RU2056335C1 - Transport vessel - Google Patents
Transport vessel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2056335C1 RU2056335C1 RU92007796A RU92007796A RU2056335C1 RU 2056335 C1 RU2056335 C1 RU 2056335C1 RU 92007796 A RU92007796 A RU 92007796A RU 92007796 A RU92007796 A RU 92007796A RU 2056335 C1 RU2056335 C1 RU 2056335C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additional
- sections
- magnetohydrodynamic
- electromagnetic structure
- ring
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 17
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 15
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 7
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 abstract description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000005339 levitation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 25
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 12
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N Tritiated water Chemical compound [3H]O[3H] XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 239000005433 ionosphere Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/40—Arrangements or adaptations of propulsion systems
- B64G1/409—Unconventional spacecraft propulsion systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/40—Arrangements or adaptations of propulsion systems
- B64G1/405—Ion or plasma engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортным средствам и может быть использовано для пилотируемых полетов в атмосфере Земли и в космосе, а также для перемещения в морской воде. The invention relates to vehicles and can be used for manned flights in the Earth’s atmosphere and in space, as well as for moving in sea water.
Известен транспортный аппарат, содержащий аэродинамически профилированный осесимметричный корпус с изоляционной и магнитно-прозрачной оболочками, энергодвигательную установку, включающую в себя электрогенерирующую систему, подключенные к ней проводящие элементы, образующие секционированную электромагнитную структуру, взаимодействующую с внешней средой, а также средства для создания реактивной тяги, содержащие элементы для хранения, ионизации и организации истечения рабочего тела во внешнюю среду [1]
Недостатки известного транспортного аппарата узкая область его применения, низкая маневренность и управляемость.A known transport device containing an aerodynamically profiled axisymmetric body with insulating and magnetically transparent shells, an energy propulsion system including an electric generating system, conductive elements connected to it, forming a sectioned electromagnetic structure interacting with the external environment, and also means for creating reactive thrust, containing elements for storage, ionization and organization of the flow of the working fluid into the external environment [1]
The disadvantages of the known transport apparatus are its narrow scope, low maneuverability and controllability.
Наиболее близким из известных аналогов является транспортный аппарат, содержащий аэродинамически профилированный осесимметричный корпус с изоляционной и магнитопрозрачной оболочками, энергодвигательную установку, включающую в себя электрогенерирующую систему, подключенные к ней проводящие элементы, образующие вводимую во взаимодействие с внешней средой секционированную электромагнитную структуру, контуры секций которой замкнуты посредством обмоток соленоидов, подключенных через коммутационные средства к электрогенерирующей системе и размещенных по периметру корпуса в полом упрочняющем кольце, подключенные к электрогенерирующей системе электроды, параллельные участкам проводящих элементов, расположенным в радиальных плоскостях по отношению к оси симметрии корпуса, магнитогидродинамические преобразователи, связанные через коммутационные средства с электрогенерирующей системой и имеющие в качестве электродных каналов элементы для истечения рабочего тела во внешнюю среду, маховичные аккумуляторы энергии, валы которых кинематически связаны с валами обратимых электромашинных преобразователей, включенных в электрогенерирующую систему, ионизаторы внешней среды, расположенные в верхней и нижней частях корпуса, и средства управления транспортным аппаратом. Проводящие элементы секций электромагнитной структуры размещены между внутренней изоляционной и внешней магнитопрозрачной оболочками корпуса, а электроды установлены на внешней оболочке корпуса [2]
Недостатки известного транспортного аппарата:
несовершенны маховичные аккумуляторы энергии, особенно маховики переменного момента инерции, которые при сверхвысоких скоростях вращения могут разрушаться;
при разрушении части маховиков возможны крен аппарата в пространстве, что в соответствии с алгоритмом управления приводит к необходимости включения магнитогидродинамических преобразователей, которые своими выбросами отрицательно влияют на атмосферу Земли;
выполнение секций электромагнитной структуры в виде зигзагообразно изогнутых проводящих элементов целесообразно на аппаратах с небольшим числом секций, для небольших аппаратов порядка 5-7 м в диаметре, а при выполнении аппаратов с диаметром порядка 50-70 м с высокой степенью точности выбора направления движения конструктивно затруднено из-за высоких плотностей протекающих токов по проводящим элементам с относительно малым сечением, особенно в местах корпуса вблизи обтекателя и люка;
в аппарате ограничен запас энергии для поддержания полета.The closest known analogues are a transport device containing an aerodynamically profiled axisymmetric body with insulating and magnetically transparent shells, an energy-driven installation, including an electric generating system, conductive elements connected to it, forming a sectioned electromagnetic structure introduced into the interaction with the external environment, the sections of which are closed by means of windings of solenoids connected through switching means to electricity generating with The system and electrodes are placed around the perimeter of the housing in a hollow reinforcing ring, electrodes connected to the power generating system parallel to sections of conductive elements located in radial planes with respect to the symmetry axis of the housing, magnetohydrodynamic transducers connected through switching means to the power generating system and having elements as electrode channels for the expiration of the working fluid into the external environment, flywheel energy accumulators whose shafts are kinematically connected with the shafts electrical transducers included in the power generating system, environmental ionizers located in the upper and lower parts of the housing, and controls for the transport apparatus. The conductive elements of the sections of the electromagnetic structure are placed between the inner insulating and outer magnetically transparent shells of the housing, and the electrodes are mounted on the outer shell of the housing [2]
The disadvantages of the known transport device:
flywheel energy accumulators are imperfect, especially flywheels of variable moment of inertia, which at ultrahigh speeds of rotation can be destroyed;
when a part of the flywheels is destroyed, the apparatus may roll in space, which, in accordance with the control algorithm, necessitates the inclusion of magnetohydrodynamic transducers, which negatively affect the Earth’s atmosphere by their emissions;
the implementation of the sections of the electromagnetic structure in the form of zigzag bent conductive elements is advisable on devices with a small number of sections, for small devices of the order of 5-7 m in diameter, and when performing devices with a diameter of about 50-70 m with a high degree of accuracy of choosing the direction of movement is structurally difficult from - due to the high densities of the flowing currents along the conductive elements with a relatively small cross section, especially in places of the housing near the fairing and the hatch;
the device has a limited supply of energy to maintain flight.
Цель изобретения повышение управляемости (в том числе стабилизируемости транспортного аппарата и обеспечение экологичности его функционирования. The purpose of the invention is the improvement of controllability (including the stability of the transport apparatus and ensuring the environmental friendliness of its functioning.
