RU195043U1

RU195043U1 - Плазменный реактивный двигатель для дисколета

Info

Publication number: RU195043U1
Application number: RU2019102094U
Authority: RU
Inventors: Ольгерт Петрович Забак
Original assignee: Ольгерт Петрович Забак
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2020-01-14

Abstract

Коаксиально-центробежный плазмореактивный двигатель предназначен для энергообеспечения вертикального взлета, посадки и управляемого полета дисколетов, являющихся альтернативой, опирающимся на воздух, самолетам и вертолетам. Равномерно распределенная по окружности дисколета достаточно мощная плазмореактивная тяга придает ему устойчивое равновесие, так как центр тяжести этого дисколета находится внутри, на значительном расстоянии от круговой, создающей опору плазма-тяги, а вращающаяся масса плазма-дисков образует гироскопический эффект, придающий дисколету дополнительную остойчивость при управляемом движении. К тому же, для образования этой тяги не требуется тяжелых механических узлов, снижающих ресурс двигателя и отрицательно влияющих и ограничивающих его удельную мощность. Прямое преобразование химической энергии РТ посредствам сил Лоренца и образованных ими коаксиально центробежных сил в энергию ПТ способствует высокому КПД этого преобразования. Применение плазмообразующего РТ позволяет использовать дисколет с этим двигателем в космосе.

Description

Предложенный плазменный реактивный двигатель для дисколета относится к технике энергообеспечения управляемого полета транспортируемых объектов.

Попытки создания летательных аппаратов (ЛА), альтернативных аппаратам, опирающимся на воздух (самолетам, вертолетам), реализовывались в виде дисколетов, вихрелетов (Дисколет, патент РФ 2364551, 20.08.2009, В64С 29 /00). Диск аэродинамичен и при наличии управляемой тяги по периметру позволяет осуществлять вертикальные взлет и посадку. Однако применяемые в нем силовые агрегаты, такие, как например двигатель Шаубергера (Википедия) с турбонаддувом и 12-тью вихре-реактивными соплами по окружности диска, громоздки и сложны в управлении. В нем тягу образует воздух, нагнетаемый в сопла центробежным насосом.

Известна подъемная сила торнадо, образующаяся при вращении воздушных потоков (Википедия). Эксперименты с трубкой Ранка-Хилша (Википедия) указывают на то, что эти подъемные силы возникают от взаимодействия двух, коаксиально расположенных, разнонаправленно вращающихся, цилиндрических спиралей из уплотненного воздуха.

Известные электроплазменные и магнитоплазменные реактивные двигатели, преобразующие химическую энергию рабочего тела (РТ) в кинетическую ионаплазмареактивную энергию тяги посредствам плазмотрона и сопла Лаваля имеют малый КПД. Основным затруднением в усилении этой плазма реактивности (или плазма тяги (ПТ)) при воздействии на плазма поток магнитным или электрическим полями, является сложность разделения разнополярных составных элементов плазмы, связанных Кулоновскими силами (Статья «Плазменные двигатели….) http:extremal-mechanics.org/archives/390

В известной же униполярной машине (УМ) (АС №1339791, H02K 31/00, А615/05. 23.09.87. Бюл. №35) воздействие на плазму, находящуюся в кольцеобразной емкости ее магнитного зазора, осуществляется силой Лоренца, возникающей при пересечении этого плазменного кольца магнитным полем вращающегося индуктора и разделяющей разнополярные составные этой плазмы, сосредотачивая их на объекте ионизации. Эта УМ содержит магнитопровод, между магнитными полюсами которого размещена индукционная катушка и плазменное кольцо, соединенное через кольцевую полость и отверстия в магнитопроводе с источником рабочего тела.

Предложенный плазменный реактивный двигатель для дисколета (ПРДдД) создает тягу за счет воздействия силы Лоренца на два соосных кольцевых потока плазмы. Коаксиально расположенные, разнонаправленно вращающиеся потоки плазмы, направляемые управляемыми заслонками в нужную сторону, образуют необходимую для движения дисколета тягу.

