RU2266236C2 - Flying vehicle with electric drive - Google Patents
Flying vehicle with electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2266236C2 RU2266236C2 RU2003127375/11A RU2003127375A RU2266236C2 RU 2266236 C2 RU2266236 C2 RU 2266236C2 RU 2003127375/11 A RU2003127375/11 A RU 2003127375/11A RU 2003127375 A RU2003127375 A RU 2003127375A RU 2266236 C2 RU2266236 C2 RU 2266236C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working
- cylinder
- stator
- rotor
- windings
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к винтокрылым летательным аппаратам с вертикальным взлетом и посадкой, снабженным электроприводом, подъемная и тяговая силы у которых осуществляются воздушными винтами.The invention relates to rotary-wing aircraft with vertical take-off and landing, equipped with an electric drive, lifting and traction forces which are carried out by propellers.
Предлагаемый аппарат может быть многофункциональным и может найти широкое применение во всех сферах человеческой деятельности и предназначается главным образом для индивидуального пользования. Аппарат безопасен для окружающих, прост в эксплуатации и управлении, может двигаться вдоль стен, пролетать в узкие проемы между стен, двигаться своим ходом по автомобильным дорогам, перемещаться по лесным просекам, садиться на воду и двигаться по воде и т.д. Может с успехом использоваться в военном деле.The proposed apparatus can be multifunctional and can find wide application in all spheres of human activity and is intended mainly for individual use. The device is safe for others, easy to operate and manage, can move along walls, fly into narrow openings between walls, move on its own on roads, move through forest clearing, land on water and move on water, etc. It can be successfully used in military affairs.
Подобные летательные аппараты с использованием воздушных винтов мало известны.Such aircraft using propellers are little known.
Известны винтокрылые летательные аппараты с вертикальным взлетом и посадкой, опубликованные в "Политехническом словаре", стр.49. Издательство "Советская энциклопедия". Москва, 1977", у которых подъемная сила создается комбинированной несущей системой, состоящей из одного или двух несущих винтов и крыла. В качестве движителей используются тянущие или толкающие самолетные винты, а в качестве привода и управления несущими винтами используются двигатели внутреннего сгорания или реактивные двигатели и автомат перекоса с механической передачей. По скорости винтокрылы превосходят известные вертолеты, но имеют относительно более сложную и тяжелую конструкцию.Known rotary-wing aircraft with vertical take-off and landing, published in the "Polytechnical Dictionary", p. 49. Publishing house "Soviet Encyclopedia". Moscow, 1977 ", in which the lifting force is created by a combined load-bearing system consisting of one or two rotors and a wing. Pulling or pushing propellers are used as propellers, and internal combustion engines or jet engines are used as the drive and control of the rotors swashplate with mechanical transmission.In terms of speed, rotorcraft outperform well-known helicopters, but have a relatively more complex and heavy construction.
Наиболее ближайшим аналогом является предложенное изобретение RU 2001836 С1, 30.10.1993 года.The closest analogue is the proposed invention RU 2001836 C1, 10/30/1993.
Главным и неизбежным недостатком у всех известных аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой, использующих несущие винты, является то, что несущие винты у всех аппаратов расположены над аппаратами, имеют большие размеры, в результате этого пилоты оказываются "заблокированными" в своей кабине и не имеют выхода при аварийных ситуациях.The main and inevitable drawback of all known vertical take-off and landing devices using rotors is that the rotors of all devices are located above the devices, are large, as a result of which the pilots are “locked” in their cockpit and have no way out in emergency situations.
Во-вторых, обладая большим весом и размерами несущие винты смещают центр тяжести вертолета в свою сторону и этим самым создают аппарату условия непригодности для посадки на воду.Secondly, having a large weight and size, the rotors shift the center of gravity of the helicopter to its side and thereby create the apparatus’s unsuitability for landing on water.
В-третьих, длинные лопасти несущих винтов создают опасность для окружающих и не дают возможность приближаться как к самому аппарату, так и аппарату к предметам.Thirdly, the long blades of the rotors create a danger to others and do not give the opportunity to approach both the apparatus itself and the apparatus to objects.
В-четвертых, механический привод является сложным по своей конструкции и приводит к увеличению веса аппарата.Fourth, a mechanical drive is complex in design and leads to an increase in the weight of the apparatus.
Предлагаемый летательный аппарат с электроприводом исключает указанные недостатки и обладает положительными особенностями: малогабаритен, прост в эксплуатации, безопасен во всех отношениях, надежен, обладает хорошей маневренностью, имеет хорошее круговое обозрение, имеет возможность производить посадку на воду и перемещаться по ней, снабжен камерной воздушной подушкой.The proposed aircraft with an electric drive eliminates these drawbacks and has positive features: small-sized, easy to operate, safe in all respects, reliable, has good maneuverability, has good all-round visibility, has the ability to land on water and navigate through it, equipped with a chamber air cushion .
Применение электропривода и использование электродвигателей с встроенными роторными обмотками возбуждения в окружные ободы воздушных винтов и статорными обмотками возбуждения, расположенными на статорных стенках, дают возможность устанавливать движители в труднодоступных местах аппарата.The use of an electric drive and the use of electric motors with built-in rotor field windings in the circumferential rims of propellers and stator field windings located on the stator walls make it possible to install propulsors in hard-to-reach places of the apparatus.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание безопасного, надежного и малогабаритного летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой на твердую и водную поверхность.The problem to which this invention is directed, is the creation of a safe, reliable and compact aircraft with vertical take-off and landing on a solid and water surface.
Поставленная задача решается за счет применения электропривода, в который входит одноцилиндровый двухтактный двигатель внутреннего сгорания двойного действия с механизмом преобразования прямолинейного движения штока поршней в возвратно-поступательное движение, и за счет электродвигателей, у которых роторные обмотки возбуждения встроены в окружные ободы воздушных винтов, а статорные обмотки возбуждения расположены на статорных стенках.The problem is solved through the use of an electric drive, which includes a single-cylinder two-stroke internal combustion engine of double action with a mechanism for converting the rectilinear movement of the piston rod into reciprocating motion, and due to electric motors, in which rotor field windings are built into the circumferential rims of the propellers and stator field windings are located on the stator walls.
Поставленная задача решается также за счет применения вместо генератора постоянного тока катушек с магнитными сердечниками, выполненными в виде обмоток возбуждения из двух секций, установленных на внешней поверхности цилиндров, а в качестве магнитных сердечников используются магнитные поршни.The problem is also solved by using instead of a direct current generator coils with magnetic cores made in the form of field windings of two sections mounted on the outer surface of the cylinders, and magnetic pistons are used as magnetic cores.
