RO134599B1 - Dronă cu propulsie ionică - Google Patents

Description

Orice persoană are dreptul să formuleze în scris și motivat, ia OSIM, o cerere de revocare a brevetului de invenție, în termen de 6 luni de la publicarea mențiunii hotărârii de acordare a acesteia

RO 134599 Β1

Invenția se referă la o dronă care folosește propulsia ionică pentru deplasare în spațiu.

Sunt cunoscute experimentele de ionizare a aerului prin crearea unei plasme de electroni cu o densitate de electroni de 10¹⁷/cm³, prin suprapunerea într-o regiune mică a unor pulsuri de microunde de putere maximă 400 MW, frecvență de 10,1 GHz și energie 6.8 J/puls cu radiație laser pulsată produsă cu un laser Nd:YAG cu pulsuri de 8 ns, 600 mJ, și frecvența repetiției de 10 Hz, ([1] Ehsan, V., Sărită, P., et al., “Microwave Triggered Laser lonization of Air”, American Physical Society, 54th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics, October 29-November 2, 2012, abstract id. PP 8.162).

Este cunoscut de asemenea efectul Biefeld-Brown de generare a unei forțe de deplasare a unui condensator electric cu două armături semisferice, în direcția armăturii pozitive. Este cunoscută de asemenea soluția de dronă cu forță de propulsie produsă prin vânt ionic realizat prin ionizarea aerului la nivelul a două rețele de fire electrice conectate la polii unei surse electrice de înaltă tensiune, de circa 50 Kv, cu producerea unor ioni pozitivi și respectiv-negativi la nivelul acestora și circularea ionilor pozitivi către rețeaua negativată.

Mai sunt cunoscute totodată dispozitive de generare de energie electrică tip transformator magneto-electric, precum cel din documentul de brevet US 6362718 B1, (Motionless electromagnetic generator) care au forma unui transformator magnet cu două părți feromagnetice în U ce încadrează un miez central din magnet permanent, pe fiecare parte feromagnetică în U existând o înfășurate solenoidală cu număr mai mic de spire în proximitatea unuia din polii magnetului central, alimentate cu curent electric alternativ de putere medie, care micșorează și măresc periodic fluxul magnetic constant al magnetului permanent prin fluxul magnetic propriu, ceea ce determină la nivelul unei înfășurări solenoidale cu număr mai mare de spire dispusă pe latura mediană a părții feromagnetice în U, o variație de flux magnetic ce induce un curent electricîn această înfășurare solenoidală, de putere medie mai mare decât cea consumată pentru alimentarea înfășurărilor solenoidale mai mici, de întrerupere periodică a fluxului magnetic al magnetului. Forma optimă pentru impulsurile de curent de alimentare a înfășurărilor solenoidale de variere a fluxului magnetic este cea de dinți dreptunghiulari.

De asemenea, este cunoscut generatorul homopolar care utilizează un disc electroconductiv rotit în raport cu un stator cu magneți ce realizează un câmp electric de polarizare electrică a discului de pe care se poate prelua diferența de potențial indusă între ax și marginea discului sau între fețe, discul rotativ putând fi în particular supraconductor.

Din documentul RO 2005 01068 A2 se cunoaște o navă spațială cu propulsie ionică, utilizabilă atât în spațiul atmosferic, cât și în spațiul extraatmosferic, care prezintă un motor magnetoelectric cu două rotoare, contrarotite pe niște ghidaje circulare și prevăzute între niște magneți cu niște pale dreptunghiulare, formând o turbină de aer, un rotor fiind solidarizat cu un sector sferic, realizat din aliaj diamagneticușor, care formează un scut electromagnetic ce este ionizat printr-un câmp electric, produs prin rotația acestui sectorîn raport cu magneții celuilalt rotor, în partea superioară, și în raport cu o carcasă magnetică a unui habitat, la partea inferioară, cu fața exterioară încărcată pozitiv, pentru generarea unei depresiuni de aer la nivelul acestui sector, prin ionizarea aerului și respingerea ionilor pozitivi de aer, produși cu ajutorul a două fascicule de microunde, în impulsuri produse de niște magnetroane de putere, cu ghid de undă, acordate pe frecvența de rezonanță a electronilor de ionizare, pentru mărirea forței portante, de levitație, sectorul având două porțiuni în formă de pale dreptunghiulare de turbină, pentru absorbția fracțiunii de aer neionizat și introducerea acestuia în niște canale, aerul astfel absorbit și ionizat între palele dintre magneții rotoarelor, polarizate electric, fiind introdus în canalul unui motor ionic central, ionii de aer