Цель достигается тем, что транспортный аппарат снабжен дополнительными полым кольцом и магнитогидродинамическими преобразователями, размещенными в полом упрочняющем кольце транспортного аппарата. Участки дополнительного полого кольца, симметрично расположенные относительно оси симметрии аппарата, выполнены в виде каналов дополнительных магнитогидродинамических преобразователей. Каналы последних и участки дополнительного полого кольца заполнены проводящей текучей средой и выполнены из магнитопрозрачного материала. Электроды и обмотки магнитных систем дополнительных магнитогидродинамических преобразователей связаны через коммутационные средства с электрогенерирующей системой. На участках дополнительного полого кольца между каналами дополнительных магнитогидродинамических преобразователей равномерно размещены обмотки соленоидов. В дополнительном полом кольце выполнено по меньшей мере четыре участка в электродных каналов дополнительных магнитогидродинамических преобразователей, разнесенных по его длине на 90о.The goal is achieved in that the transport apparatus is equipped with additional hollow ring and magnetohydrodynamic transducers located in the hollow reinforcing ring of the transport apparatus. The sections of the additional hollow ring symmetrically located relative to the axis of symmetry of the apparatus are made in the form of channels of additional magnetohydrodynamic transducers. The channels of the latter and sections of the additional hollow ring are filled with a conductive fluid and made of magnetically transparent material. The electrodes and windings of the magnetic systems of additional magnetohydrodynamic converters are connected through switching means to the power generating system. In areas of the additional hollow ring between the channels of the additional magnetohydrodynamic transducers, the solenoid windings are evenly placed. In an additional hollow ring has at least four sites in the electrode channels magnetohydrodynamic additional transducers spaced along its length to 90.
Проводящие элементы каждой секции электромагнитной структуры могут быть выполнены в виде П-образных элементов. Проводящие элементы каждой секции электромагнитной структуры, обмотки соленоидов и магнитных систем дополнительных магнитогидродинамических преобразователей могут быть теплоизолированы от внутренней поверхности магнитопрозрачной оболочки корпуса, от наружной поверхности участков дополнительного полого кольца и от внутренней поверхности полого упрочняющего кольца аппарата. Обмотки соленоидов могут быть согласно подключены к проводящим элементам контуров секций электромагнитной структуры. Дополнительные магнитогидродинамические преобразователи могут быть выполнены обратимыми и реверсивными. В качестве проводящей текучей среды может быть использован галлий. The conductive elements of each section of the electromagnetic structure can be made in the form of U-shaped elements. The conductive elements of each section of the electromagnetic structure, the windings of the solenoids and magnetic systems of additional magnetohydrodynamic converters can be insulated from the inner surface of the magnetically transparent shell of the housing, from the outer surface of the sections of the additional hollow ring and from the inner surface of the hollow reinforcing ring of the apparatus. The coils of the solenoids can be connected according to the conductive elements of the circuits of the sections of the electromagnetic structure. Additional magnetohydrodynamic converters can be made reversible and reversible. Gallium may be used as the conductive fluid.
Сущность изобретения состоит в том, что в конструкции транспортного аппарата проводящая текучая среда, заполняющая дополнительное полое кольцо, размещенное в упрочняющем кольце аппарата, разгоняется дополнительными магнитогидродинамическими преобразователями до высоких или сверхвысоких скоростей. Разгоняемая проводящая текучая среда по замкнутому контуру стабилизирует диаметральную плоскость транспортного аппарата в пространстве и накапливает кинетическую энергию, которая в соответствии с алгоритмом управления возвращается обратимыми магнитогидродинамическими преобразователями в электрогенерирующую систему для управления аппаратом в атмосфере Земли. The essence of the invention lies in the fact that in the design of the transport apparatus, the conductive fluid filling the additional hollow ring located in the reinforcing ring of the apparatus is accelerated by additional magnetohydrodynamic converters to high or ultrahigh speeds. The accelerated conducting fluid in a closed circuit stabilizes the diametrical plane of the transport apparatus in space and accumulates kinetic energy, which, in accordance with the control algorithm, is returned by reversible magnetohydrodynamic converters to the power generating system to control the apparatus in the Earth’s atmosphere.
При вращении проводящей текучей среды по замкнутому контуру с высокой объемной плотностью потока возбуждается поле Лензе-Тирринга (иногда это поле называют гравимагнитным). Напряженность и направление этого поля определяются вектором Умова. Чем больше его модуль, тем сильнее поле. Вектор Умова в данной конструкции совпадает с осью симметрии транспортного аппарата. При большой напряженности гравимагнитного поля появляется сила, вызывающая левитацию транспортного аппарата (потеря веса вращающимся волчком экспериментально доказана), позволяющая повысить возможности управления транспортным аппаратом как при удалении, так и при приближении или зависании транспортного аппарата над поверхностью Земли за счет регулирования скорости движения проводящей текучей среды в замкнутом контуре. Кроме того, возникает возможность замедления движения транспортного аппарата при его ускорении, и наоборот, ускорения его движения при замедлении за счет изменения, например скорости движения проводящей текучей среды в замкнутом контуре. When a conducting fluid rotates in a closed circuit with a high volumetric flow density, a Lense-Thirring field is excited (sometimes called a gravimagnetic field). The intensity and direction of this field are determined by the Umov vector. The larger its modulus, the stronger the field. The Umov vector in this construction coincides with the axis of symmetry of the transport apparatus. When the gravimagnetic field is high, a force appears that causes levitation of the transport vehicle (weight loss by a spinning top has been experimentally proven), which makes it possible to increase the ability to control the transport vehicle both when moving away or when the transport vehicle approaches or hangs above the Earth’s surface by controlling the speed of the conducting fluid in closed loop. In addition, it becomes possible to slow down the movement of the transport apparatus during its acceleration, and vice versa, to accelerate its movement during deceleration due to a change, for example, the speed of the conductive fluid in a closed loop.
В будущем при создании (выявлении) сверхтекучей проводящей среды, обладающей высокой объемной плотностью, и ее разгоне дополнительными магнитогидродинамическими преобразователями до скорости, превышающей звуковую скорость, с учетом взаимодействия гравимагнитного поля сверхтекучей среды с световыми лучами ионизаторов среды могут возникнуть сверхвысокие ускорения и скорости движения транспортного аппарата по высоте. Управление такими транспортными аппаратами возможно автоматическими устройствами, так как возникающие перегрузки превысят физические возможности человека. In the future, when creating (revealing) a superfluid conducting medium with a high bulk density and accelerating it with additional magnetohydrodynamic converters to a speed exceeding the sound velocity, ultrahigh accelerations and speeds of the transport vehicle may occur taking into account the interaction of the gravimagnetic field of the superfluid medium with the light rays of the ionizers of the medium in height. The management of such vehicles is possible with automatic devices, as the resulting overload will exceed the physical capabilities of a person.