Двухтактный двигатель внутреннего сгорания двойного действия содержит три магнитных поршня, закрепленных на одной штоке, каждый из которых взаимодействует с обмотками возбуждения, установленными на наружных поверхностях цилиндров. Шток шарнирно соединен посредством двух шатунов равной длины с двумя равноудаленными кривошипами, установленными на зубчатых колесах, находящихся в постоянном зацеплении между собой, установленных на параллельных валах. Средний поршень является рабочим поршнем, по обе стороны которого осуществляется двухтактный рабочий процесс. В средней части рабочего цилиндра выполнены выхлопные продувочные окна, которые обобщены на внешней поверхности цилиндра кольцевым патрубком с выполненными подводящими и отводящими окнами, которые сообщаются посредством патрубков с повышенным и пониженным давлением воздуха в областях движителей. Рабочие полости снабжены свечами зажигания. Два других поршня являются нагнетательными, по обе стороны которых осуществляется сжатие воздуха, и являются одновременно выходной нагрузкой рабочего поршня, полученная энергия от которых в виде переменных импульсов тока при взаимодействии магнитных полей поршней с обмотками возбуждения подается на электродвигатели. Внутренние полости обоих цилиндров сообщаются через всасывающие клапаны со смесителем и посредством каналов, выполненных внутри штока, сообщаются с рабочими полостями рабочего цилиндра в тот момент, когда продувочные окна открыты для освобождения рабочей полости рабочего цилиндра от отработанных газов. Наружные (крайние от рабочего поршня) нагнетательные полости обоих цилиндров сообщаются посредством всасывающих клапанов с атмосферой, а через нагнетательные клапаны и посредством патрубков - со смесителем. Шток снабжен двумя скользящими подшипниками, установленными в торцевых стенках цилиндра. В стенках рабочего цилиндра выполнены несколько продольных сквозных отверстий, которые используются под гнезда шпилек для крепления стенок цилиндра и, кроме того, служат для охлаждения цилиндра и уменьшают разброс вихревых токов. На торцах рабочего цилиндра установлены медные прокладки, которые соединены с входными концами двух секций обмотки возбуждения, а выходными концами секций соединены с первичной обмоткой индукционной катушки зажигания. Входные и выходные концы секций обмоток возбуждения нагнетательных цилиндров выведены наружу и через контрольную систему выключателей подключены на входы электродвигателей.A double-acting two-stroke internal combustion engine contains three magnetic pistons mounted on one rod, each of which interacts with field windings mounted on the outer surfaces of the cylinders. The rod is pivotally connected by means of two connecting rods of equal length with two equally spaced cranks mounted on gears that are in constant engagement between themselves, mounted on parallel shafts. The middle piston is a working piston, on both sides of which a push-pull working process is carried out. In the middle part of the working cylinder, exhaust purge windows are made, which are generalized on the outer surface of the cylinder by an annular pipe with made inlet and outlet windows that communicate through pipes with high and low air pressure in the areas of propulsors. Working cavities are equipped with spark plugs. The other two pistons are injection, on both sides of which air is compressed, and are simultaneously the output load of the working piston, the energy received from which in the form of alternating current pulses when the magnetic fields of the pistons interact with the excitation windings is supplied to the electric motors. The internal cavities of both cylinders communicate through the suction valves with the mixer and, through the channels made inside the rod, communicate with the working cavities of the working cylinder at the moment when the purge windows are open to release the working cavity of the working cylinder from exhaust gases. The external (outermost from the working piston) discharge cavities of both cylinders communicate via the suction valves with the atmosphere, and through the discharge valves and through the pipes, with the mixer. The rod is equipped with two sliding bearings mounted in the end walls of the cylinder. Several longitudinal through holes are made in the walls of the working cylinder, which are used as stud sockets for fastening the cylinder walls and, in addition, serve to cool the cylinder and reduce the spread of eddy currents. At the ends of the working cylinder, copper gaskets are installed, which are connected to the input ends of the two sections of the field winding, and the output ends of the sections are connected to the primary winding of the induction ignition coil. The input and output ends of the sections of the field windings of the injection cylinders are brought out and connected through the control system of the switches to the inputs of the electric motors.
У известных двигателей двойного действия для создания прямолинейного возвратно-поступательного движения поршню, как правило, используют ползун (крейцкопф), который скользит по направляющим стенкам и передает возвратно-поступательное движение шатуну, который преобразует данное движение во вращательное движение коленчатого вала.In conventional double-acting engines, to create a rectilinear reciprocating motion, the piston, as a rule, uses a slider (crosshead), which slides along the guide walls and transmits a reciprocating motion to the connecting rod, which converts this movement into rotational motion of the crankshaft.
Недостаток данного механизма состоит в том, что при использовании ползуна увеличивается длина всего кривошипно-шатунного механизма, в результате увеличиваются габариты двигателя, а использование коленчатого вала приводит к ряду других сложностей и неудобств. Во-первых, соединение двух поршней на одной шейке вала (У-образный вариант) увеличивает габариты блока цилиндров, во-вторых, сложное изготовление самого вала и, кроме того, требует во время эксплуатации обильной смазки, поступающей с высоким давлением от насоса.The disadvantage of this mechanism is that when using a slider, the length of the entire crank mechanism increases, as a result, the dimensions of the engine increase, and the use of a crankshaft leads to a number of other difficulties and inconveniences. Firstly, the connection of two pistons on one neck of the shaft (U-shaped version) increases the dimensions of the cylinder block, secondly, the complex manufacture of the shaft itself and, in addition, requires abundant lubrication during operation of the pump coming with high pressure.
Для получения прямолинейного возвратно-поступательного движения поршню у двигателей двойного действия и также у всех двигателей, использующих коленчатые валы, предлагается использовать механизм с двумя равными шатунами, шарнирно соединенными со штоком поршней и с двумя равноудаленными кривошипами, установленными на зубчатых колесах, находящихся в постоянном зацеплении между собой и закрепляющихся на отдельных валах, лежащих параллельно друг другу, с которых снимается необходимая мощность.To obtain rectilinear reciprocating movement of the piston in double-acting engines and also in all engines using crankshafts, it is proposed to use a mechanism with two equal connecting rods pivotally connected to the piston rod and with two equally spaced cranks mounted on gears that are constantly engaged between themselves and fixed on separate shafts lying parallel to each other, from which the necessary power is removed.
Преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное при помощи двух шатунов, соединенных с равноудаленными кривошипами, установленными на зубчатых колесах, установленных на параллельных валах, создает новые возможности с положительными эффектами:The conversion of the reciprocating motion into rotational motion using two connecting rods connected to equidistant cranks mounted on gears mounted on parallel shafts creates new opportunities with positive effects:
- данный механизм позволяет устанавливать поршневые пары параллельно друг к другу, за счет чего достигается компактность блока цилиндров;- this mechanism allows the installation of piston pairs in parallel to each other, due to which the compactness of the cylinder block is achieved;
- если соединить два поршня посредством трех шатунов и трех кривошипов, расположенных на трех зубчатых колесах (средний кривошип общий), и при этом шатуны расположить в противофазе, т.е. одна пара шатунов работает на схождение между собой, а другая пара шатунов работает на расхождение между собой (эффект ножниц), то в этом случае оба поршня будут проходить ВМТ и НМТ не одновременно, один из них будет запаздывать на 38 градусов, что позволяет проходить ″мертвые точки″ без затруднений.- if you connect two pistons by means of three connecting rods and three cranks located on three gear wheels (the average crank is common), and at the same time place the connecting rods in antiphase, i.e. one pair of connecting rods works to converge with each other, and the other pair of connecting rods works to diverge from each other (scissor effect), then in this case both pistons will not pass TDC and BDC at the same time, one of them will be 38 degrees late, which allows it to pass ″ blind spots ″ without difficulty.
Блок зубчатых колес можно размещать также, как и коленчатый вал, в ванне с маслом, при этом шейки кривошипов могут смазываться путем разбрызгивания, так как нагрузка на кривошипы раздваивается на две составляющие и подшипники подвергаются меньшим динамическим нагрузкам, что будет являться большим преимуществом перед коленчатым валом. Кроме этого, установка блоков зубчатых колес более простая в процессе монтажа и в процессе эксплуатации.The gear block can be placed, like the crankshaft, in a bath with oil, while the crank necks can be lubricated by spraying, since the load on the cranks is split into two components and the bearings are subject to less dynamic loads, which will be a big advantage over the crankshaft . In addition, the installation of gear blocks is simpler during installation and during operation.
