and more Coils, the Voltage can still increase much more. In this way, we can create a very powerful electric field and magnetic field, which will push forward, and with great force, the copper core (13), which force will be transmitted to the fuselage through the vertical axes ( 16, 17). For this device, the Fleming rule of the left hand is the one that determines, with the index finger, the direction of the magnetic field; with the middle finger indicates the direction of the current, and, with the thumb indicates the direction of the force that the driver experiences ( David fíryant: Electricity, Ed. Pirámide, Madrid, ( 2,000), pl 14). If we now look at Figure 1, we will see that, when the current continues, it enters through the left side of the copper core (13), -y, since the direction of the magnetic field of the magnets (14, 15) is directed from the north pole to the south pole, or, from top to bottom, the force that the copper core will experience (13), -in the device of figure n ° I-, will be directed upwards towards the upper part of the blade that is where we assume that the prow of the ship is located. The same system will be installed, also, in the rear area of the ship, so that it can be restrained, while the force will be directed, now, in the opposite direction, that is, towards the stern. By adding another system exactly like the one described, in which the two drivers (13, 18) are at a distance of a meter, which will pass through an electric current of one Ampere, and, in opposite directions, we will achieve a force of repulsion equal to the force of attraction that is defined in the definition of the concept of " Ampere ", such as I have cited it in the Background of the invention. From this force, we can calculate the acceleration that could reach the spacecraft, in one hour of travel, only with the Force of this second system added. We assume, then, that the two currents are of an Ampere and that the repulsion force corresponds to the defined one:

F — 2 '101N / t u . La aceleración se obtiene de la ecuación de Newton: F - 2 '10 1N / tu. The acceleration is obtained from the Newton equation:

F _ 2 107 NF _ 2 107 N

^a = — 104 m i s 2. Si aplicamos ahora éste valor en la ecuación del espacio m 2 1 0 ’ kg ^a = - 104 mis 2. If we now apply this value in the equation of space m 2 1 0 ' kg

acelerado, obtenemos un recorrido para ésta nave espacial que tendrá una Masa de (2 • 103 kg) , que accelerated , we get a tour for this spacecraft that will have a mass of (2 • 103 kg), which

será el producto entre la Aceleración y el cuadrado del Tiempo, según la ecuación de Galileo: x = a t2 ^{= 104 3.6002 = 104 1.296 104 = 1796 1011} m will be the product between the Acceleration and the Time square, according to the Galileo equation: x = a t2 ^{= 104 3.6002 = 104 1,296 104 = 1796 1011} m

que, como se puede comprobar, sería más que suficiente para hacer llegar a la nave a Marte, en poco menos de media hora, porque Marte se halla de la Tierra a una distancia de: which, as you can see, would be more than enough to get the ship to Mars, in less than half an hour, because Mars is on Earth at a distance of:

Cierra-Marte = 5 10‘° /W. Como he dicho en el apartado de la descripción que hay que reducir la corriente del segundo conductor (18) a la cuarta parte, también reduciremos a la cuarta parte el valor de todo lo calculado, y, aún así, la nave espacial sólo tardaría dos horas en llegar a Marte... lo que no está nada mal... si es que es cierto el valor de la fuerza que encontramos en la definición de “A m p e r i o En cualquier caso, ésta fuerza que acabo de calcular, sería la que se añadiría a la que produciría la presencia de los imanes (14, 15) en los dos conductores (13, 18), lo que aún sería mucho más grande el empuje conseguido y la aceleración total. Close-Mars = 5 10 '° / W. As I said in the section of the description that we must reduce the current of the second conductor (18) to a quarter, we will also reduce to a quarter the value of everything calculated, and, even so, the spacecraft would only take two hours to reach Mars ... which is not bad ... if it is true the value of the force that we find in the definition of "A mperio In any case, this force that I just calculated, would be the one it would be added to the one that would produce the presence of the magnets (14, 15) in the two conductors (13, 18), which would still be much greater the thrust achieved and the total acceleration.

Claims

REIVINDICACIONES

1) System of acceleration and braking of a spacecraft, with electromagnetic force, characterized by being a system for spacecraft and artificial satellites, which starts at an AC plug (1), which is connected to the first inductor coil (2) ) of the transformer train (2-i 0). This transformer train (2, 10) is formed, at least, by three cores (3, 6, 9), each having an inductor coil (2). , 5, 8) of two turns, and, an induced coil (4, 7, 10) of twenty turns; the inductor coils (2, 5, 8) connect the ends of their cables to the cable ends of the induced coils (4, 7, 10); the ends of the cable of the last induced coil (10), are connected to a diode bridge (11) which, on the other hand, is connected to a coil (12) of cable of two and a half centimeters in diameter, and, twenty turns, which, in turn, is connected to a copper core (13) that is inside the magnetic field of two magnets (14, 15) with the upper pole being north, and the lower pole with the south pole; vertical axes (16, 17) will fix the core (13) to the floor and roof of the fuselage, respectively.

2) System of acceleration and braking of a spacecraft, with electromagnetic force , -according to the first claim-, characterized as a variant that further enhances the invention, in which, next to the system described, we installed another system equal, in that the conductors of each system, (13, 18), will be placed one meter away, and, they will cross currents of opposite direction and different value.