RU2344965C1 - Propulsion unit and driven dynamic bearing member of propulsion unit - Google Patents
Propulsion unit and driven dynamic bearing member of propulsion unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344965C1 RU2344965C1 RU2007113384/11A RU2007113384A RU2344965C1 RU 2344965 C1 RU2344965 C1 RU 2344965C1 RU 2007113384/11 A RU2007113384/11 A RU 2007113384/11A RU 2007113384 A RU2007113384 A RU 2007113384A RU 2344965 C1 RU2344965 C1 RU 2344965C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotation
- dynamic bearing
- dynamic
- bearing elements
- axis
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
- Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
- Y02T70/5236—Renewable or hybrid-electric solutions
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспортной технике, а именно к тяговым устройствам, основанным на использовании эффекта Магнуса.The invention relates to the field of transport technology, and in particular to traction devices based on the use of the Magnus effect.
Известно тяговое устройство (роторный движитель), основанное на эффекте Магнуса и содержащее приводные цилиндрические роторы, (динамические несущие элементы) объединенные в единую систему роторов с центральной осью вращения, при симметричном расположении их по отношению к центральной оси, расположенной перпендикулярно продольным осям роторов. Все роторы вращаются в одном направлении и обтекаются потоком, образующимся в результате вращения системы роторов вокруг центральной оси. В результате участия роторов в двух вращениях сразу происходит следующее: вращающийся вокруг своей продольной оси ротор набегает на встречный воздушный поток, который возникает в результате вращения всех поворотных роторов вокруг центральной оси. Над каждым ротором возникает пониженное давление, а под ротором возникает зона повышенного давления, обеспечивающие появление ориентированного тягового усилия параллельно центральной оси вращения системы роторов (см. описание изобретения по патенту РФ №1781970 от 24.11.89, опубл. 10.09.95, В63Н 9/02).A traction device (rotary mover) based on the Magnus effect and containing cylindrical rotors (dynamic load-bearing elements) combined into a single rotor system with a central axis of rotation is known, with a symmetrical arrangement with respect to a central axis located perpendicular to the longitudinal axes of the rotors. All rotors rotate in one direction and flow around the stream resulting from the rotation of the rotor system around a central axis. As a result of the participation of the rotors in two rotations, the following immediately happens: a rotor rotating around its longitudinal axis runs into the oncoming air flow, which occurs as a result of the rotation of all rotary rotors around the central axis. A reduced pressure arises above each rotor, and an increased pressure zone arises under the rotor, providing an oriented traction in parallel to the central axis of rotation of the rotor system (see the description of the invention according to the RF patent No. 1781970 of 11.24.89, publ. 10.09.95,
Однако использовать данное устройство препятствует несколько причин:However, there are several reasons why you cannot use this device:
- цилиндрические роторы, оказывают большое аэродинамическое сопротивление набегающему потоку;- cylindrical rotors, provide great aerodynamic resistance to the incoming flow;
- гироскопический эффект будет противодействовать вращению цилиндрических роторов вокруг центральной оси.- the gyroscopic effect will counteract the rotation of cylindrical rotors around a central axis.
Другое известное тяговое устройство, основанное на использовании эффекта Магнуса для создания тяги в воздушной и водной среде, выбранное заявителем в качестве прототипа, содержит каркас с укрепленными на нем приводными динамическими несущими элементами конусоидальной формы, объединенные в единую систему с центральной осью вращения, при равномерном радиальном расположении их по окружности (см. описание изобретения по патенту РФ №2041137 (фиг.2) от 27.05.92, опубл. 09.08.95, В64С 23/08).Another well-known traction device based on the use of the Magnus effect to create traction in air and water, selected by the applicant as a prototype, comprises a frame with drive-mounted dynamic dynamic load-bearing elements of a conical shape, combined into a single system with a central axis of rotation, with a uniform radial their circumference (see the description of the invention according to the patent of the Russian Federation No. 2041137 (figure 2) from 05.27.92, publ. 09.08.95, B64C 23/08).
Однако использовать на практике это устройство, например при попытке заменить вертолетный винт, мешает гироскопический эффект. Радиально расположенные динамические несущие элементы, вследствие того, что непрерывно меняют положение своей оси в пространстве, подвержены действию гироскопического эффекта (при котором возникают силы, противодействующие изменению положения осей), что даже при легких динамических элементах ведет к возникновению напряжений в конструкции и потерь в энергии. Гироскопический эффект будет противодействовать вращению динамических элементов вокруг центральной оси вращения. Для уменьшения гироскопического эффекта как указано в патенте №2041137, диаметр динамических элементов менее чем на порядок меньше линейных размеров каркаса.However, to use this device in practice, for example, when trying to replace a helicopter propeller, the gyroscopic effect interferes. Radially located dynamic load-bearing elements, due to the fact that they constantly change the position of their axis in space, are subject to the gyroscopic effect (in which forces arise that counteract the change in the position of the axes), which even with light dynamic elements leads to stresses in the structure and energy losses . The gyroscopic effect will counteract the rotation of the dynamic elements around the central axis of rotation. To reduce the gyroscopic effect as described in patent No. 2041137, the diameter of the dynamic elements is less than an order of magnitude smaller than the linear dimensions of the frame.