При отсутствии клапанной распределительной системы применение дополнительных поршней для создания повышенного давления воздуха, использующегося для продувки рабочего цилиндра и для образования рабочей смеси, во многом упрощает конструкцию двигателя и повышает надежность и работоспособность двигателя, т.к. поршни не испытывают трения и, следовательно, уменьшен риск износа, хорошо обдуваются воздушной струей стенки рабочего цилиндра.In the absence of a valve distribution system, the use of additional pistons to create increased air pressure, used to purge the working cylinder and to form the working mixture, greatly simplifies the engine design and increases the reliability and performance of the engine, as the pistons do not experience friction and, consequently, the risk of wear is reduced, they are well blown by the air stream of the wall of the working cylinder.
Использование рабочего поршня в качестве магнита постоянного или в качестве электромагнитов для возбуждения катушки, расположенной на поверхности рабочего цилиндра, несколько усложняет устройство двигателя, а с другой стороны, позволяет дополнительно получать энергию, которая в обычных двигателях теряется бесполезно. В двухтактных двигателях двойного действия рабочий поршень подвержен нагреву с двух сторон, что ставит под сомнение использование постоянных магнитов в качестве поршней (возможность использования поршней в качестве электромагнитов остается правомерной в любом случае), однако известно из справочника (стр.381 Постоянные магниты. Справочник. Ю.М.Пятин, Москва, Энергия 1980), что магнитные свойства сохраняются у постоянных магнитов при температуре 250°С в течение 5000 часов, после чего падение остаточного потока составляет всего 2%. Этого будет достаточно, если учесть что работа двигателя менее продолжительная, и, кроме того, существует охлаждение полостей принудительным образом. Более того, при использовании прямолинейного хода поршней создается возможность изготовлять поршни и цилиндры из жаростойких материалов со свойствами диалектрика, в которых можно укладывать обмотки возбуждения с сердечниками с гарантией от пробоя током.The use of a working piston as a permanent magnet or as electromagnets for exciting a coil located on the surface of a working cylinder complicates the arrangement of the engine somewhat, and on the other hand, allows additional energy to be obtained, which is uselessly lost in conventional engines. In double-acting two-stroke engines, the working piston is subject to heating from two sides, which casts doubt on the use of permanent magnets as pistons (the possibility of using pistons as electromagnets remains valid in any case), however it is known from the reference book (p. 388 Permanent magnets. Reference. Yu.M. Pyatin, Moscow, Energy 1980) that the magnetic properties are retained by permanent magnets at a temperature of 250 ° C for 5000 hours, after which the residual flux drop is only 2%. This will be enough if you consider that the engine is shorter, and, in addition, there is a forced cooling of the cavities. Moreover, when using a straight piston stroke, it is possible to produce pistons and cylinders from heat-resistant materials with dialectric properties, in which excitation windings with cores can be laid with a guarantee against current breakdown.
В предлагаемом двигателе рабочий поршень выполняет две функции: первая - создает возвратно-поступательное движение штоку; вторая - создает электромагнитную индукцию в обмотке возбуждения. Обмотка возбуждения рабочего цилиндра выполняет три функции:In the proposed engine, the working piston performs two functions: the first - creates a reciprocating movement of the rod; the second - creates electromagnetic induction in the field winding. The field winding of the working cylinder has three functions:
- взаимодействует с магнитным полем поршня;- interacts with the magnetic field of the piston;
- взаимодействует с магнитным полем плазмы, образующейся в процессе взрыва рабочей смеси (принцип действия МГД-генераторов);- interacts with the magnetic field of the plasma formed during the explosion of the working mixture (the principle of operation of MHD generators);
- образует с медными прокладками термопару на стыке с торцевой поверхностью цилиндра, т.к. установлено, что при прохождении тока через контакт разнородных металлов по направлению железо-медь происходит охлаждение медного контакта. Иногда охлаждение одного из контактов током настолько сильно, что температура контакта падает ниже 0°С.- forms a thermocouple with copper gaskets at the junction with the end surface of the cylinder, because It was found that when current flows through a contact of dissimilar metals in the direction of iron-copper, the copper contact is cooled. Sometimes the cooling of one of the contacts with the current is so strong that the temperature of the contact drops below 0 ° C.
Нагнетательные поршни выполняют три функции:Pressure pistons perform three functions:
- осуществляют всасывание рабочей смеси и подачу ее в рабочие камеры;- carry out the suction of the working mixture and its supply to the working chamber;
- осуществляют всасывание воздуха и подачу его в баллон высокого давления;- carry out the suction of air and its supply to the high pressure tank;
- магнитные поршни взаимодействуют с обмотками возбуждения, установленными на наружной поверхности цилиндров.- magnetic pistons interact with field windings mounted on the outer surface of the cylinders.
Обмотки возбуждения нагнетательных цилиндров выполняют одну функцию - взаимодействуют с магнитными полями нагнетательных поршней и являются нагрузкой рабочего поршня, энергия снимается в виде переменных импульсов тока и подается на электродвигатели.The excitation windings of the injection cylinders fulfill one function - they interact with the magnetic fields of the injection pistons and are the load of the working piston, the energy is removed in the form of alternating current pulses and fed to the electric motors.
Поставленная задача решается также за счет того, что в качестве движителей используются воздушные винты, лопасти которых охвачены по внешней окружности ободом, на котором закреплен кольцевой сердечник с выполненным радиальным пазом П-образной формы по сечению, в паз которого уложена обмотка возбуждения, создающая поперечный магнитный поток к плоскости вращения лопастей (ротора). Концы обмотки возбуждения выведены через лопасть и соединены с контактными кольцами, установленными с правой и левой сторон ступицы ротора, находящимися в постоянном контакте с неподвижными контактными кольцами, удерживающимися поджимными пружинками и соединеными с проводящими клеммами. Ступица ротора снабжена двумя радиально-упорными шарикоподшипниками, установленными на оси с выполненным упором в средней ее части и закреплеными гайкой, установленной с одной стороны ступицы. Статорные обмотки возбуждения (проводники с током) расположены по обе стороны ротора и закреплены на торцевых стенках статора. Проводники с током расположены в радиальной плоскости и наматываются на кольцевой сердечник отдельными секциями, разделяющимися между собой стойками сердечника, которыми сердечник крепится к окружной поверхности статора, выполненного в виде цилиндрического кольца с левым и правым бортами, которыми они крепятся посредством болтов к цилиндрическому корпусу. Стенки статора соединяются с втулками оси посредством жестких несущих нескольких перемычек. Секции проводников с током соединены между собой последовательно, а выходящие концы выведены и соединены с общими клеммами параллельно обмотке ротора. Лопасти имеют постоянный угол захвата и крепятся к поверхности ступицы с двух боков аналогично спицам колеса велосипеда.The problem is also solved due to the fact that propellers are used as propellers, the blades of which are surrounded by an outer circumference with a rim on which an annular core is fixed with a radial groove of a U-shaped cross-section, in the groove of which an excitation winding is laid, creating a transverse magnetic flow to the plane of rotation of the blades (rotor). The ends of the field winding are brought out through the blade and connected to the contact rings mounted on the right and left sides of the rotor hub, which are in constant contact with the fixed contact rings held by the compression springs and connected to the conductive terminals. The rotor hub is equipped with two angular contact ball bearings mounted on an axis with a stop in its middle part and fixed with a nut mounted on one side of the hub. Stator field windings (current conductors) are located on both sides of the rotor and are fixed to the end walls of the stator. Conductors with current are located in the radial plane and are wound on the annular core in separate sections, separated by pillars of the core, by which the core is attached to the circumferential surface of the stator, made in the form of a cylindrical ring with left and right sides, by which they are bolted to the cylindrical body. The stator walls are connected to the axle bushings by means of rigid supporting several jumpers. The sections of conductors with current are interconnected in series, and the output ends are brought out and connected to common terminals parallel to the rotor winding. The blades have a constant angle of attachment and are attached to the surface of the hub from two sides similarly to the spokes of a bicycle wheel.