Доказать или опровергнуть теоретические предпосылки левитации транспортного аппарата возможно через эксперимент, однако стабилизация транспортного аппарата в пространстве, накопление энергии и ее перераспределение для управления аппаратом с использованием предлагаемых технических средств возможно в настоящее время. It is possible to prove or refute the theoretical premises of the levitation of a transport vehicle through an experiment, however, stabilization of a transport vehicle in space, energy storage and its redistribution for controlling the vehicle using the proposed technical means is possible at present.
На фиг. 1 изображен транспортный аппарат, общий вид; на фиг. 2 то же, план; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 расположение секции электромагнитной структуры; на фиг. 5 основной магнитогидродинамический преобразователь; на фиг. 6 блок-схема управления секцией электродвигательной установки; на фиг. 7 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 8 то же, другая конфигурация магнитного и электрического полей между двумя соседними электродами электромагнитной структуры; на фиг. 9 разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 10 схема сил при старте и удалении аппарата от поверхности Земли; на фиг. 11 то же, на I стадии торможения аппарата; на фиг. 12 то же, на II стадии торможения аппарата; на фиг. 13 дана схема сил при зависании аппарата над поверхностью Земли; на фиг. 14 схема сил при движении аппарата из положения зависания; на фиг. 15 то же, при изменении направления движения аппарата на 180о из положения зависания; на фиг. 16 схема сил при движении аппарата в морской воде.In FIG. 1 shows a transport apparatus, general view; in FIG. 2 the same plan; in FIG. 3, section AA in FIG. 2; in FIG. 4 location of the electromagnetic structure section; in FIG. 5 main magnetohydrodynamic converter; in FIG. 6 is a block diagram of a control section of an electric motor installation; in FIG. 7 a section BB in FIG. 2; in FIG. 8 the same, another configuration of the magnetic and electric fields between two adjacent electrodes of the electromagnetic structure; in FIG. 9 a section BB in FIG. 2; in FIG. 10 diagram of the forces at the start and removal of the apparatus from the surface of the Earth; in FIG. 11 the same, at stage I of braking the apparatus; in FIG. 12 the same, at the II stage of braking of the apparatus; in FIG. 13 gives a diagram of the forces when the apparatus hangs over the surface of the Earth; in FIG. 14 diagram of forces when the apparatus moves from a hovering position; in FIG. 15 the same, when changing the direction of movement of the apparatus by 180 about from the position of hovering; in FIG. 16 diagram of forces when the apparatus is moving in sea water.
Транспортный аппарат 1 содержит аэродинамически профилированный осесиметричный (с магнитопрозрачной 2 и изоляционной 3 оболочками) корпус, электродвигательную установку включающую в себя секционированную электромагнитную структуру 4 и электрогенерирующую систему 5, изолированную кабину 6 со средствами 7 и 8 жизнеобеспечения и управления аппаратом и устройство 9 для старта и посадки аппарата 1. The
Магнитопрозрачная 2 и изоляционная 3 оболочки корпуса выполнены в виде полых дисков, верхние поверхности которых имеют выпуклость, а нижние поверхности вогнутость. В другой модификации как верхние, так и нижние поверхности полых дисков могут быть выполнены выпуклыми. Полые диски корпуса образуют практически идеальный аэродинамический профиль для движения в любой среде и в любом направлении пространства. Magneto-transparent 2 and insulating 3 shell casings are made in the form of hollow disks, the upper surfaces of which are convex, and the lower surfaces are concave. In another modification, both the upper and lower surfaces of the hollow discs can be made convex. The hollow discs of the body form an almost perfect aerodynamic profile for movement in any environment and in any direction of space.
Для повышения прочности корпуса магнитопрозрачная 2 и изоляционная 3 оболочки корпуса в диаметральной плоскости аппарата соединены между собой полым упрочняющим кольцом 10. Магнитопрозрачная 2, изоляционная 3 оболочки и полое упрочняющее кольцо 10 корпуса аппарата выполнены из специальных жаропрочных легких материалов. Оболочка 2 изготовлена из прозрачного материала для магнитных полей, а оболочка 3 из электроизоляционного материала. В верхней части корпуса смонтирован аэродинамический обтекатель 11, изготовленный из композиционного материала, прозрачного изнутри и непрозрачного снаружи к световым и космическим лучам. В нижней части смонтирован герметизированный люк 12. На периферии аэродинамического обтекателя 11 и люка 12 смонтированы ионизаторы 13 внешней среды известной конструкции, например лазеры жесткого ультрафиолетового излучения (для ионизации внешней среды могут быть использованы рентгеновские лучи, γ-лучи). Ионизаторы 13 внешней среды предназначены для ионизации среды, взаимодействующей с магнитопрозрачной 2 оболочкой при движении аппарата в пространстве. To increase the strength of the casing, magneto-transparent 2 and insulating 3 casing of the casing in the diametrical plane of the apparatus are interconnected by a hollow reinforcing
Внутри изоляционной оболочки 3 смонтированы герметичные концентрические перегородки-переборки 14, 15, 16 с герметичными люками (не показаны) для повышения жесткости и прочности конструкции корпуса, образующие концентрические отсеки 17, 18, 19, 20 для размещения оборудования аппарата 1. Люки предназначены для перемещения экипажа внутри аппарата (не показаны). Отсеки 17 и 18 сообщаются с внешней средой посредством герметизированных устройств, например, кингстонов (не показаны). Inside the
Секционированная электромагнитная структура 4 предназначена для изменения и регулирования скорости и направления аппарата в пространстве и состоит из ∩ образных изогнутых сверхпроводящих элементов 21, выполненных в виде проводников или кабелей, контуры каждой секции которой замкнуты сверхпроводящими обмотками соленоидов 22 и электродов 23, подключенных к электрогенерирующей системе 5. Выполнение такой секционированной элнектромагнитной структуры 4 обеспечивает снижение веса, уменьшение количества проводящих элементов и увеличение плотности токов, протекающих в структуре. The partitioned