RO 134599 Β1 fiind apoi accelerați de niște electrozi de tip sită metalică, cu fire izolate electric, conectate 1 la fețele polarizate electric ale unor suporturi din electret termorezistent, ionii de aer astfel accelerați fiind apoi introduși într-un efuzor și confinați de un magnet toroidal apolar, 3 stabilizarea navei fiind realizată prin acționarea electromecanică comandată giroscopic a unor pale metalice de variere a aerului circulat prin niște canale radiale și efuzat sub navă. 5

Din documentul R0132916 AO este cunoscută o navă spațială discoidală, utilizabilă atâtîn spațiul atmosferic, cât și în spațiul extraatmosferic. Procedeul conform invenției constă 7 în ionizarea direcționată exterioară a unui volum de aer, concomitent cu crearea unui câmp electrostatic exterior aparatului de zbor, având ca efect deplasarea volumului de aer în 9 partea opusă aparatului, generând o diferență de presiune și o forță portantă. Schimbarea direcției și intensității de iradiere, corelată cu direcția și intensitatea câmpului polar al apara- 11 tului, poate determina deplasări cu viteze variabile în orice direcție sau unghi, inclusiv pe direcție verticală, sau obținerea sustentației la punct fix. Aparatul conform invenției este 13 constituit dintr-o carcasă de formă discoidală, având niște plăci polare segmentate, dispuse simetric și uniform, care oferă posibilitatea încărcării acestora la potențiale diferite, pentru 15 deplasări în orice direcție, cu viteze variabile, și cuprinde o sursă de energie, un element motor, un grup de comandă și ghidaj, un generator de câmp și un generator de câmp 17 complementar, niște ionizatoare variabile, o sursă de ionizare, niște contactoare și relee de comandă, un motor suplimentar cu propulsie ionică pentru deplasarea pe orizontală, și o 19 sursă a motorului cu propulsie ionică.

Dezavantajele acestora constau în complexitatea mărită pe care o prezintă. 21

Este cunoscut de asemenea și generatorul electromagnetic Michel Meyer (Renaud de la Taille, „A powerplantat nome, Science et vie, nr.700, march 1976, p.42-45) care 23 -conform experimentelor, a produs o putere de circa 40 W cu un consum de sub 2W, la capetele unei bare de cupru cu un capăt conectat prin o diodă la borna + a sursei de curent, 25 prin introducerea acesteia într-un solenoid alimentat de la un oscilator cu cuarț cu un tranzistor acordat pe o frecvență egală cu un submultiplu al frecvenței de rezonanță electro- 27 nică a atomilor de cupru, de 172,753867 kHz.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în generarea forței de sustentație 29 cât și a forței de înaintare prin ionizarea aerului, astfel încât să poată decola vertical și să se deplaseze în spațiul aerian având emisii poluante “0”. 31

Drona cu propulsie ionică conform invenției rezolvă această problemă tehnică prin aceea că prezintă un profil aerodinamic în formă de aripă delta din material metallic ușor sau 33 din material compozit metalizat, cu două semi-aripi, o coadă în partea opusă vârfului și o parte tip clopot dispusă central, cu o carcasă metalizată, din trei părți: o cupolă semisferică, 35 o parte mediană de “fustă” și o placă inferioară cu o gaură centrală înconjurată circular de niște găuri, iar carcasa metalizată are o bobină Tesla de înaltă tensiune dispusă central în 37 interiorul ei, ce prezintă un secundar dispus pe un suport cilindric izolator electric și termorezistent și un primar dispus pe un suport tronconic fixat de capătul inferior al suportului 39 cilindric, iar la partea inferioară a părții tip clopot este fixat pe niște rulmenți, un ansamblu motor cu magneți permanenți, prelungit cu un generator electric la care, pe partea superioară 41 a profilului aerodinamicîn părțile laterale față de coadă, sunt fixate prin niște izolatori electrici două rețele electroconductive din plasă metalică cu ochiuri mici, pentru atragerea electro- 43 statică a ionilor pozitivi generați la nivelul carcasei metalizate a părții tip clopot. Suportul cilindric al bobinei Tesla este fixat de un suport isolator cu o parte circulară cu gaură centrală 45 și care are o flanșă-suport cilindrică, metalizată la exterior și fixată perpendicular pe ea, pe care sunt fixați doi rulmenți superior și inferior, metalici, pe care se fixează părțile rotative 47 superioară și inferioară contrarotite ale motorului cu magneți permanenți a cărui parte