Предлагаемый электродвигатель с радиальным расположением проводников с током, расположенных с двух сторон ротора на стенках статора, взаимодействующих с магнитным полем ротора, проходящего перпендикулярно плоскости ротора, относится к электродвигателям переменного тока и может использоваться как самостоятельная электрическая машина для преобразования электрической энергии в механическую и иметь широкое применение для работы от сети однофазного переменного тока.The proposed electric motor with a radial arrangement of conductors with current located on both sides of the rotor on the stator walls, interacting with the magnetic field of the rotor passing perpendicular to the plane of the rotor, refers to AC electric motors and can be used as a stand-alone electric machine to convert electrical energy into mechanical energy and have a wide application for operation from a single-phase alternating current mains.
Предлагаемый электродвигатель выгодно отличается от известных электромашин - прост в изготовлении и обладает мощным крутящим моментом, т.к. содержит проводники с током с двух сторон ротора, взаимодействующих с мощным магнитным полем ротора, создаваемого обмоткой возбуждения, намотанной вкруговую вокруг сердечника ротора. Сплошной магнитный поток, образованный вокруг оси ротора, может взаимодействовать с электрическим полем проводников только в том случае, если поля будут взаимно переменными.The proposed electric motor compares favorably with the known electric machines - it is easy to manufacture and has powerful torque, because contains conductors with current from two sides of the rotor, interacting with a powerful magnetic field of the rotor created by the excitation winding, wound round about the core of the rotor. A continuous magnetic flux formed around the axis of the rotor can interact with the electric field of the conductors only if the fields are mutually variable.
Запуск первичного двигателя осуществляется при помощи подачи постоянного тока от источника питания (аккумулятора) на обмотки возбуждения нагнетательных цилиндров через переключатель, механически связанный со штоком поршней, приводящий к переключению контактов в моменты НМТ и ВМТ рабочего поршня.The primary engine is started by supplying direct current from a power source (battery) to the field windings of the pressure cylinders through a switch mechanically connected to the piston rod, leading to switching contacts at the moments of the BDC and TDC of the working piston.
Подача искры на свечи зажигания подается с выхода вторичной обмотки индукционной катушки, прерыватель, который также связан механически со штоком поршней с таким расчетом, чтобы контакт прерывателя совпадал с моментами НМТ и ВМТ рабочего поршня. Первичная обмотка связана электрической цепью с выходными концами обмотки возбуждения рабочего цилиндра.The spark is supplied to the spark plugs from the output of the secondary winding of the induction coil, a chopper, which is also mechanically connected to the piston rod so that the contact of the chopper coincides with the BDC and TDC of the working piston. The primary winding is connected by an electric circuit to the output ends of the excitation winding of the working cylinder.
На фиг.1 показан летательный аппарат, вид сбоку.Figure 1 shows the aircraft, side view.
На фиг.2 показан летательный аппарат, вид сверху.Figure 2 shows the aircraft, a top view.
На фиг.3 показан летательный аппарат, вид спереди.Figure 3 shows the aircraft, front view.
На фиг.4 показан летательный аппарат, вид сзади.Figure 4 shows the aircraft, rear view.
На фиг.5 показан одноцилиндровый двухтактный двигатель внутреннего сгорания двойного действия с механизмом, преобразующим возвратно-поступательное движение во вращательное движениеFigure 5 shows a single-cylinder, two-stroke, two-stroke internal combustion engine with a mechanism that converts the reciprocating motion into rotational motion
На фиг.6 показан продольный разрез рабочего цилиндра по А-А и вид с торца.Figure 6 shows a longitudinal section of the working cylinder along aa and an end view.
На фиг.7 показана медная прокладка, вид сбоку и торца.7 shows a copper gasket, side view and end.
На фиг.8 показана схема двухцилиндрового двигателя двойного действия с механизмом, заменяющим коленчатый вал.On Fig shows a diagram of a two-cylinder double-acting engine with a mechanism replacing the crankshaft.
На фиг.9 показан блок цилиндров, вид сверху.Figure 9 shows a cylinder block, a top view.
На фиг.10 показан способ присоединения поршней, лежащих в одной плоскости, посредством двух шатунов.Figure 10 shows a method of connecting pistons lying in the same plane by means of two connecting rods.
На фиг.11 показан способ присоединения поршней, лежащих в параллельных плоскостях.11 shows a method for connecting pistons lying in parallel planes.
На фиг.12 показана электрическая схема зажигания.On Fig shows the electrical circuit of the ignition.
На фиг.13 показана одна боковая сторона статора с секциями проводников с током, на верхней половине которой секции показаны в продольном разрезе.On Fig shows one side of the stator with sections of conductors with current, in the upper half of which the sections are shown in longitudinal section.
На фиг.14 показан лопастной движитель с встроенным электродвигателем в окружную поверхность лопастей, поперечный разрез.On Fig shows a blade propeller with a built-in electric motor in the circumferential surface of the blades, a cross section.
На фиг.15 показан ротор лопастного движителя с встроенным в окружную поверхность лопастей сердечником с обмоткой возбуждения.Fig. 15 shows a rotor of a blade propulsion with a core with a field winding integrated in the circumferential surface of the blades.
На фиг.16 показан ротор, вид сбоку.On Fig shows a rotor, side view.
На фиг.17 показан корпус статора, вид с торца.On Fig shows the stator housing, an end view.
На фиг.18 - разрез по А-А на фиг.17.On Fig - section along aa in Fig.17.
На фиг.19 показана схема ручного управления движителями.On Fig shows a diagram of the manual control of the propulsion.
На фиг.20 показана параллельная схема подключения обмотки возбуждения ротора и двух обмоток статора.On Fig shows a parallel connection diagram of the excitation winding of the rotor and two stator windings.
На фиг.21 показана общая электрическая схема аппарата.On Fig shows a General electrical diagram of the apparatus.
Летательный аппарат с электроприводом (фиг.1, 2, 3, 4, масштаб 1:20) включает в себя несколько движителей 1 и 2 для создания подъемной силы и два крыла 3 и 4 арачного типа, шарнирно 5, 6 и 7, 8 соединенных с корпусом аппарата, с имеющей возможностью подниматься из горизонтального положения в вертикальное и фиксироваться в нужных положениях. Для передвижения по горизонтальному направлению (вперед, назад) предусмотрен один движитель 9, установленный в задней части корпуса с лопастями 10, 11, 12 (показано условно). Кабина 13 снабжена дверками 14 и 15, передним и задним стеклами 16 и 17 обозрения, боковыми стеклами 18 и стеклами нижнего обозрения 19. Движители 1 и 2 установлены в диффузорах 20 и снабжены поворотными осями 21, предназначенными для изменения угла наклона движителей относительно корпуса. Окно 22 предусмотрено для подвода воздуха для продува цилиндров двигателя.Aircraft with an electric drive (Fig. 1, 2, 3, 4, scale 1:20) includes
Аппарат снабжен тремя колесами, два из них 23 и 24 расположены спереди и одно 25 сзади и связано с рычагом управления 26. Вырез 27 предусмотрен для возможности поворачиваться колесу, 28 - сиденье, 29 - место двигателя, 30 - несущие крестовины, 31 - юбки из ткани, предусмотрены для увеличения подъемной силы.The device is equipped with three wheels, two of them 23 and 24 are located at the front and one 25 at the rear and connected with the control lever 26.