Для обеспечения сверхпроводимости проводящих элементов 21 и соленоидов 22 используется, например, гелий. В будущем при изготовлении электромагнитной структуры, обладающей сверхпроводимостью при нормальной температуре, последняя может быть изготовлена на изоляционной оболочке 3 корпуса, что обеспечит снижение стоимости аппарата. Участки сверхпроводящих элементов 21 размещены между внутренней изоляционной 3 и внешней магнитопрозрачной 2 оболочками и расположены в радиальных плоскостях по отношению к оси симметрии корпуса. Сверхпроводящие соленоиды 22 с обмотками возбуждения расположены в полном упрочняющем кольце 10, сообщенные через специальные переходные устройства (не показаны) с сврхпроводящими элементами 21. Электроды 23 размещены параллельно участкам сверхпроводящих элементов 21 на поверхности магнитопрозрачной оболочки 2 корпуса и электроизолированы от нее. Для обеспечения обтекаемости аппарата электроды 23 проложены в канавках 24 магнитопрозрачной оболочки 2. Магнитопрозрачная оболочка 2 может быть выполнена, например, в виде зонта, на гребнях которого монтируются электроды 23. Электромагнитная структура 4 взаимодействует с внешней средой. Количество секций электромагнитной структуры 4 аппарата предусматривается менее восьми (четыре секции в верхней части аппарата и соответственно, четыре секции в его нижней части), а максимальное количество секций определяется в зависимости от способа использования и массы аппарата. В данной конструкции аппарата предусматривается тридцать две секции (16 секций в верхней части аппарата и 16 секций в его нижней части), что позволяет с высокой точностью изменять курс движения аппарата в пространстве. To ensure superconductivity of the
Электрогенерирующая система 5 энергодвигательной установки аппарата включает основные маховичные аккумуляторы 25 энергии, выполненные, например, в виде супермаховиков, дополнительный аккумулятор 26 энергии, выполненный в виде сверхпроводящего кольцеобразного соленоида, размещенных в отсеке 20 под изолированной кабиной (ходовой рубкой) 8, основные магнитогидродинамические преобразователи 27, электрогенераторы 28, выполненные в виде обратимых электромашинных преобразователей со сверхпроводящими обмотками, валы которых кинематически связаны с валами 29 основных маховичных аккумуляторов 25 энергии, и дополнительные магнитогидродинамические преобразователи 30, выполненные обратимыми и реверсивными, например, в виде преобразователей Холла. The
Валы 29 основных маховичных аккумуляторов 25 энергии установлены под острым углом к диаметральной плоскости и ориентированы к оси симметрии аппарата. Количество супермаховиков 25 соответствует количеству основных магнитогидродинамических преобразователей 27. Супермаховики 25 предназначены для стабилизации движения аппарата за счет гироскопического эффекта и питания энергией электромагнитной структуры 4. Основные магнитогидродинамические преобразователи 27 предназначены для создания реактивной тяги и генерирования электроэнергии и установлены в вертикально расположенных шахтах 13 симметрично относительно оси симметрии аппарата в отсеке 19. Каждый магнитогидродинамический преобразователь 27 выполнен в виде последовательно расположенных приводного компрессора 32, связанного с окружающей средой, преобразователя 33 топлива и в ионизированное рабочее тело, эжектирующего устройства 34, камера 35 разрежения которой связана через автоматический перепускной клапан 36 с отсеком 20 основных маховичных аккумуляторов 25 энергии и дополнительного аккумулятора 26 энергии, магнитогидродинамического канала 37 с сверхпроводящей магнитной системой 38, подключенной к дополнительному аккумулятору 26 энергии, соединенного с выходом эжектирующего устройства 34, и сопла (дюзы) 39, размещенного под аппаратом 1. Входные и выходные отверстия соответственно, приводных компрессоров 32 и сопел 39 закрываются специальными герметизированными заслонками с приводами (не показаны). В данной конструкции аппарата предусматривается восемь основных магнитогидродинамических преобразователей. Магнитогидродинамические каналы 37 электрически связаны через основные коммутационно-переключающие устройства 40 с блоками 41 управления и с электродами 23 верхних и нижних секций электромагнитной структуры 4. The
Обратимые электромашинные преобразователи (электрогенераторы) 28 связаны через дополнительные коммутационно-переключающие устройства 42 с основными магнитогидродинамическими преобразователями 27 и соленоидами 22 электромагнитной структуры 4. Кроме того, дополни- тельные коммутационно-переключающие устройства 42 электрически связаны с основными коммутационно-переключающими устройствами 40 и предназначены для подвода энергии к дополнительному аккумулятору 26 энергии и к электродам 23 электромагнитной структуры 4. Reversible electrical machine converters (electric generators) 28 are connected via additional switching and switching
Приводной компрессор 32 известной конструкции имеет электродвигатель 43 для приведения его в действие и связан с основным коммутационно-переключающим устройством 40 основного магнитогидродинамического преобразователя 27. Компpессор 32 предназначен для сжатия окружающей среды и подачи ее в преобразователь 33 топлива в ионизированное рабочее тело. Преобразователь 33 топлива в ионизированное рабочее тело снабжен электрогидравлическим разрядником 44 и через вспомогательную аппаратуру (не показана) подключен к топливному баку 45, выполненному в виде полого секционированного по числу основных магнитогидродинамических преобразователей кольца, размещенного симметрично относительно оси симметрии аппарата во внутренней изоляционной оболочке 3 корпуса в отсеке 19. The
В качестве топлива может быть использовано как традиционное топливо сжиженный газ, жидкий металл, так и газов гелия, водорода, дейтерия или их смесей для образования высокотемпературной плазмы с электронной температурой 106К при мощном высокочастотном разряде в упомянутых газах. В будущем могут быть использованы другие виды топлива, например, тяжелая вода (D2O), сверхтяжелая вода (Т2О), для слияния ядер изотопов водорода и выделения большого количества энергии.As fuel, one can use both traditional fuel, liquefied gas, liquid metal, and helium, hydrogen, deuterium gases or mixtures thereof to form a high-temperature plasma with an electronic temperature of 10 6 K during a high-frequency high-frequency discharge in the aforementioned gases. In the future, other fuels can be used, for example, heavy water (D 2 O), superheavy water (T 2 O), to merge the nuclei of hydrogen isotopes and release a large amount of energy.
В отсеке 19 аппарата предусмотрен бак 46 для воды (Н2О), выполненный в виде полого секционированного кольца, размещенного симметрично относительно оси симметрии аппарата. Вода используется как для жизнеобеспечения экипажа, так и для получения исходных продуктов, например суспензий для топливной системы основных магнитогидродинамических преобразователей 27.In the
Эжектирующее устройство 34 предназначено для разгона ионизированного рабочего тела, а также откачивания воздуха из отсека 20 основных маховичных аккумуляторов 25 энергии и дополнительного аккумулятора 26 энергии. Устройство 34 состоит из нескольких ступеней сопел 47, например Лаваля. The
Магнитогидродинамический канал 37 может быть выполнен круглого или квадратного сечений с системами электродов 48, подключенных к основному коммутационно-переключающему устройству 40.
Сопло (дюза) 39 известной конструкции предназначено для формирования ионизированного потока рабочего тела при движении аппарата в пространстве. The nozzle (nozzle) 39 of a known design is designed to form an ionized flow of the working fluid when the apparatus moves in space.