RO 134599 Β1 rotativă superioară este prelungită marginal cu magneți rotorici plăți, cu polarizarea pe direcția grosimii și polii pe fețe, partea rotativă inferioară fiind prelungită marginal cu două coroane conductoare subțiri, preferabil din material supraconductor la temperatura camerei, interconectate electric printr-un inel conductiv, coroana conductoare inferioară fiind prelungită până la nivelul rulmentului inferior de care este lipită, marginile exterioare ale coroanelor conductoare formând un generator homopolar, fiind unite prin niște punți conductive cu contactor cu biluță care contactează suprafața interioară metalizată a unui inel contactor lipit cu partea electroizolantă de peretele interior al fustei carcasei. în dreptul coroanei conductoare este fixat de placa inferioară un magnet inelar subțire, cu polii N-S pe fețe și cu polarizația coliniară cu cea a magneților plăți, deasupra marginii superioare a flanșei-suport fiind fixată o placă-suport intermediară electroizolantă cu o flanșă cilindrică în jurul căreia se fixează un transformator inelar ridicător de tensiune, sub placa-suport intermediară în zona marginală a acesteia, fiind fixată o frână electromagnetică.

Drona cu propulsie ionică conform invenției, prezintă avantajul că este capabilă să-și genereze atât forța de sustentație cât și forța de înaintare prin ionizarea aerului astfel încât să poată decola vertical și să se poată deplasa în spațiul aerian cu frecare redusă și în mod ecologic, fără poluare chimică, pentru captare de imagini fotografice și de date atmosferice.

Invenția este prezentată pe larg în continuare în legătură și cu fig. 1...8 care reprezintă:

- fig. 1, vedere în secțiune A-A din fig.2 a dronei cu propulsive ionică;

- fig. 2, vedere de sus a dronei cu propulsive ionică conform invenției;

- fig. 3 a, b, vedere de jos a unei jumătăți de parte rotativă superioară a) și inferioară b) a motorului dronei în varianta de motor magnetic;

- fig. 4, vedere de interior a unei părți din cupola semisferică a părții tip clopot a dronei, cu strat de rezonanță electromagnetică;

- fig. 5, vedere din lateral a părții de spate a dronei;

- fig. 6, vedere de jos a unei jumătăți a plăcii inferioare a părții tip clopot a dronei;

- fig. 7, vedere în secțiune verticală a motorului dronei în varianta de motor magnetoelectric;

- fig. 8, a, b, schema electrică a dronei în varianta a) cu transformator magneto-electric de înaltă frecvență și b) în particular - de rezonanță cu atomii rețelei metalice a carcasei dronei.

Conform invenției, drona cu propulsie ionică este realizată dintr-un profil aerodinamic A în formă de aripă delta, din fibră de carbon cu suprafața metalizată sau din metal ușor (aluminiu, alamă), cu două semi-aripi: F, F' pe care este fixată central o parte tip clopot P, iar în partea opusă vârfului v este fixată o coadă C din fibră de carbon, în părțile laterale ale acesteia fiind fixate prin niște izolatori electrici i două rețele R, R' electroconductive din plasă metalică, electroconductivă, cu ochiuri mici, pentru atragerea electrostatică a ionilor pozitivi generați la nivelul clopotului P, de partea inferioară fiind fixate niște picioare H.

Partea de clopot P este formată dintr-o carcasă 1 metalizată cu trei părți: o cupolă semisferică 1a, o parte mediană de “fustă” 1b și o placă inferioară 1c, părțile 1a și 1b fiind realizate cu grosime mică (0,2-1,5 mm) din metal ușor: aluminiu, aluminiu nichelat sau alamă sau din compozit cu fibră de carbon sau plastic dur metalizat la exterior, placa inferioară 1c fiind realizată similar și având o gaură centrală o înconjurată circular de niște găuri o' și de niște găuri o. în interiorul dronei este dispusă vertical și central o bobină Tesla 2 de înaltă tensiune (10-100 kV), cu secundarul s dispus pe un suport cilindric 2a isolator electric și termorezistent și cu primarul p dispus pe un suport tronconic 2b fixat prin lipire de capătul