Управление аппаратом во время движения по земле осуществляется посредством поворота заднего колеса, связанного с рычагом управления 26.The device is controlled while moving on the ground by turning the rear wheel associated with the control lever 26.
Управление аппаратом во время полета осуществляется посредством рычагов 32 и 33 (фиг.19), связанных посредством валов 34 и зубчатых колес 35 с поворотными осями 21 движителей 1 и 2.The device is controlled during flight by means of
При повороте рычага 32 в левую сторону, а рычага 33 в правую сторону движители повернутся на своих осях в разные стороны и аппарат перемещается либо по кругу, либо на одном месте, в зависимости от тяги горизонтального двигателя. При повороте рычагов 32 и 33 в одну сторону (влево или вправо) аппарат будет смещаться всем корпусом в эту сторону, что очень важно при встрече с препятствиями. Для движения вперед или назад необходимо произвести смену полярности токов в обмотках возбуждения у электродвигателя горизонтального движителя 9.When you turn the
На фиг.20 показана схема подключения обмоток возбуждения и токовых катушек к блоку питания (БП). Обмотки ротора 36 и обмотки статора 37 и 38 подключены к блоку питания параллельно. Кольцевые контакты 39 находятся в постоянном контакте между собой и соединены с обмоткой ротора. Кабина выполнена герметично. Центр тяжести находится ниже точек приложения подъемных сил, что создает аппарату устойчивость при полете и плавучесть на воде.On Fig shows a connection diagram of the field windings and current coils to the power supply (PSU). The
Двухтактный двигатель внутреннего сгорания двойного действия включает в себя три магнитных поршня 40, 41, 42 на одном штоке 43, которые взаимодействуют с обмотками возбуждения, состоящими из двух секций, установленных на наружных поверхностях цилиндров 44, 45; 46, 47; 48, 49. Средний поршень 41 является рабочим, по обе стороны которого осуществляются двухтактные рабочие процессы, и выполняет две функции: создает возвратно-поступательное движение штоку и создает электромагнитную индукцию в стенках рабочего цилиндра 50. В стенках рабочего цилиндра выполнено несколько (16 шт), фиг.6, продольных сквозных отверстий 51 и несколько поперечных отверстий 52 в средней части цилиндра, которые на наружной поверхности цилиндра охватываются кольцевым патрубком с выполненными подводящим и отводящим окнами 53 и 54. Одно из которых сообщается посредством патрубка через окно 22 с полостью пониженного давления, образованного над движителем, а другое сообщается, наоборот, с повышенным давлением, образованным под движителем. В результате этого осуществляется непрерывный продув полостей от отработанных газов и охлаждение цилиндра. Продольные сквозные отверстия 51 используются под гнезда для шпилек 55, фиг.6, которыми крепятся торцевые стенки 56 и 57 к рабочему цилиндру. Кроме того, продольные отверстия 51 создают условия для лучшего охлаждения цилиндру и в тоже время уменьшают разброс вихревых токов в процессе индукции, создаваемой магнитным полем поршня и магнитным полем плазмы при взрывах рабочей смеси в полостях цилиндра. Рабочие полости 58 и 59 снабжены свечами зажигания 60 и 61. Между торцами рабочего цилиндра и стенками установлены медные прокладки 62 и 63, которые соединены с выходными концами секций 46 и 47 обмотки возбуждения, а выходные концы секций выведены наружу и соединены с клеммами 64 и 65 (фиг.12) индукционной катушки зажигания (ИК), которая включает в себя конденсатор С и два диода (Д1 и Д2), включенных в прямом направлении, свечи зажигания 66 и 67 и прерыватель 68, связанный механической связью с ВМТ и НМТ штока 43 (не показано). Обмотка возбуждения рабочего цилиндра выполняет три функции: взаимодействует с магнитным полем поршня, взаимодействует с магнитным полем плазмы, возникающей в процессе взрыва рабочей смеси, и образует термопару совместно с медными прокладками 62 и 63 в контакте с торцевыми поверхностями рабочего цилиндра при прохождении тока через секции обмотки возбуждения и через контакт разнородных металлов по направлению железо-медь. Магнитное поле плазмы и магнитное поле поршня воздействуют на каждую секцию одновременно и в одном направлении, в результате образовавшиеся импульсы тока будут складываться в один импульс.A double-acting two-stroke internal combustion engine includes three
Нагрузкой рабочего поршня являются нагнетательные магнитные поршни 40 и 42, каждый из которых выполняет три функции:The load of the working piston is the discharge
- всасывание рабочей смеси от смесителя и подачу ее в рабочие полости;- suction of the working mixture from the mixer and feeding it into the working cavity;
- всасывание воздуха из атмосферы и подачу его в баллон высокого давления;- suction of air from the atmosphere and its supply to the high-pressure tank;
- взаимодействуют с обмотками возбуждения.- interact with field windings.
Нагнетательный магнитный поршень 40 взаимодействует с секциями 44 и 45, установленными на цилиндре 69. Выходные концы секций соединены с клеммами 70 и 71, 72 и 73 соответственно (фиг.5 и 21).The injection
Нагнетательный магнитный поршень 42 взаимодействует с секциями 48 и 49, установленными на цилиндре 74. Выходные концы секций соединены с клеммами 75 и 76, 77 и 78 соответственно.The injection
Внутренняя полость 79 (со стороны рабочего цилиндра) сообщается через всасывающий канал 80 и клапан 81 посредством трубопроводов со смесителем 82, который сообщается с баллоном высокого давления 83.The inner cavity 79 (from the side of the working cylinder) communicates through the
Внутренняя полость 84 цилиндра 74 сообщается через всасывающий канал 85 и клапан 86 посредством трубопроводов со смесителем 82.The
Наружная полость 87 (от рабочего цилиндра) цилиндра 69 снабжена всасывающим клапаном 88 и сообщается с атмосферой, а через клапан 89 и систему трубопроводов с баллоном 83 высокого давления.The outer cavity 87 (from the working cylinder) of the
Наружная полость 90 цилиндра 74 снабжена всасывающим клапаном 91 и сообщается с атмосферой, а через клапан 92 и трубопроводы с баллоном высокого давления 83.The
Внутренняя полость 79 цилиндра 69 снабжена перепускным каналом 93, выполненным внутри штока с таким расчетом, что выходное отверстие 94 открывается и сообщается с рабочей полостью 59 в тот момент, когда продувочные окна 52 полностью откроются рабочим поршнем 41, а вход канала постоянно сообщается через отверстие с полостью 79 цилиндра 69.The
Внутренняя полость 84 другого цилиндра 74 снабжена перепускным каналом 96, также выполненным внутри штока, который постоянно сообщается с полостью 84 через отверстие 97, а выходное отверстие 98 открывается и сообщается с рабочей полостью 58 в тот момент, когда продувочные окна 52 (продувочные окна для обоих рабочих полостей одни и те же) полностью откроются рабочим поршнем 41.The
Шток 43 снабжен двумя подшипниками скольжения 99 и 100 с уплотнительными средствами, установленными в стенках 56 и 57 рабочего цилиндра. Обмотки возбуждения защищены кожухами 101.The
Топливо подводится к смесителю по трубопроводу 102.Fuel is supplied to the mixer via
Для ограничения хода поршням и для создания прямолинейного возвратно-поступательного движения штоку вместо известного ползуна предлагается и использован другой механизм, состоящий из двух разнозначных по длине шатунов, шарнирно связанных с равноудаленными кривошипами, установленными на зубчатых колесах, установленными на параллельных валах и находящихся в постоянном зацеплении между собой. Включают в себя общий шарнир (цапфу) 103, жестко связанную со штоком путем резьбового соединения, два шатуна 104 и 105, два зубчатых колеса 106 и 107 с кривошипами 108 и 109 и два вала 110 и 111, с которых можно снимать мощность.To limit the stroke of the pistons and to create a rectilinear reciprocating motion, the rod is proposed and used a different mechanism instead of the known slider, consisting of two connecting rods of different lengths pivotally connected to equidistant cranks mounted on gear wheels mounted on parallel shafts and in constant gear between themselves. They include a common hinge (pin) 103, rigidly connected to the rod by a threaded connection, two connecting
Данный механизм с блоком зубчатых колес очень удобно сочетается с любым расположением поршней и его можно использовать взамен известного коленчатого вала у всех видов двигателей.This mechanism with a block of gears is very conveniently combined with any arrangement of pistons and can be used instead of the known crankshaft for all types of engines.