В полом упрочняющем кольце 10 аппарата размещено дополнительное полое кольцо 49, по меньшей мере четыре участка которого симметрично расположенных относительно оси симметрии аппарата, выполнены в виде каналов 50 дополнительных магнитогидродинамических преобразователей 30. Каналы 50 последних и участки дополнительного полого кольца заполнены проводящей текучей средой и выполнены из магнито-прозрачного материала. Электроды 51 и обмотки магнитных систем 52 дополнительных магнитогидродинамических преобразователей 30 подключены через дополнительные коммутационно-переключающие устройства 42 к электрогенерирующей системе 5. В частности, электроды 51 подключены к обратимым электромашинным преобразователям 28, а обмотки магнитных систем 52, выполненные сверхпроводящими, подключены к дополнительному аккумулятору 26 энергии. На участках дополнительного полого кольца 49 между каналами 50 дополнительных магнитогидродинамических преобразователей равномерно размещены обмотки соленоидов 22. Участки дополнительного полого кольца 10, выполненные в виде каналов 50 дополнительных магнитогидродинамических преобразователей 30, разнесены по длине кольца через 90о.An additional
Для обеспечения нормальной работы систем аппарата независимо от температуры окружающей среды и проводящей текучей среды проводящие элементы 21 каждой секции электромагнитной структуры 4, выполненные в виде ∩ образных элементов, обмотки соленоидов 22 и магнитных систем 52 дополнительных магнитогидродинамических преобразователей 30 теплоизолированы соответственно от внутренней поверхности магнитопрозрачой оболочки 2, от наружной поверхности участков дополнительного полого кольца 49 и от внутренней поверхности полого упрочняющего кольца 10 аппарата. To ensure the normal operation of the apparatus systems, regardless of the ambient temperature and the conducting fluid, the
Обмотки соленоидов 22 согласно подключены к проводящим элементам 21 контуров секций электромагнитной структуры 4, что обеспечивает одинаковое направление магнитной индукции магнитных потоков в дополнительном полом кольце 49. The windings of the
Проводящая текучая среда должна удовлетворять требованиям сверхпроводимости, сверхтекучести и иметь высокую объемную плотность. Такая среда может быть без больших затрат энергии приведена в движение дополнительными магнитогидродинамическими преобразователями 30, а после ее разгона по замкнутому контуру возникает возможность накапливать кинематическую энергию потока проводящей текучей среды. The conductive fluid must meet the requirements of superconductivity, superfluidity and have a high bulk density. Such a medium can be powered without additional
В соответствии с алгоритмом управления аппаратом накопленная энергия проводящей текучей средой отбирается посредством обратимых магнитогидродинамических преобразователей 30 и в электрогенерирующую систему 5, в которой распределяется для управления аппаратом. При определенных скоростях потока проводящей текучей среды осуществляется стабилизация аппарата в диаметральной плоскости, особенно для аппаратов с большим диаметром. In accordance with the control algorithm of the device, the accumulated energy of the conductive fluid is taken by means of reversible
Для опытного образца транспортного аппарата в качестве проводящей текучей среды могут быть выбраны Ga (галлий), Hg (ртуть). Ga с плотностью, равной 5,9 г/см3, имеет температуру плавления 29,8оС и обладает высокой удельной проводимостью σ рабочего тока, так как удельное электрическое сопротивление составляет: для твердого 53,4·10-6 Ом·см при 0оС; для жидкого 27,2·10-6 Ом·см при 30оС.For a prototype transport vehicle, Ga (gallium), Hg (mercury) can be selected as the conductive fluid. Ga with a density of 5.9 g / cm 3 has a melting point of 29.8 about C and has a high conductivity σ of the working current, since the electrical resistivity is: for solid 53.4 · 10 -6 Ohm · cm at 0 ° C; for liquid 27.2 · 10 -6 Ohm · cm at 30 about C.
Галлий при отвердевании расширяется. В случае использования галлия дополнительное полое кольцо 49 необходимо снабдить компенсаторами объема, выполненными в виде сильфонов. Сильфоны устанавливаются на внешней поверхности дополнительного полого кольца, полости которых сообщаются посредством каналов с полостью дополнительного полого кольца. Gallium expands upon solidification. In the case of gallium, the additional
Изолированная кабина (ходовая рубка) 6 предназначена для управления транспортным аппаратом 1 по форме в плане представляет собой круг. Стенка 53, пол 54 и аэродинамический обтекатель 11 предназначены для защиты экипажа и от внешних и внутренних полей: электрических, магнитных, тепловых и ионизирующих излучений. Вблизи внешней поверхности стенки 53 в отсеке 20 над полом 54 размещены средства 7 жизнеобеспечения экипажа, связанные через специальные переходные устройства со средствами 8 управления аппаратом с пультом управления и пространством кабины 6. К средствам 7 жизнеобеспечения могут быть отнесены агрегаты подготовки воздушной смеси для дыхания и ее утилизации, поддержания заданных пределов температуры, влажности и давления, утилизации отходов жизнедеятельности экипажа, а также устройства для их отдыха. В отсеке 20 в выгородке над полом 54 размещен запас продуктов питания экипажа. В отсеке 20 смонтированы ЭВМ, блоки 41 управления, подключенные к пульту 8 управления. An isolated cabin (wheelhouse) 6 is designed to control the
На внутренней поверхности стенки 53 кабины 6 размещены средства 8 управления пульт управления. На пульте управления расположены органы управления и контроля агрегатами аппарата, приборы ориентации и движения в пространстве, автоматические приборы расчета траектории движения, средства связи, приборы контроля и управления средой обитания экипажа и другие приборы для исследования космического пространства. On the inner surface of the
Устройство 9 для старта и посадки аппарата может быть выполнено в виде телескопических силовых цилиндров 55, на свободных штоках которых монтируются, например, опорные башмаки 56. Устройство 9 в полете убирается в отсек 18. Люк 12, шахта 57 и люк 58 предназначены для входа и выхода космонавтов из аппарата. The
Транспортный аппарат работает следующим образом. The transport apparatus operates as follows.