Устройство этого ПРДдД отображено на прилагаемых чертежах. Чертеж 1, фиг. 1 изображает осевой разрез диаметрально противоположных частей ПРДдД с указанием направлений взаимодействующих-электрического и магнитного полей, а, так же, направления вращения и движения коаксиальных плазма потоков и возможные направления управляемого поворота заслонок 15. На чертеже II, фиг. 2 показан частичный осевой разрез дисколета 20 с прикрепленным к нему ПРДдД 1, а фиг. 3 - вид этого дисколета сверху. ПРДдД 1 состоит из тороидального магнитопровода 2 с двумя проточками, образующими магнитные зазоры, на внутренних поверхностях которых укреплены кольцевые катушки индуктивности 3, подсоединенные внутренними выводами к кольцевым пористым катодам 4, а наружными выводами к кольцевым анодам 5, механически и электрически соединенными с полюсными окончаниями магнитопровода 2. Причем пара катушек 3 одного магнитного зазора намотана в одну сторону, а другая пара другого магнитного зазора намотана в другую сторону. Между внутренними поверхностями катодов 4 и магнитопроводом 2 образованы кольцевые полости 6, в которые через отверстия 7 в этом магнитопроводе, регулируемое педалью 8, подается из емкости 9 РТ. Через другие отверстия 10 в нем осуществлено соединение через выключатель 11 анодов 5 с источником электропитания 12, так же как через выключатель 13, соединение других выводов этого источника с кольцевыми электродами плазмообразования 14, расположенными с внешней стороны катодов 4 (образуются тороидальные плазмотроны). С внешней стороны аноды 5 разделены на N секторов с шарнирно укрепленными на верхних анодах заслонками 15, через рычаги 16 шарнирно соединенными с гидроцилиндрами 17, управление которыми выведено на пульт 18 с источником электропитания 12 и джойстиком 19 расположенными в дисколете 20, к корпусу которого, по периметру, прикреплен магнитопровод 2 ПРДдД 1. Поданное под регулируемым педалью 8 давлением в полости 6 РТ, сквозь пористые катоды 4, проникает за пределы этих катодов. Одновременно через выключатель 11 на аноды 5 поступает напряжение постоянного электрического тока, а на кольцевые электроды плазмообразования 14, через выключатель 13 поступает высоковольтное напряжение переменного тока, ионизирующее РТ, исходящее от катодов 4. Между катушками 3 до анодов 5 образуются плазменные кольца. От тороидальных катодов 4 радиально направленно к кольцевым анодам 5 в этих плазменных кольцах идет электрический ток, который так же идет через индукционные катушки 3, образуя магнитное поле пересекающее ток в плазменных кольцах, побуждая их, за счет образовавшихся сил Лоренца, к разнонаправленному вращению. Свободные электроны плазмы, под действием сил Кулона, притягиваются анодами 5 и после отключения источника электропитания, через индукционные катушки 3, поступают на катоды 4 (Подвижные контакты тороидальных катодов 4 с внутренними торцами плазменных колец образует внутренние коллекторы ПРДдД, а подвижные контакты внешних торцов этих колец с анодами 5 образуют его внешние коллекоры). Джойстиком 19 и педалью 8, посредствам пульта управления 18, воздействуя на заслонки 15 и подачу РТ, можно изменять направления и силу потоков плазмы - ПТ и, тем самым, управлять движением дисколета 20. На приложенных чертежах положение управляемых заслонок 15 отображено в положении вертикального взлета или посадки дисколета.

Claims

Плазменный реактивный двигатель для дисколета, содержащий магнитопровод, между магнитными полюсами которого размещена индукционная катушка и плазменное кольцо, соединенное через кольцевую полость и отверстия в магнитопроводе с источником рабочего тела, характеризующийся тем, что источник рабочего тела через отверстия в тороидальном магнитопроводе соединен с двумя кольцевыми полостями межполюсных зазоров в этом магнитопроводе, пористыми кольцевыми катодами и кольцевыми электродами плазмообразования, расположенными между кольцевыми катушками индуктивности, укрепленными на их межполюсных поверхностях, и своими внутренними выводами, подсоединенными к этим пористым катодам и к общему выводу источника электропитания, вывод которого с постоянным напряжением электрического тока через выключатель соединен с этим магнитопроводом, на полюсных окончаниях которого укреплены кольцевые аноды, подключенные к внешним выводам этих катушек индуктивности, причем направление намотки катушек одного межполюсного зазора противоположно намотке катушек другого межполюсного зазора, высоковольтный же вывод переменного тока этого источника, через свой выключатель и отверстия в магнитопроводе, подключен к кольцевым плазмообразующим электродам, а разделенные на N секторов аноды своими верхними окончаниями шарнирно соединены с заслонками и через рычаги шарнирно подсоединены к гидроцилиндрам, управление которыми осуществляется джойстиком с пульта, расположенного внутри дисколета, к торцевой поверхности которого прикреплен тороидальный магнитопровод этого плазменного реактивного двигателя.