Поршни можно располагать в горизонтальной плоскости, как показано на фиг.10, с дополнительными шарнирами 112 и 113.Pistons can be positioned horizontally, as shown in FIG. 10, with
Более эффективное сочетание будет, если блок зубчатых колес расположить в два ряда из нескольких колес, находящихся в постоянном зацеплении между собой. Это даст возможность установить четыре поршневые пары в вертикальном положении и параллельно друг к другу (фиг.11). Точками 114, 115, 116, и 117 обозначены места крепления поршней. Кривошипы на левой сторона 108, 109 и 119 относительно кривошипов на правой стороне 108, 109 и 119 могут устанавливаться со сдвигом на любой угол, что позволит также распределять вращающий момент по окружности.A more effective combination will be if the block of gears is placed in two rows of several wheels that are in constant mesh with each other. This will make it possible to install four piston pairs in a vertical position and parallel to each other (Fig.11).
Отбор мощности может сниматься через зубчатые колеса 120 и 120 с вала 121.Power take-off can be removed through
Использование блоков зубчатых колес с кривошипами для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное создает для работы поршневой пары более благоприятные условия и обеспечивает компактность всему двигателю.The use of gear blocks with cranks for converting reciprocating motion into rotational motion creates more favorable conditions for the operation of the piston pair and ensures compactness of the entire engine.
Работа четырех соединенных поршней, взаимодействующих с тремя парами зубчатых колес посредством сдвоенных шатунов, соединенных с кривошипами, показана на фиг.8 и 9.The operation of four connected pistons interacting with three pairs of gears by means of double connecting rods connected to cranks is shown in Figs. 8 and 9.
Основным условием для получения прямолинейного хода поршням является то, чтобы пара шатунов имела равную длину, а кривошипы были расположены на равном удалении от точки касания зубчатых колес. Вторая пара шатунов с общим средним кривошипом устанавливается таким же образом, но в противофазе первой паре, т.е. если пара шатунов 104 и 105 с кривошипами 108 и 109 находится в процессе схождения, то другая пара должна находиться в процессе расхождения между собой, 109 и 119. В результате такой установки шатунов соединенные поршни одним кривошипом 109 работают не одновременно, а запаздывает один от другого на 38 градусов.The main condition for obtaining a straight stroke for the pistons is that the pair of connecting rods have an equal length, and the cranks are located at an equal distance from the point of contact of the gears. The second pair of connecting rods with a common middle crank is installed in the same way, but in antiphase to the first pair, i.e. if a pair of connecting
Если левый поршень 120 пошел вниз, например, то в полости 122 будет происходить выхлоп отработанных газов через окно 123, а в правой полости 122 будет происходить рабочий ход с максимальной мощностью, так как кривошип занял положение 190 градусов.If the
В полостях 121 будет происходить сжатие также не одновременно. Когда кривошип 108 займет положение 125 (НМТ), то кривошип 119 окажется в точке 127. Это еще не будет являться НМТ, ему еще необходимо повернуться на 38 градусов до точки 128 (НМТ). За то время первый поршень окажется в точке 126, и полости 121 будет происходить обратный рабочий ход.In the
Другая пара поршней 124, фиг.9, соединенная общим кривошипом на других смежных колесах, будет работать таким же образом, т.е. со сдвигом рабочих процессов на 38 градусов.Another pair of
Запаздывание рабочих процессов на 38 градусов обуславливается тем, что при схождении и расхождении спаренных шатунов создается эффект удлинения или укорачивания расстояния между кривошипами и поршнем. Во время расхождения шатунов угол между ними увеличивается и длина между поршнем и кривошипом уменьшается. Во время схождения шатунов угол между ними уменьшается и длина между поршнем и кривошипом увеличивается. В результате этого поршни двигаются то ускоренно, то замедленно, что приводит к эффекту ускоренного протекания процессов или, наоборот, к их запаздыванию. Например, процесс замедления приходится на период выпуска отработанных газов, что будет являться положительным эффектом.Delay of working processes by 38 degrees is caused by the fact that when the converging and diverging twin couplings creates the effect of lengthening or shortening the distance between the cranks and piston. During the divergence of the connecting rods, the angle between them increases and the length between the piston and the crank decreases. During the convergence of the connecting rods, the angle between them decreases and the length between the piston and crank increases. As a result of this, the pistons move either fast or slow, which leads to the effect of accelerated processes or, conversely, to their delay. For example, the process of deceleration occurs during the period of exhaust gas release, which will be a positive effect.
Применение и использование данного механизма для преобразования прямолинейного хода поршней во вращательное дают сразу несколько преимуществ перед использованием для этих целей коленчатого вала, что несомненно улучшит работоспособность двигателя и упростит эксплуатацию:The application and use of this mechanism for converting the linear stroke of the pistons into rotational give several advantages at once over the use of the crankshaft for this purpose, which will undoubtedly improve the performance of the engine and simplify operation:
- поршень и шток не испытывают сил перекоса;- the piston and rod do not experience tilting forces;
- поршневые пары устанавливаются параллельно друг другу, чем обеспечивают компактность двигателю;- piston pairs are installed parallel to each other, which ensures compactness of the engine;
- уменьшается динамическая нагрузка на кривошипы;- reduced dynamic load on the cranks;
- упрощается изготовление преобразующего механизма (нет вала);- simplifies the manufacture of the transforming mechanism (no shaft);
- упрощается смазка шарнирных соединений;- simplified lubrication of articulated joints;
- упрощается отвод тепла;- simplified heat removal;
- снимается проблема с преодолением ВМТ и НМТ и т.д.- the problem with overcoming TDC and BDC is removed, etc.
- отсутствует газораспределительная клапанная система.- there is no gas distribution valve system.
Устройство движителей.The device movers.