Перед стартом в транспортный аппарат подаются топливо, вода, продукты питания, космонавты занимают рабочие места за пультом 8 управления. Агрегаты аппарата отключены от источников электрической энергии и бездействуют. Before starting, fuel, water, food are supplied to the transport vehicle, astronauts occupy jobs at the
Для приведения в действие оборудования и агрегатов аппарата подключают внешний мощный источник электрической энергии через общий ввод (фидер) и к дополнительным коммутационно-переключающим устройствам 42 и через блоки 41 управления к пульту 8 управления. По управляющим сигналам с пульта 8 управления через блоки 41 управления, коммутационно-переключающие устройства 42 осуществляется подвод энергии к обратимым электромашинным преобразователям 28, дополнительному аккумулятору 26 энергии, к магнитным составам 38, 52 основных и дополнительных магнитогидродинамических преобразователей 27, 30, в которых возбуждаются непрерывно циркулирующие токи. Затем по управляющим сигналам с пульта 8 управления подают электроэнергию ко всем секциям магнитной структуры 4 через обмотки соленоидов 22, в секциях которой возбуждаются непрерывно циркулирующие токи. Благодаря подводу электроэнергии от внешнего источника к указанным агрегатам и оборудованию аппарата электромашинные преобразователи 28 раскручивают до заданных оборотов основные маховичные аккумуляторы 25 энергии супермаховики. В соответствии с алгоритмом управления с пульта 8 управления переключают дополнительные магнитогидродинамические преобразователи 30 в режим движителей и подводят электроэнергию к их электродам 51. Благодаря протеканию электрического тока через электроды 51 перпендикулярно магнитной индукции В магнитных систем 52 дополнительных магнитогидродинамических преобразователей 30 проводящая текучая среда в дополнительном полом кольце 49 приводится в движение, например, по часовой стрелке. Разгон проводящей текучей среды осуществляется до заданных скоростей, после чего внешний источник электрической энергии отключается, а обратимые электромашинные преобразователи 28 и дополнительные магнитогидродинамические преобразователи 30 переключаются в режим электрогенератров. To operate the equipment and units of the apparatus, an external powerful source of electrical energy is connected through a common input (feeder) to additional switching and switching
Из магнитной гидродинамики известно, что электрическая мощность Р, генерирующая в единице объема рабочего тела, Вт/м3:
P σ·B2·v2·η·(1- η), где σ удельная электрическая проводимость рабочего тела, (Ом·м)-1;
В индукция магнитного поля, Тл;
v скорость движения рабочего тела, м/с;
η нагрузочный параметр; при η <1 величина Р положительная и магнитогидродинамический преобразователь служит генератором; при η >1 магнитогидродинамический преобразователь является двигателем (Зенкевич В.Б. Казовский Е.Я. и др. Сверхпроводники в судовой технике. Л. Судостроение, 1971, с.97-132).From magnetic hydrodynamics it is known that the electrical power P, generating in a unit volume of the working fluid, W / m 3 :
P σ · B 2 · v 2 · η · (1- η), where σ is the electrical conductivity of the working fluid, (Ohm · m) -1 ;
In the induction of a magnetic field, T;
v the velocity of the working fluid, m / s;
η load parameter; when η <1, the value of P is positive and the magnetohydrodynamic converter serves as a generator; at η> 1, the magnetohydrodynamic converter is an engine (Zenkevich VB Kazovskiy E.Ya. et al. Superconductors in marine engineering. L. Sudostroenie, 1971, pp. 97-132).
Из вышеприведенного уравнения следует, что чем выше удельная электрическая проводимость рабочего тела σ (проводящей текучей среды) индукция В магнитного поля и скорость V движения рабочего тела, тем выше электрическая мощность Р. Переключение дополнительных магнитогидродинамических преобразователей 30 осуществляется за счет изменения напряжения U на электродах 51, т. е. уменьшения напряжения на электродах до минимально возможной величины. После осуществления всех указанных операций транспортный аппарат готов к старту. From the above equation it follows that the higher the electrical conductivity of the working fluid σ (conductive fluid), the magnetic field induction В and the working fluid velocity V, the higher the electric power P. Switching additional
В соответствии с алгоритмом управления с пульта 8 управления подают управляющие сигналы через блоки 41 управления, дополнительные 42 и основные 40 коммутационно-переключающие устройства на включение электродов 23 и ионизаторов 13 внешней среды. Электрический ток, протекающий по проводящим элементам 21 секций магнитной структуры, направлен в противоположные стороны. В результате этого магнитные поля, создаваемые секциями магнитной структуры в окружающий аппарат среде, складываются от смежных проводящих элементов 21. Подача электроэнергии напряжения на электроды 23 и благодаря ионизации внешней среды приводит к тому, что между электродами 23 начинают течь токи. Поскольку направление магнитного поля, создаваемого сверхпроводящими элементами 21, в основном, перпендикулярно линиям электрического тока, то на окружающую среду будут действовать сила fL, называемая Лоренцовой силой, в направлениях к периферии транспортного аппарата 1. Реакция отбрасываемой электромагнитной силой fL окружающей среды (ионизированного воздуха) создает силу тяги (реактивную тягу) Fp, которая, складываясь от тридцати двух секций электромагнитной структуры 4, создает подъемную силу А, направленную от поверхности Земли. Транспортный аппарат, преодолевая силу притяжения Земли, отрывается от поверхности последней. Подъемную силу А аппарата регулируют за счет интенсивности ионизации внешней среды и изменения электрического тока между электродами 23. Реакция электромагнитного излучения ионизаторов 13 внешней среды также увеличивает подъемную силу А. Транспортный аппарат 1 приобретает равномерно ускоренное движение.In accordance with the control algorithm, control signals are supplied from the
Из аэродинамики известно, что подъемная сила А равна произведению плотности ρ среды, циркуляции r и относительной скорости V аппарата в среде: A ρ·r·V. From aerodynamics it is known that the lifting force A is equal to the product of the density ρ of the medium, circulation r and the relative speed V of the apparatus in the medium: A ρ · r · V.