Технической задачей данных заявляемых решений является повышение тягового усилия путем ликвидации гироскопического эффекта и расширение функциональных возможностей.The technical task of these proposed solutions is to increase traction by eliminating the gyroscopic effect and expanding functionality.
Поставленная задача решается путем выполнения известного тягового устройства, основанного на эффекте Магнуса и содержащего каркас, на котором установлены приводные динамические несущие элементы, конусоидальной формы, объединенные в единую систему с центральной осью вращения, при равномерном расположении их по окружности каркаса, в котором, согласно изобретению, оси вращения динамических несущих элементов выполнены параллельно центральной оси вращения и направление вращения их противоположно направлению вращения каркаса.The problem is solved by performing a known traction device based on the Magnus effect and containing a frame on which drive dynamic bearing elements are mounted, conical in shape, combined into a single system with a central axis of rotation, with a uniform arrangement around the circumference of the frame, in which, according to the invention , the axis of rotation of the dynamic bearing elements are parallel to the central axis of rotation and the direction of rotation is opposite to the direction of rotation of the frame.
Динамические несущие элементы выполнены полыми и снабжены продольными радиально выполненными щелевыми вырезами.The dynamic load-bearing elements are hollow and provided with longitudinal radially made slotted cut-outs.
Поставленная задача решается также путем выполнения приводного динамического несущего элемент тягового устройства, имеющего конусоидальную форму, который, согласно изобретению, выполнен с возможностью вращения продольной оси элемента под углом к оси вращения.The problem is also solved by performing a driving dynamic bearing element of the traction device having a conical shape, which, according to the invention, is configured to rotate the longitudinal axis of the element at an angle to the axis of rotation.
При этом приводной динамический несущий элемент тягового устройства выполнен в нижней части обратным конусом.In this case, the driving dynamic bearing element of the traction device is made in the lower part by a reverse cone.
Предлагаемые технические решения объединены единым изобретательским замыслом, т.к. они направлены на повышение тягового усилия устройств, основанных на использовании эффекта Магнуса, путем ликвидации гироскопического эффекта и расширения функциональных возможностей.The proposed technical solutions are united by a single inventive concept, because they are aimed at increasing the traction of devices based on the use of the Magnus effect by eliminating the gyroscopic effect and expanding functionality.
В связи с тем, что оси вращения динамических несущих элементов выполнены параллельно центральной оси вращения, то гироскопический эффект полностью отсутствует, что позволяет динамическим несущим элементам иметь большие скорости вращения, уменьшить их длину и увеличить диаметр, что позволит увеличить тяговое усилие и уменьшить габариты устройства.Due to the fact that the rotation axes of the dynamic bearing elements are parallel to the central axis of rotation, the gyroscopic effect is completely absent, which allows the dynamic bearing elements to have high rotation speeds, reduce their length and increase the diameter, which will increase traction and reduce the dimensions of the device.
При этом выполнение в устройстве динамических несущих элементов конусоидальной формы с щелевыми вырезами обеспечивает раскручивание динамических несущих элементов конусоидальной формы от набегающего потока при вращении их вокруг центральной оси вращения, что позволяет избавиться от трансмиссии, приводящей динамические несущие элементы во вращение вокруг собственной оси.In this case, the execution of the device of the dynamic bearing elements of a cone-shaped form with slotted cutouts ensures the unwinding of the dynamic bearing elements of a conical shape from the incoming flow when they rotate around the central axis of rotation, which eliminates the transmission that causes the dynamic bearing elements to rotate around its own axis.
Наиболее эффективен в аэродинамическом и энергетическом отношении вариант выполнения динамического несущего элемента конусоидальной формы с возможностью вращения продольной оси динамического несущего элемента под углом к оси вращения, имитирующего волновое движение с эффектом бегущей волны. От такого вращения возникает поток окружающей среды, а на конусоидальную поверхность динамического несущего элемента действует сила тяги F.The most aerodynamically and energetically effective embodiment of the dynamic carrier element is in a cone shape with the possibility of rotation of the longitudinal axis of the dynamic carrier element at an angle to the axis of rotation, simulating wave motion with the effect of a traveling wave. From this rotation, an environmental flow arises, and a traction force F acts on the cone-shaped surface of the dynamic supporting element.
Еще лучшими характеристиками будет обладать динамический несущий элемент, выполненный в нижней части обратным конусом, который обеспечивает лучшее обтекание потоков среды.A dynamic carrier element made in the lower part with a reverse cone, which provides a better flow around the medium flows, will have even better characteristics.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и техническом уровне заявляемого технического решения.The patent studies did not reveal identical technical solutions, which allows us to conclude about the novelty and technical level of the claimed technical solution.