Все движители выполнены по одной конструктивной схеме и включают в себя воздушный винт с встроенным электродвигателем в окружную поверхность лопастей. (фиг.13, 14). Отличаются тем, что лопасти 129, 130 установлены к поверхности ступиц под углом, как спицы колеса у велосипеда, 131 и закреплены, чередуясь, то с левой стороны ступицы, то с правой. Окружная поверхность лопастей охватывается ободом цилиндрической формы 132 и жестко крепится. На окружной поверхности обода установлен и закреплен сердечник 133 с выполненным радиальным пазом вдоль окружности, в который уложена обмотка возбуждения 134 и закреплена медной шиной 135, образуя законченный ротор. Медная шина служит экраном, изоляцией для прохождения магнитный полей на этом участке. Выходные концы обмотки возбуждения проведены внутри лопасти 136 и соединены с кольцевыми контактами 137 и 138, установленными с левой и правой сторон ступицы ротора, которые находятся в постоянном контакте с неподвижными кольцевыми контактами 139, 140, удерживающимися поджимными пружинками 141, 142, выходные концы которых подключены к подводящим клеммам 143, 144 (фиг.20). Ступица ротора установлена на двух радиально-упорных шарикоподшипниках 145, 146, которые прижимаются гайкой 147 к упорному выступу 148, выполненному на оси 149 в средней ее части. Ось крепится к дискам (втулкам) 150 и 151 несущих крестовин 152 и 153, расположенных с правой и левой сторон ротора. Несущие крестовины снабжены ребрами жесткости 154 и соединяются с окружными ободами цилиндрической формы с выполненными левым и правым бортами 155 и 156, посредством которых оба борта с ободами крепятся с двух сторон цилиндрического корпуса 157, вместе которые представляют собой корпус статора. Секции с проводниками тока 158 и 159, установленные на статорных стенках 155, 156, расположены своими проводниками в радиальной плоскости и намотаны на кольцевой сердечник 160 с выполненными стойками 161, которыми крепятся путем точечной сварки 162 к поверхности ободов 155 и 156 и снабжены изоляционными прокладками 163. В стенках стоек выполнены проходные отверстия 164 для болтов, которыми крепятся статорные стенки 155 и 156 к гайкам 165, закрепленными на внутренней поверхности корпуса 157 (фиг.17, 18).All propulsors are made according to one structural scheme and include a propeller with a built-in electric motor in the circumferential surface of the blades. (Fig.13, 14). Differ in that the
Корпус у движителей с поворотными осями выполнен с овальной поверхностью радиусом R. Секции 158 и 159 с токовыми проводниками на левой и правой стенках статора соединены между собой последовательно и представляют собой две кольцевые катушки, выходные концы которых соединены параллельно и параллельно роторной обмотке возбуждения (фиг.20).The housing of the propellers with rotary axes is made with an oval surface of
Общая электрическая схема аппаратаGeneral electrical circuit of the apparatus
Общая электрическая схема аппарата приведена на фиг.21, которая включает в себя четыре обмотки возбуждения L1, L2, L3, L4, установленные на внешних поверхностях нагнетательных цилиндров 69 и 74 (фиг.5), так как обмотки L1 и L3 возбуждаются одновременно, то они подключены параллельно друг другу и входные концы 70 и 75 подсоединены к одной клемме 166, а выходные 71 и 76 к другой клемме 167. Обмотки L2 и L4 также работают одновременно и выходные концы их 72 и 77 подключены к клемме 168, а выходные концы подключены к клемме 169 выключателя В3. На выходе выключателя контакты 166, 168 объединяются клеммой 170, а контакты 167 и 169 объединяются клеммой 171. Выключатель В3 предназначен для подачи питания в цепи электродвигателей на клеммы 143 и 144. Цепи разрываются выключателем В3 для того, чтобы обеспечить схему обмоток возбуждения для запуска двигателя от аккумулятора АК при включении выключателя В1. Выключатель В2 связан механической связью со штоком 43, производящим переключение В2 в моменты НМТ и ВМТ.The general electrical circuit of the apparatus is shown in Fig. 21, which includes four field windings L1, L2, L3, L4 mounted on the outer surfaces of the
Каждый движитель снабжен отдельным выключателем В4, В5 и В6 и регуляторами тока R1, R2 и R3.Each mover is equipped with a separate switch B4, B5 and B6 and current regulators R1, R2 and R3.
Каждая секция L1, L2, L3 и L4 взаимодействует с магнитным поршнем и вырабатывает импульсы с переменным знаком И1, И2, И3, И4, при входе, например, поршня в катушку возникает положительный импульс, а при выходе из катушки возникает отрицательный импульс. После включения выключателя В3 импульсы сдваиваются и образуются два импульса И5 и И6, так как при выходе из катушки ток этой катушки совпадает по направлению с током другой катушки (секции), в которую входит поршень.Each section L1, L2, L3 and L4 interacts with a magnetic piston and generates impulses with a variable sign I1, I2, I3, I4, when a piston enters a coil, for example, a positive impulse arises, and a negative impulse arises when exiting a coil. After turning on the switch B3, the pulses are doubled and two pulses I5 and I6 are formed, since when exiting the coil, the current of this coil coincides in the direction with the current of another coil (section), into which the piston enters.
Контакты выключателя В2 172 и 173 находятся постоянно замкнутыми попеременно, их положение зависит от положения штока.The contacts of the
Запуск двигателяEngine starting
При запуске двигателя В3 отключается, а В1 включается.When the engine starts, B3 turns off and B1 turns on.
Ток от батареи АК будет поступать на две секции L1 и L3 одновременно (в зависимости от положения контактов 172 и 173). Ток пойдет через эти секции в одном направлении и произведет намагничивание сердечников 69 и 74 (цилиндры), и поршни втянутся в эти секции, и вместе с этим переместится шток с рабочим поршнем 41. В полостях 59, 84 и 87 будет происходить сжатие. Как только поршень дойдет до ВМТ, контакты выключателя В2 (фиг.21) перекинутся штоком на другую пару контактов 173. Ток от источника АК будет поступать на другую пару секций (катушек) L2 и L4, которые также произведут намагничивание своих половин цилиндров, и все поршни со штоком передвинутся в обратном направлении. Сжатие будет происходить в полостях 58, 49 и 90. Как только поршни окажутся в НМТ, контакты 173 отключатся и включатся контакты 172. Процесс будет повторятся до тех пор, пока в одной из рабочих камер не произойдет вспышка рабочей смеси от свечей зажигания 66 и 67 (фиг.12). Магнитный рабочий поршень 41 будет наводить эдс в секциях 46 и 47, от которой импульсы тока будут подаваться на первичную обмотку индукционной катушки ИК (фиг.12), в цепь которой установлен прерыватель 68, который производит соединение цепи в тот момент, когда в одной из полостей рабочего цилиндра будет происходить завершение сжатия в моменты ВМТ и НМТ. Если прерыватель 68 замкнет контакт с ВМТ (фиг.12) или с НМТ, то конденсатор С будет разряжаться через первичную обмотку ИК, и ток во вторичной обмотке пойдет двумя путями. Ток J1 пойдет через диод Д1, обмотку возбуждения, свечу зажигания 67 и на корпус. Ток J2 пойдет через диод Д2, обмотку возбуждения, свечу зажигания 66 и на корпус.Current from the AK battery will flow to two sections L1 and L3 at the same time (depending on the position of
При воспламенении рабочей смеси в полости 174 одновременно с магнитным полем поршня будет взаимодействовать с секцией 46 магнитное поле плазмы, которое будет создавать эдс в одном направлении, и ток пойдет по стрелке (сплошной) от контакта 62 через обмотку 46, конденсатор С, обмотку 47 и на контакт 63. Конденсатор заряжается или перезаряжается.When the working mixture is ignited in the
При воспламенении рабочей смеси в полости 175 магнитное поле плазмы будет наводить эдс в обмотке 47 и ток пойдет по стрелке (пунктирной) от контакта 63 через обмотку 47, конденсатор С, обмотку 46 и на контакт 62. Одновременно по такому же пути будет проходить ток, наводимый магнитным рабочим поршнем. Поршень при переходе от НМТ к ВМТ или наоборот будет наводить эдс в обмотках 46 или 47.When the working mixture ignites in the
После запуска двигателя В1 выключается, а В3 включается.After starting the engine, B1 turns off and B3 turns on.