В связи с тем, что Лоренцова сила fL в каждый момент времени сбрасывает окружающую среду (ионизированный воздух) со всей поверхности транспортного аппарата 1, то как уплотнение среды с плотностью ρ, так и пограничный слой среды вблизи поверхности аппарата практически отсутствует, т.е. сопротивление среды движению аппарата практически равно нулю. Транспортный аппарат, сбрасывая в каждый момент времени ионизированную среду с поверхности, перемещается в искусственно создаваемом "безвоздушном" пространстве.Due to the fact that the Lorentz force f L at each moment of time discharges the environment (ionized air) from the entire surface of the
Скорость V транспортного аппарата 1 велика и может достигать порядка 185000 км/ч. The speed V of
Таким образом, тридцать две секции электромагнитной структуры 4 электродвигательной установки транспортного аппарата эквивалентны тридцати двум магнитогидродинамическим двигателям с внешним магнитным полем. Thus, thirty-two sections of the
При подъеме транспортного аппарата 1 от поверхности Земли уменьшается плотность среды. Плотность ρ на высоте 15 км составляет 0,195 кг/м3, что снижает по абсолютной величине подъемную силу А аппарата (Енохович А.С. Справочник по физике и технике. М. Просвещение, 1989, с.49, табл. 48). Для увеличения подъемной силы аппарата необходимо либо увеличивать силу тока в электромагнитной структуре 4, либо последовательно включать основные магнитогидродинамические преобразователи 27.When lifting the
В связи с тем, что дополнительные магнитогидродинамические преобразователи 30 работают в режиме электрогенераторов за счет движения проводящей текучей среды в дополнительном полом кольце 49, осуществляют перераспределение электроэнергии по управляющим сигналам с пульта 8 управления. Для этого дополнительные магнитогидродинамические преобразователи, работающие в режиме электрогенераторов, подключают к электродам 2, вследствие чего увеличивается подъемная сила А аппарата по абсолютной величине. Движение с определенной скоростью проводящей текучей среды в дополнительном полом кольце 49 обеспечивает стабилизацию аппарата в пространстве за счет гигроскопического эффекта. Due to the fact that the additional
При достижении транспортным аппаратом 1 областей ионосферы Земли с максимумом концентрации ионов порядка 104/см-3 на высоте 10-40 км (Конюшая Ю. П. Открытия и научно-техническая революция. М. Московский рабочий, 1974, с. 70-71) по управляющим сигналам с пульта 8 включаются сначала четыре, а затем остальные основные магнитогидродинамические преобразователи 27. После их включения переключаются дополнительные магнитогидродинамические преобразователи 30 в режим двигателей для увеличения скорости движения проводящей текучей среды в дополнительном полом кольце 49. При этом интенсивность ионизаторов 13 внешней среды снижается либо они отключаются в сильно ионизированных слоях атмосферы Земли.When a transport vehicle reaches 1 ionosphere regions of the Earth with a maximum ion concentration of about 10 4 / cm -3 at an altitude of 10-40 km (Konyushaya Yu. P. Discovery and the scientific and technological revolution. M. Moskovsky Rabochiy, 1974, pp. 70-71 ) according to the control signals from the
Для включения основных магнитогидродинамических преобразователей 27 предварительно с пульта 8 управления открывают заслонки отверстий приводных компрессоров 32 и сопел 39 включаемых магнитогидродинамических преобразователей, затем включают электродвигатель 43 компрессора 32 и систему топливопитания преобразователя 33 топлива в ионизированное рабочее тело (в случае необходимости при относительно небольшом количестве ионов в окружающей среде). В преобразователь 33 одновременно впрыскивают при заданном соотношении топлива и воду и пропускают через среду высоковольтный искровой разряд, в результате которого возникает электрогидравлический удар. В преобразователе 33 среда мгновенно превращается в плазму с выделением большого объема ионизированного рабочего тела (ионизированный газ) с высоким или сверхвысоким давлением и температурой. При этом ударная волна направлена вдоль продольной оси преобразователя 33. Из преобразователя 33 ионизированное рабочее тело выбрасывается в эжектирующее устройство 34, в котором рабочее тело ускоряется, причем скорость потока ионизированного рабочего тела превосходит на порядок скорость звука. Ускоренный поток ионизированного рабочего тела устремляется в магнитогидродинамический канал 37 известной конструкции, в котором благодаря взаимодействию магнитного поля с индукцией В магнитного потока и ионизированного рабочего тела, текущего со скоростью V, на электродах 48 генерируется электроэнергия, поступающая через коммутационно-переключающие устройства 40 и 42, для дополнительной раскрутки маховичных аккумуляторов 25 энергии, подзарядки дополнительного аккумулятора 26 энергии и для подвода электроэнергии к электродам 51 дополнительных магнитогидродинамических преобразователей 30. После соответствующих переключений электрогенерирующей системы 5 основные маховичные аккумуляторы 25 энергии запасаются кинетический энергией, дополнительный аккумулятор 26 энергии электрической энергией до заданных пределов. Дополнительные магнитогидродинамические преобразователи 30 ускоряют движение проводящей текучей среды в дополнительном полом кольце 49. To turn on the main
При истечении ионизированного рабочего тела из сопел 39 основных магнитогидродинамических преобразователей 27 на сопла 39 действует сила тяги (реактивная сила) Fp, направленная по направлению движения транспортного аппарата 1. When the ionized working fluid expires from the
Благодаря воздействию на транспортный аппарат 1 тридцати шести, а затем сорока магнитогидродинамических преобразователей аппарату сообщается дополнительное ускорение, вследствие чего увеличивается его скорость движения. Due to the effect on the transport apparatus of 1 thirty-six, and then forty magnetohydrodynamic converters, the apparatus is given additional acceleration, as a result of which its speed of movement increases.
При достижении заданного удаления от поверхности Земли, например 500 км и более, с пульта 8 управления в обратной последовательности отключаются основные магнитогидродинамические преобразователи 27, обеспечиваются в определенной последовательности электроды 23 электромагнитной структуры 4 для снижения скорости движения аппарата, а затем отключаются ионизаторы 13 внешней среды. Магнитную структуру оставляют функционировать для защиты аппарата от ионизированных полей и космических лучей. После отключения основных магнитогидродинамических преобразователей 27, электродов 23 и ионизаторов 13 внешней среды подъемная сила А аппарата падает до нуля и аппарат превращается благодаря действующим на него силам тяготения в искусственный спутник Земли для исследования космического пространства и проведения работ в соответствии с программой полета. Upon reaching the specified distance from the Earth’s surface, for example, 500 km or more, from the
Для обеспечения возвращения транспортного аппарата 1 из космического пространства на поверхность Земли включают ионизаторы 13 внешней среды в направлении движения аппарата. Реакция электромагнитного излучения ионизаторов 13 внешней среды направлена в направлении установки ионизаторов 13 внешней среды. Транспортный аппарат 1 тормозит свое движение и под действием сил тяжести снижается в направлении поверхности Земли. To ensure the return of the
При вхождении аппарата в относительно плотные слои атмосферы Земли осуществляется дальнейшее торможение аппарата с использованием его аэродинамического качества и электромагнитных сил, возбуждаемых секциями электромагнитной структуры 4. Для этого с пульта 8 управления включается часть ионизаторов 13 внешней среды и электродов 23 электромагнитной структуры 4 с изменением на противоположное течение токов в электродах 23. Включение осуществляют тех ионизаторов 13 внешней среды и электродов 23 секций электромагнитной структуры 4, находящихся за плоскостью, перпендикулярной к направлению движения аппарата. При изменении направления течения токов в электродах 23 изменяется направление электромагнитных сил к оси симметрии аппарата, а реактивная сила к периферии аппарата, причем подъемная сила, возникающая при движении, компенсирует силу тяжести аппарата. When the device enters the relatively dense layers of the Earth’s atmosphere, the vehicle is further braked using its aerodynamic quality and electromagnetic forces excited by the sections of the
При достижении равенства сил, воздействующих на аппарат, с пульта 8 управления переключаются электроды 23 и включаются все ионизаторы 13 внешней среды с таким расчетом, чтобы верхние секции электромагнитной структуры 4 возбуждали подъемную силу А, направленную вверх, а нижние секции электромагнитной структуры 4 силу А', направленную вниз аппарата. Подъемная сила А больше силы A' на величину силы тяжести Ра аппарата. При таком соотношении сил транспортный аппарат 1 зависает над поверхностью Земли. При незначительном увеличении подъемной силы А на величину Δ А аппарат из положения зависания удаляется от поверхности Земли. При увеличении силы A' на величину Δ A' из положения зависания аппарат приземляется на поверхность Земли. При этом из аппарата выдвигают устройства 9 для посадки. When the equality of forces acting on the apparatus is achieved,
Транспортный аппарат 1 из положения зависания над поверхностью Земли может перемещаться в любом направлении. Для этого с пульта 8 управления переключают часть электродов 23 электромагнитной структуры 4, размещенных на верхней части аппарата, в направлении движения. После переключения части электродов 23 электромагнитной структуры 4 направление электромагнитных сил fL будет направлено к оси симметрии аппарата, а реакция электромагнитных сил реактивная сила Fp к периферии аппарата. В результате сложения реактивных сил Fp, выявляющих на верхней части корпуса аппарата, последний перемещается в заданном направлении. При движении аппарата в любом направлении увеличивается подъемная сила А за счет скорости V перемещения.