RO 134599 Β1 inferior al suportului cilindric 2a care este fixat de un suport isolator 3 cu o parte circulară 3a 1 cu gaură centrală care lasă descoperite găurile o, o' din placa inferioară 1c și care are o flanșă-suport 3b cilindrică, metalizată la exterior și fixată perpendicular pe ea, care 3 încadrează suportul tronconic 2b al bobinei Tesla 2. Pe flanșa-suport cilindrică 3b sunt fixați doi rulmenți 4, 4' din material cât mai electroconductiv, de exemplu din Cu-Sn (bronz- 5 rezistent la uzură), pe care se fixează părțile rotative superioară 5 și inferioară 6 contrarotite de forța magnetică sau magneto-electrică, ale unui motor M magnetic sau magnetoelectric 7 a cărui parte rotativă superioară 5 este prelungită marginal cu magneți rotorici 7 plăți, cu polarizarea pe direcția grosimii și polii pe fețe, partea rotativă inferioară 6 fiind prelungită 9 marginal cu două coroane conductoare 8a, 8b subțiri, preferabil din material supraconductor la temperatura camerei, pe bază de fullerene sau grafene sau din Pt sau Ag, interconectate 11 electric printr-un inel conductiv j, coroana conductoare 8b inferioară fiind prelungită până la nivelul rulmentului 4' de care este lipită. De asemenea, marginile exterioare ale coroanelor 13 conductoare 8a, 8b formând un generator homopolar G sunt unite prin punți conductive b cu contactor cu biluță c formând niște contactori electrici 9 care contactează suprafața 15 interioară d metalizată a unui inel contactor 10 lipit cu partea electroizolantă e de peretele interior al fustei 1b a carcasei 1 metalizate. 17 în dreptul coroanei conductoare 8b, sub aceasta, este fixat de placa inferioară 1c un magnet inelar 11 subțire, cu polii N-S pe fețe și cu polarizația coliniară cu cea a magneților 19 plăți 7, cu marginea interioară până la nivelul marginii exterioare a părții circulare 3a , necesar pentru inducere de forță Lorentz asupra electronilor din coroanele conductoare 8a, 21

8b și producere de diferență de potențial între marginile interioară și exterioară ale acestora, împreună cu magneții plăți 7, curentul electric astfel produs conform principiului funcțional 23 al generatorului homopolar fiind colectat de pe partea metalică a flanșei-suport 3b și de pe inelul contactor 10. 25

Deasupra marginii superioare a flanșei-suport 3b se fixează o placă-suport intermediară 12 electroizolantă cu o flanșă cilindrică g în jurul căreia se fixează un transformator 27 inelar 13 ridicător de tensiune, cu miez f din ferită de frecvență înaltă sau ferită f + magneți m (înseriați cu părțile feritice, conform soluției de transformator magnetic US 6362718 B1) 29 și înfășurări solenoidale primară t, și secundară t', în jurul căruia se dispun părțile electronice ale unui invertor 14, cu chopper/oscilator 14' și stabilizator de tensiune, tip cc-ac sau cc-cc 31 pulsatoriu, care transformă curentul continuu dat de generatorul homopolar G în curent alternativ de frecvență înaltă (kHz) sau în curent continuu pulsatoriu și doi-patru super-capacitori 33 15 sau o baterie de acumulator.

Sub placa-suport intermediară 12, în zona marginală a acesteia, se fixează o frână 35 electromagnetică 16 formată dintr-un șir circular de solenoizi I fără miez feros, înseriați electric și cu suprafața inferioară apropiată de suprafața superioară a magneților rotorici 7 37 ai părții rotative superioare 5 a motorului magnetic M, care la închiderea circuitului încarcă supercapacitorii 15 care ulterior pot fi descărcați comandat tot prin solenoizii I ai frânei 39 electromagnetice 16, iar oprirea și pornirea dronei se face cu supercapacitorii 15 încărcați.

Deasupra acestui ansamblu electronic se fixează o placă-suport finală 17 pe care se 41 fixează componentele electronice ale unui distribuitor 18 care distribuie curentul electric primit de la secundarul t' al transformatorului inelar 131a primarul bobinei Tesla 2 și la blocul 43 de alimentare și comandă 19 interconectat cu distribuitorul 18, al unui generator de microunde 20 cu clistron h și pâlnie k tip antennă-horn, dispus central, cu deschiderea pâlniei k 45 în dreptul găurii o din placa inferioară 1c și al unor lasere 21 dispuse circular în jurul

RO 134599 Β1 generatorului de microunde 20, cu ieșirea razei laserîn dreptul găurilor o' din placa inferioară 1c. Blocul de alimentare și comandă 19 include și un sub-bloc de radiocomandă 22 care primește comanda radio prin intermediul unei mini-antene q fixată într-un isolator electric n din vârful cupolei semisferice 1a și care transmite informații preluate de la minim o minicameră video w fixată într-o gaură o sau/și de la niște senzori de analiză a atmosferei sau a solului.

în cazul realizării din material plastic dur sau din fibră de carbon metalizată la exterior (prin nichelare, argintare sau aurire, etc.), partea 1a-1b a carcasei 1 metalizate are zona u de spate, dinspre coada C, nemetalizată sau metalizată dar delimitată/separată de restul suprafeței metalizate printr-o zonă tip bandă îngustă nemetalizată.