Для осуществления вертикального подъема включаются В4 и В5, а для осуществления передвижения в горизонтальной плоскости включается переключатель В6. Регулировка оборотами электродвигателей осуществляется регуляторами тока R1, R2 и R3. Импульсы тока, поступающие с обмоток возбуждения, имеют переменную полярность и при поступлении их на обмотки статора и ротора электродвигателей одновременно, создают вращение одного направления. Для того чтобы изменить направление вращения, необходимо изменить направление тока в якоре (роторе) или в обмотке возбуждения (статоре), для этого необходимо перекинуть клеммы ротора 137 и 138 местами (не показано). Переменные импульсы тока будут поступать на входы 143 и 144 и подаваться на обмотку ротора 134 и на две статорные обмотки 158 и 159 каждого двигателя одновременно (фиг.21). В результате этого магнитное поле ротора тоже будет меняться и будет меняться его полярность (фиг.15 и 16), причем полярность ротора будет меняться сразу по всей торцевой поверхности (аналогично обычной катушке). Переменное магнитное поле, образованное в поперечном направлении плоскости вращения ротора, будет пересекать проводники с током, расположенные с двух сторон ротора 158 и 159 (фиг.13 и 14) в радиальной плоскости, при взаимодействии магнитного потока ротора, проходящего по стрелке N-S, созданного сердечником 133, с электрическим полем проводников 158 и 159 будет создаваться крутящий момент. Магнитное поле от сердечника 133 будет проходить через радиально расположенные проводники 158 и 159, сердечник 160, стенки статора 155 и 156 и замыкаться через цилиндрический корпус 157. Для того чтобы частично экранировать кратчайший путь, проходящий через зазор между сердечником 133 и корпусом 157, установлен по окружности ротора экран из медной шины 135.For the implementation of the vertical lift, B4 and B5 are turned on, and for the movement in the horizontal plane, the switch B6 is turned on. Adjustment by turns of electric motors is carried out by current regulators R1, R2 and R3. The current pulses coming from the field windings have a variable polarity, and when they arrive at the stator and rotor windings of the electric motors at the same time, they create rotation in one direction. In order to change the direction of rotation, it is necessary to change the direction of the current in the armature (rotor) or in the field winding (stator), for this it is necessary to transfer the terminals of the
На фиг.13 показано крестиком, как магнитный поток Ф пересекает проводники с током одной секции, проходящим в радиальном направлении к центру (стрелка J), согласно правилу левой руки вращение ротора будет происходить по часовой стрелке.Figure 13 shows with a cross how the magnetic flux Ф crosses the conductors with the current of one section passing in the radial direction to the center (arrow J), according to the rule of the left hand, the rotor will rotate clockwise.
При поперечном магнитном потоке Ф направление тока на обоих сторонах статора должно быть одного направления.With a transverse magnetic flux Φ, the direction of the current on both sides of the stator should be the same direction.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003127375/11A RU2266236C2 (en) | 2003-09-09 | 2003-09-09 | Flying vehicle with electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003127375/11A RU2266236C2 (en) | 2003-09-09 | 2003-09-09 | Flying vehicle with electric drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003127375A RU2003127375A (en) | 2005-03-27 |
| RU2266236C2 true RU2266236C2 (en) | 2005-12-20 |
Family
ID=35559896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003127375/11A RU2266236C2 (en) | 2003-09-09 | 2003-09-09 | Flying vehicle with electric drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2266236C2 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2458822C1 (en) * | 2011-05-18 | 2012-08-20 | Пётр Иванович Дуров | Vertical take-off and landing aircraft |
| RU2520821C2 (en) * | 2012-10-15 | 2014-06-27 | Пётр Иванович Дуров | Vertical take-off and landing aircraft |
| RU2526331C1 (en) * | 2010-07-27 | 2014-08-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Helicopter anti-torque rotor |
| RU2527248C1 (en) * | 2013-04-17 | 2014-08-27 | Дмитрий Сергеевич Дуров | Drone with hybrid power plant (versions) |
| RU2543471C2 (en) * | 2013-05-21 | 2015-02-27 | Нина Александровна Ершова | Multifunctional gyroplane |
| RU2547938C2 (en) * | 2010-07-30 | 2015-04-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Aircraft electrical drive (versions) |
| RU2698276C1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-08-23 | Анатолий Михайлович Криштоп | Subsonic aircraft hybrid power plant and krishtop multipurpose aircraft (versions) |
| RU2784128C1 (en) * | 2022-02-09 | 2022-11-23 | Анатолий Михайлович Криштоп | Hybrid detonating reactive power plant of krishtop (hdrppk) and method of functioning of hdrppk (options) |
-
2003
- 2003-09-09 RU RU2003127375/11A patent/RU2266236C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526331C1 (en) * | 2010-07-27 | 2014-08-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Helicopter anti-torque rotor |
| US9631516B2 (en) | 2010-07-27 | 2017-04-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Drive of a tail rotor of a helicopter |
| RU2547938C2 (en) * | 2010-07-30 | 2015-04-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Aircraft electrical drive (versions) |
| RU2458822C1 (en) * | 2011-05-18 | 2012-08-20 | Пётр Иванович Дуров | Vertical take-off and landing aircraft |
| RU2520821C2 (en) * | 2012-10-15 | 2014-06-27 | Пётр Иванович Дуров | Vertical take-off and landing aircraft |
| RU2527248C1 (en) * | 2013-04-17 | 2014-08-27 | Дмитрий Сергеевич Дуров | Drone with hybrid power plant (versions) |
| RU2543471C2 (en) * | 2013-05-21 | 2015-02-27 | Нина Александровна Ершова | Multifunctional gyroplane |
| RU2698276C1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-08-23 | Анатолий Михайлович Криштоп | Subsonic aircraft hybrid power plant and krishtop multipurpose aircraft (versions) |
| RU2784128C1 (en) * | 2022-02-09 | 2022-11-23 | Анатолий Михайлович Криштоп | Hybrid detonating reactive power plant of krishtop (hdrppk) and method of functioning of hdrppk (options) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003127375A (en) | 2005-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3568354B1 (en) | Vertical lift by series hybrid-propulsion | |
| US5467744A (en) | Oscillating piston engine for helicopters | |
| JP6793198B2 (en) | Method of manufacturing hydrogen engine and hydrogen fuel for its power supply | |
| CN111699311A (en) | Hybrid propulsion for aircraft | |
| RU2266236C2 (en) | Flying vehicle with electric drive | |
| CN107816384B (en) | Aviation hybrid power system and its unmanned plane based on radial-piston motor | |
| US11667391B2 (en) | Dual engine hybrid-electric aircraft | |
| US9062601B1 (en) | Free piston engine using exhaust gas for providing increased thrust to an aircraft turbine engine | |
| US5418399A (en) | Engine/generator set especially for a motor vehicle | |
| CN110486165A (en) | Turbo oar engine and unmanned plane | |
| RU2360839C1 (en) | Flying vehicle "flying saucer" | |
| CN206092173U (en) | Orthostichous unmanned aerial vehicle engine | |
| RU2638884C1 (en) | Hybrid power plant for multi-rotor flying platforms | |
| RU2415780C1 (en) | Flight vehicle | |
| RU2705320C1 (en) | Hybrid power plant (embodiments) | |
| US20210381427A1 (en) | Opposed piston hydrogen engine and method for operation | |
| KR101474282B1 (en) | Driving equipment utilizing fan and fan | |
| US2007878A (en) | Aircraft | |
| AU2013101323A4 (en) | Rotary radial engine | |
| US2192893A (en) | Rotary internal combustion engine | |
| WO2013055881A1 (en) | Orbital, non-reciprocating, internal combustion engine | |
| RU177796U1 (en) | JET ENGINE | |
| WO2023119518A1 (en) | Engine generator unit for flying body and flying body provided with same | |
| CN107165720B (en) | Star-shaped two-stroke multi-cylinder engine | |
| JP2023089996A (en) | Series hybridized engine drive power supply unit and electrically-driven movable body |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060910 |