Электромагнитная структура энергодвигательной установки транспортного аппарата 1 позволяет резко изменять направление его движения, например, на 180о. Для этого с пульта 8 управления уменьшает силу токов, протекающих по электродам 23 нижних секций электромагнитной структуры, аппарата и реверсируют токи в электродах 23 верхних секций электромагнитной структуры 4 (по отношению к ранее произведенным переключениям).The electromagnetic structure of the energy-propulsion system of the
В результате сложения реактивных сил, возникающих как на верхних, так и на нижних частях корпуса аппарата, изменяется направление движения на 180о, причем чем больше скорость движения аппарата, тем больше подъемная сила А, возникающая за счет аэродинамического качества аппарата.As a result of the addition of reactive forces arising both on the upper and lower parts of the apparatus body, the direction of movement changes by 180 ° , and the higher the speed of the apparatus, the greater the lifting force A arising from the aerodynamic quality of the apparatus.
Транспортный аппарат 1 может перемещаться в морской воде, так как морская вода электропроводна. Для осуществления движения в морской воде транспортный аппарат приводняется, при этом в аппарате задраиваются все люки в концентрических переборках и уплотняются заслонки основных магнитогидродинамических преобразователей 27, а затем открываются кингстоны отсеков 17 и 18 и морская вода заполняет отсеки 17 и 18, увеличивая Ра на вес балласта Рб. При погружении аппарата включаются секции электромагнитной структуры 4. При этом ионизаторы 13 внешней среды не включаются, так как проводимость забортной воды относительно высока и составляет 4 (Ом.м)-1, например в Атлантическом океане на глубине 120 м.The
Приемы включения секций электромагнитной структуры 4 энергодвигательной установки аналогичны вышеописанным приемам. Старт транспортного аппарата с глубины океана осуществляется аналогично приемам, описанным при старте аппарата с поверхности Земли в космическое пространство. Отличительная особенность заключается в том, что при переходе границы морская вода воздух сначала включаются ионизаторы 13 внешней среды верхней части аппарата, а затем на его нижней части. Кроме того, при подъеме аппарата с поверхности воды открываются кингстоны, из которых самотеком выливается вода из отсеков 17 и 18. В другом варианте вода из отсеков 17 и 18 выталкивается газообразной средой на глубине океана. The methods for switching on sections of the
Таким образом, за счет описанных технических средств обеспечивается повышение управляемости транспортным аппаратам, стабилизация его движения в пространстве и экологичность функционирования. Thus, due to the described technical means, it is possible to increase the controllability of transport vehicles, stabilize its movement in space and make the operation environmentally friendly.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92007796A RU2056335C1 (en) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Transport vessel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92007796A RU2056335C1 (en) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Transport vessel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92007796A RU92007796A (en) | 1995-08-27 |
RU2056335C1 true RU2056335C1 (en) | 1996-03-20 |
Family
ID=20132484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92007796A RU2056335C1 (en) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Transport vessel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2056335C1 (en) |
-
1992
- 1992-11-24 RU RU92007796A patent/RU2056335C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент N 3273336, кл. 60-35, 6, 1966. 2. Авторское свидетельство СССР N 2017658, кл. B 64G 1/14; 1/40; 1/42, 1990. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6193194B1 (en) | Magnetic propulsion system and operating method | |
US7584601B2 (en) | Charged particle thrust engine | |
US4754601A (en) | Self-refueling space propulsion system and operating method | |
CN102374146B (en) | Pulse laser plasma electricity hybrid micro-propulsion unit and method | |
US9657725B2 (en) | Ion thruster | |
US5291734A (en) | Primary force ring for magnetohydrodynamic propulsion system | |
US4881446A (en) | Space train | |
KR20150089970A (en) | Amphibious flying car | |
RU2056335C1 (en) | Transport vessel | |
RU2017658C1 (en) | Vehicle | |
RU2046210C1 (en) | Electric rocket engine | |
RU2449170C1 (en) | Inertial engine by bogdanov | |
US20060102795A1 (en) | Fusion energy system and plasma propulsion aircraft to produce electricity from a controlled nuclear fusion reaction | |
US5269482A (en) | Protective enclosure apparatus for magnetic propulsion space vehicle | |
Kolm et al. | Electromagnetic launchers | |
US8109471B2 (en) | Tubular shaped interstellar space craft | |
RU2759060C1 (en) | Reusable transport apparatus | |
WO2024121600A1 (en) | Electric propulsion engine by electromagnetic waves | |
Walls | Rotating machines for pulsed power | |
RU2601690C2 (en) | Aircraft power unit | |
RU2104411C1 (en) | Method of acceleration of space vehicle by charged particle flux and device for realization of this method | |
RU2133863C1 (en) | Engine installation for hypersonic and air space flying vehicles | |
WO2021079090A1 (en) | An apparatus for generating a force | |
RU2097274C1 (en) | Electrically-driven craft | |
Yoshida et al. | Feasibility study of superconducting LSM rocket launcher system |