Secundarul s al bobinei Tesla 2, generatoare de înaltă tensiune, are capătul superior conectat electric la partea metalică exterioară a carcasei 1 metalizate prin intermediul unei diode redresoare r de înaltă tensiune, pentru ionizarea pozitivă a suprafeței părților 1 a și 1 b ale carcasei 1, capătul inferior al secundarului s fiind coectat similar la rețelele R, R' prin tiristori de înaltă tensiune comandați electric prin intermediul blocului de alimentare și comandă 18, pentru negativarea electrică preferențială fie a rețelei R, fie a rețelei R' fie a ambelor rețele simultan.

în cazul realizării motorului magnetic M ca în fig.3, de exemplu, cu magneți 5m plăți la partea superioară și trei rânduri circulare de magneți 6m, 6m', 6m decalate unghiular, la partea inferioară, cu magneții dispuși înclinați față de direcția radială și față de planul rotației, pentru oprirea acestui motor magnetic M după recuperarea dronei se utilizează 1-4 discuri magnetice sau feromagnetice care se dispun sub placa inferioară 1 c în dreptul părții rotative 6 a motorului magnetic M, care atrasă de acestea se va opri.

în varianta cu motor magnetoelectric, M', acesta trebuie realizat cu stator dublu 23 și cu magneți rotorici ai părților rotoare identici dar cu polarizarea orientată corespondent rotirii în sensuri contrare, (fig. 7).

Pentru facilitarea ionizării părții 1a sau/și 1b a carcasei 1 metalizate, pe suprafața interioară a acesteia în prealabil acoperită cu un strat submilimetric subțire isolator electric (de exemplu, de nitrolac sau epoxidic sau ceramic) se depun periodic niște straturi de rezonanță electromagnetică 24 subțiri, conductive electric, în formă șerpuitoare (24a), de conductor extins ondulatoriu dinspre centru spre marginea cupolei 1a a carcasei 1, sau în formă de bobine eliptice (24b) dispuse succesiv înseriate dinspre centrul spre marginea cupolei 1a, capetele dinspre marginea cupolei 1a sau și capetele dinspre centrul acesteia fiind unite și conectate electric la ieșirea transformatorului inelar 13 prin intermediul distribuitorului 18 interconectat cu blocul de alimentare și comandă 19 și cu oscilatorul 14', frecvența v_R a oscilatorului 14' al invertorului 14 fiind aleasă în acest caz egală cu un submultiplu al frecvenței de rezonanță a rotației electronilor periferici ai atomilor matricei metalice din care este realizat stratul metallic/metalizat al cupolei 1a, (172,753 kHz -în cazul realizării din Cu, Bz sau alamă), montajul electronic al oscilatorului 14' putând fi în acest caz ca în fig. 8b, în sine cunoscut.

în altă variantă, pentru reducerea consumului de energie la nivelul straturilor de rezonanță electromagnetică 24, acestea au capetele dinspre cupolă conectate separat la ieșirea transformatorului inelar 13 astfel încât să fie conectate și alimentate electric succesiv și periodic, cu perioadă reglabilă, prin intermediul distribuitorului 18 interconectat cu blocul de alimentare și comandă 19, similar conectării la sursa de alimentare a solenoizilor unui motor electric, în acest mod, intensitatea ionizării părții metalice a cupolei 1a poate fi reglată prin reglarea perioadei de comutare a alimentării electrice de la un strat de rezonanță electro

RO 134599 Β1 magnetică 24 la un strat 24 adiacent, (ionizarea fiind mai intensă când perioada menționată 1 este mai mică), în altă variantă, înainte de realizarea straturilor de rezonanță electromagnetică 24, în suprafața interioară a cupolei 1a sunt implantați ioni ai unor elemente cu nuclee 3 cu rezonanță-gigant nucleară care- conform unui model cuantic multi-vortexial de nucleon, măresc local presiunea cuantică statică și generează o forță de sustentație de diferență de 5 presiune cuantică, (M. Arghirescu (2017), “The Generation of Propulsion Force by the Quantum Energy: The E-M Drive”Case, Open Access Library Journal, 4, e3363). 7 în altă variantă, în același scop pot fi implantați în suprafața interioară a cupolei 1a ioni cu nuclee puternic rezonante la acțiunea unor unde electromagnetice de rezonanță 9 nucleară, de frecvență înaltă, aplicată prin intermediul unor straturi de rezonanță electromagnetică 24 secundare, suprapuse peste straturile 24 inițiale pe care este aplicată 11 frecvența v_R de rezonanță cu electroni periferici ai matricei metalice a acoperirii 1a cupolei 1 metalzată. 13

Funcționarea dronei cu propulsie ionică este următoarea:

în varianta cu motor magnetic M, după deblocarea părții rotative inferioare 6 și a celei 15 superioare 5, de exemplu cu un mini-actuator electric, cele două părți, inferioară 6 și superioară 5 ale motorului magnetic M vor fi rotite în sensuri reciproc opuse, astfel încât 17 magneții rotorici 7 atașați părții rotative superioare 5 vor induce în coroanele conductoare 8a, 8b împreună cu magnetul inelar 11 fix, o forță Lorentz F, care va genera o deplasare a 19 electronilor către rulmentul 4', curentul electric h astfel generat fiind cules de peflanșa-suport cilindrică 3b și de pe inelul electroconductiv j și aplicată transformatorului inelar 13 prin 21 intermediul invertorului 14 care transformă curentul cotinuu dat de generatorul homopolar G în curent alternativ sau continuu pulsatoriu de frecvență înaltă (10-200 kHz), curentul 23 electric l₂ generat de secundarul t' ridicător de tensiune al transformatorului inelar 13 fiind aplicat primarului bobinei Tesla 2 prin intermediul distribuitorului 18, conform comenzii 25 electronice primite de la blocul de alimentare și comandă 19 comandat prin intermediul sub-blocului de radiocomandă 22, acest bloc 19 realizând prin tiristorii din secundarul s al 27 bobinei Tesla 2, ionizarea pozitivă a părților metalizate 1a și 1b ale carcasei 1 a părții de clopot sau/și a zonei u de spate a acesteia sau/și a părții metalizate inferioare z a profilului 29 A aerodinamic al dronei.

Pentru sustentație prin efect Biefeld-Brown (generare de depresiune de aerdeasupra 31 navei prin ionizare pozitivă, realizată prin scoatere de electroni, atât a carcasei cât și a aerului ce vine în contact cu aceasta, care prin ionizare este respins electrostatic), părțile 33 1a-1b ale carcasei 1 metalizate sau și partea u a acesteia sunt conectate cvasi-continuu la secundarul bobinei Tesla 2 iar partea inferioară z a profilului aerodinamic A este conectată 35 electric pulsatoriu, astfel încât aerul de la nivelul acesteia să fie ionizat și respins electrostatic în mod repetat, cu o frecvență de 50-3000 Hz, cu generarea unor unde de presiune similare 37 celor generate de aripile unui fluture. în mod similar poate fi conectată electric la secundarul s al bobinei Tesla 2 prin intermediul unor tiristori de putere și partea metalizată u a carcasei 39 1, pentru deplasare pe orizontală, deplasare realizată și cu ajutorul rețelelor R, R' electroconductive, conectate selectiv la borna inferioară, de negativare, a secundarului s al bobinei 41 Tesla 2, prin tiristori de putere comandați prin intermediul blocului de alimentare și comandă 19, conectarea selectivă a acestor rețele R, R' permițând și realizarea de manevre de 43 deplasare dreapta-stânga a dronei, prin vântul ionic generat prin deplasarea ionilor pozitivi de aer generați la nivelul părții de clopot P a dronei. 45

Pentru facilitarea procesului de ionizare, prin blocul de alimentare și comandă 19 este activat și clistronul h al generatorului de microunde 20 și niște lasere 21 a căror radiație, 47 combinată cu acțiunea microundelor și a câmpului electrostatic, facilitează ionizarea aerului.

RO 134599 Β1

Totodată, activarea selectivă a laserelor 21 permite și mici manevre ale dronei, prin ionizare mai intensă în zona cu radiație laser și înclinarea bazei dronei prin forța ascensională suplimentar generată, drona obținând astfel și o viteză de înaintare ca urmare a componentei orizontale a forței, ca diferență de presiune astfel generată.

în exemplul de realizare cu transformator inelar 13 magneto-electric, acesta are două părți de miez f din ferită sau metglass de frecvență înaltă și doi magneți m polarizați longitudinal (conform soluției de transformator magnetic US 6362718 B1), fiecare în formă de arc de cerc, cu lungimea miezului feritic f de minim % din perimetrul cercului format de ansamblul de înseriere a acestora, realizat prin interpunerea părților de miez f între magneții m dispuși astfel încât polarizațiile să fie orientate circular, în prelungire, înfășurările solenoidale primare t fiind dispuse câte două la capetele fiecărui miez f feritic sau din metglass înseriate, încadrând înfășurările solenoidale secundare t' și conectate la generatorul G astfel încât curentul continuu dat de acesta și transformat în curent pulsat de frecvență înaltă (87-200 kHz) să producă periodic în miezul f flux magnetic de sens sens contrar celui dat de magneții m, curentul alternativ astfel produs în înfășurările secundare t' fiind trimis consumatorilor de producere a ionizării aerului, prin intermediul distribuitorului 18 și a blocului de alimentare și comandă 19.

în particular, distribuitorul 18 poate fi prevăzut cu componente de modificare a frecvenței pentru generarea în secundarul s al bobinei Tesla 2 a unei frecvențe egală cu un submultiplu al frecvenței de rezonanță de scoatere a unor electroni periferici din atomii părții metalizate a carcasei 1, respectiv: 172,753 kHz, în cazul în care metalizarea carcasei 1 este realizată prin alămire (Cu-Zn) sau acoperire cu bronz (Cu-Sn), astfel încât câmpul electromagnetic de înaltă frecvență produs de bobina Tesla 2 la nivelul carcasei 1 metalizate să faciliteze ionizarea pozitivă intensă a acesteia.

Prin găurile o pot fi scoase parțial sub fața inferioară z a profilului aerodinamic A niște minicamere w sau senzori de colectare de date de analiză a aerului sau a solului.

înalta tensiune la nivelul carcasei 1 metalizate poate fi și de ordinul a 50 kV, (limită inferioară), pentru reducerea corespunzătoare a greutății dronei ea putând fi obținută, în altă variantă, și cu un multiplicator de tensiune cu diode și condensatori, (Cockcroft-Walton voltage multiplier).

Claims (6)

1. Revendicări 1

   1. Dronă cu propulsie ionică, ce prezintă un profil aerodinamic (A) în formă de aripă 3 delta din material metallic ușor sau din material compozit metalizat, cu două semi-aripi (w, w'), o coadă (C) în partea opusă vârfului (v) și o parte tip clopot (P) dispusă central, cu o 5 carcasă (1) metalizată, din trei părți: o cupolă semisferică (1a), o parte mediană de “fustă” (1b) și o placă inferioară (1c) cu o gaură centrală (o) înconjurată circular de niște găuri (o', 7

   o), carcasa (1) metalizată având o bobină Tesla (2) de înaltă tensiune dispusă central în interiorul ei, ce prezintă un secundar (s) dispus pe un suport cilindric (2a) izolator electric și 9 termorezistent și un primar (p) dispus pe un suport tronconic (2b) fixat de capătul inferior al suportului cilindric (2a), iar la partea inferioară a părții tip clopot fiind fixat pe niște rulmenți 11 un ansamblu motor (Μ, M') cu magneți permanenți sau electromagneți, prelungit cu un generator electric, caracterizată prin aceea că, pe partea superioară a profilului aerodinamic (A) 13 în părțile laterale față de coadă (C), sunt fixate prin niște izolatori electrici (i) două rețele (R, R') electroconductive din plasă metalică cu ochiuri mici, pentru atragerea electrostatică a 15 ionilor pozitivi generați la nivelul carcasei (1) metalizate a părții tip clopot (P), suportul cilindric (2a) este fixat de un suport isolator (3) cu o parte circulară (3a) cu gaură centrală și 17 care are o flanșă-suport (3b) cilindrică, metalizată la exterior și fixată perpendicular pe ea, pe care sunt fixați doi rulmenți (4, 4') superior și inferior, metalici, pe care se fixează părțile 19 rotative superioară (5) și inferioară (6) contrarotite ale motorului (Μ, M') cu magneți permanenți, a cărui parte rotativă superioară (5) este prelungită marginal cu magneți rotorici (7) 21 plăți, cu polarizarea pe direcția grosimii și polii pe fețe, partea rotativă inferioară (6) fiind prelungită marginal cu două coroane conductoare (8a, 8b) subțiri, preferabil din material 23 supraconductor la temperatura camerei, interconectate electric printr-un inel conductiv (j), coroana conductoare (8b) inferioară fiind prelungită până la nivelul rulmentului (4') inferior 25 de care este lipită, marginile exterioare ale coroanelor conductoare (8a, 8b) formând un generator homopolar (G) fiind unite prin niște punți conductive (b) cu contactor (9) cu biluță 27 (c) care contactează suprafața interioară (d) metalizată a unui inel contactor (10) lipit cu partea electroizolantă (e) de peretele interior al fustei (1 b), în dreptul coroanei conductoare 29 (8b) fiind fixat de placa inferioară (1c) un magnet inelar (11) subțire, cu polii N-S pe fețe și cu polarizația coliniară cu cea a magneților plăți (7), deasupra marginii superioare a 31 flanșei-suport (3b) fiind fixată o placă-suport intermediară (12) electroizolantă cu o flanșă cilindrică (g) în jurul căreia se fixează un transformator inelar (13) ridicător de tensiune, sub 33 placa-suport intermediară (12), în zona marginală a acesteia, fiind fixată o frână electromagnetică (16). 35
2. 2. Dronă cu propulsie ionică, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că frâna electromagnetică (16) este formată dintr-un șir circular de solenoizi (I) fără miez feros, 37 înseriați electric, deasupra acestui ansamblu electronic fiind fixată o placă-suport finală (17) pe care se fixează componentele electronice ale unui distribuitor (18) de curent electric, iar 39 la partea inferioară fiind fixat un generator de microunde (20) cu clistron (h) și pâlnie (k) tip antenă-horn cu deschiderea în dreptul găurii centrale (o) și niște lasere (21) dispuse circular, 41 cu ieșirea razei laser în dreptul găurilor (o') din placa inferioară (1c).
3. 3. Dronă cu propulsie ionică, conform revendicării 1 sau 2, caracterizată prin aceea 43 că, transformatorul inelar (13) ridicător de tensiune are miez (f) din ferită de frecvență înaltă cu magneți (m) înseriați cu părțile feritice și înfășurări solenoidale primară (t) și secundară 45 (f), în jurul transformatorului inelar (13) fiind dispuse părțile electronice ale unui invertor (14)

   RO 134599 Β1 cu chopper/oscillator (14') și stabilizator de tensiune, tip cc-ac sau cc-cc pulsatoriu de frecvențăînaltă (kHz), și niște super-capacitori (15), iar distribuitorul (18) care distribuie curentul electric primit de la secundarul (f) al transformatorului inelar (13) la primarul bobinei Tesla (2) este conectat electric cu un bloc de alimentare și comandă (19) care include și un sub-bloc de radiocomandă (22) care primește comanda radio prin intermediul unei mini-antene (q) fixată într-un izolator electric (n) din vârful cupolei semisferice (1a).
4. 4. Dronă cu propulsie ionică, conform revendicării 1, 2 sau 3, caracterizată prin aceea că, în cazul realizării din fibră de carbon metalizată la exterior, partea (1 a-1 b) a carcasei (1) metalizate are zona (u) de spate, dinspre coada (C), metalizată dar delimitată/separată de restul suprafeței metalizate printr-o zonă tip bandă îngustă nemetalizată, pentru ionizare selectivă pozitivă prin conectare electrică la capătul superior al secundarului (s) bobinei Tesla (2) prin intermediul blocului de alimentare și comandă (19) și al unei diode redresoare (r) de înaltă tensiune, capătul inferior al secundarului (s) fiind conectat electric similar la rețelele (R, R'), cu o frecvență de 50-3000 Hz, prin tiristori de înaltă tensiune comandați electric prin intermediul blocului de alimentare și comandă (18), pentru negativarea electrică preferențială a acestora.
5. 5. Dronă cu propulsive ionică, conform revendicării 3 sau 4, caracterizată prin aceea că, motorul părții de generare de curent electric este un motor magneto-electric (M') realizat cu stator dublu (23) și cu magneți rotorici ai părților rotoare identici dar cu polarizarea orientată corespondent rotirii în sensuri contrare, iar transformatorul inelar (13) are două părți de miez (f) din ferită sau metglass de frecvență înaltă înseriate prin interpunere cu doi magneți (m) polarizați longitudinal, în formă de arc de cerc, înfășurările solenoidale primare (t) fiind dispuse câte două la capetele fiecărui miez (f) și conectate la oscilatorul (14') înseriate , încadrând înfășurările solenoidale secundare (t') și conectate la generatorul homopolar (G) astfel încât curentul continuu dat de acesta și transformat în curent pulsat de frecvență înaltă (87-200 kHz) să producă periodic în miezul (f) flux magnetic de sens sens contrar celui dat de magneți (m).
6. 6. Dronă cu propulsive ionică, conform uneia dintre revendicările de la 3 la 5, caracterizată prin aceea că, distribuitorul (18) este prevăzut cu componente de modificare a frecvenței pentru generarea în secundarul (s) al bobinei Tesla (2) a unei frecvențe egală cu un submultiplu v_R al frecvenței de rezonanță de scoatere a unor electroni periferici din atomii părții metalizate a carcasei (1), pe suprafața interioară a cupolei (1a), în prealabil acoperită cu un strat submilimetric subțire isolator electric, fiind depuse circular periodic niște straturi de rezonanță electromagnetică (24) subțiri, conductive electric, în formă de conductor extins ondulatoriu sau de bobine eliptice înseriate, conectate electric la ieșirea transformatorului inelar (13) succesiv, periodic, cu frecvență v_R reglabilă prin intermediul distribuitorului (18) interconectat cu blocul de alimentare și comandă (19).