Отечественная промышленность располагает всеми средствами (материалами, технологией, оборудованием), необходимыми для изготовления и широкого использования предлагаемого тягового устройства, основанного на эффекте Магнуса, и различных по форме динамических несущих элементов.The domestic industry has all the means (materials, technology, equipment) necessary for the manufacture and widespread use of the proposed traction device, based on the Magnus effect, and various in form of dynamic load-bearing elements.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:
на фиг.1 - общая схема тягового устройства;figure 1 - General diagram of the traction device;
на фиг.2 - динамический несущий элемент с щелевыми вырезами;figure 2 - dynamic bearing element with slotted cutouts;
на фиг.3 - схема взаимодействия динамического несущего элемента конусоидальной формы, выполненного с возможностью вращения продольной оси под углом к оси вращения;figure 3 is a diagram of the interaction of a dynamic bearing element in a conical shape, configured to rotate the longitudinal axis at an angle to the axis of rotation;
на фиг.4 - форма выполнения динамического несущего элемента на фиг.3 в нижней части обратным конусом.figure 4 is a form of execution of the dynamic bearing element in figure 3 in the lower part of the inverse cone.
Предлагаемое тяговое устройство 1 основано на эффекте Магнуса и содержит каркас 2, на котором установлены приводные динамические несущие элементы 3 конусоидальной формы, объединенные в единую систему с центральной осью 4 вращения, при равномерном расположении их по окружности на каркасе 2. Оси 5 вращения динамических несущих элементов 3 выполнены параллельно центральной оси 4 вращения и направление вращения динамических несущих элементов 3 противоположно направлению вращения каркаса 2.The proposed traction device 1 is based on the Magnus effect and contains a frame 2, on which drive dynamic load-bearing elements 3 of a conical shape are mounted, combined into a single system with a central axis of rotation 4, with a uniform arrangement of them around the circumference on the frame 2. Axis 5 of rotation of the dynamic load-bearing elements 3 are made parallel to the central axis of rotation 4 and the direction of rotation of the dynamic supporting elements 3 is opposite to the direction of rotation of the frame 2.
Динамические несущие элементы 3 предлагаемого тягового устройства 1 могут быть выполнены полыми и снабжены продольными радиально выполненными щелевыми вырезами 6.Dynamic bearing elements 3 of the proposed traction device 1 can be made hollow and provided with longitudinal radially made slotted
Предлагается также приводной динамический несущий элемент 7 тягового устройства, имеющий конусоидальную форму, выполненный с возможностью вращения его продольной оси 8 динамического несущего элемента 7 под углом 9 к оси 10 вращения.A drive dynamic carrier element 7 of the traction device is also provided having a conical shape configured to rotate its
Такой динамический несущий элемент может быть выполнен в нижней части обратным конусом 11.Such a dynamic carrier element can be made in the lower part by a
Предлагаемое тяговое устройство 1 работает следующим образом. Вращающимся вокруг своих продольных осей 5 динамическим несущим элементам 3, расположенным на каркасе 2, придают второе вращение вокруг центральной оси 4 тягового устройства 1. Все динамические несущие элементы 3 вращаются в одном направлении. В результате участия динамических несущих элементов 3 в двух вращениях происходит следующее: вращающиеся вокруг своих продольных осей 5 динамические несущие элементы 3 набегают на воздушный поток, который возникает в результате вращения всех динамических несущих элементов 3 вокруг центральной оси 4. При этом одна половина динамических несущих элементов 3 обтекается воздушным потоком (направление вращения элемента совпадает с направлением потока среды). Другая половина каждого динамического несущего элемента 3 движется навстречу этому потоку. На каждом динамическом несущем элементе возникает с одной стороны зона пониженного давления, с другой стороны зона повышенного давления, обеспечивающие появление силы тяги. При этом, чем больше радиус расположения динамических несущих элементов 3 от центральной оси вращения 4 тяговой установки 1, тем больше сила тяги. В результате этого появляется суммарное ориентированное параллельно центральной оси вращения 4 тяговое усилие с использованием эффекта Магнуса.The proposed traction device 1 operates as follows. The dynamic bearing elements 3 located on the frame 2 rotating around their longitudinal axes 5 are given a second rotation around the central axis 4 of the traction device 1. All the dynamic bearing elements 3 rotate in the same direction. As a result of the participation of dynamic load-bearing elements 3 in two rotations, the following occurs: dynamic load-bearing elements 3 rotating around their longitudinal axes 5 run into the air flow, which occurs as a result of rotation of all dynamic load-bearing elements 3 around the central axis 4. In this case, one half of the dynamic load-bearing elements 3 is surrounded by an air stream (the direction of rotation of the element coincides with the direction of the medium flow). The other half of each dynamic carrier 3 moves towards this flow. On each dynamic supporting element, a zone of reduced pressure arises on the one hand, and on the other hand, a zone of increased pressure, which provides the appearance of traction. Moreover, the larger the radius of the arrangement of the dynamic load-bearing elements 3 from the central axis of rotation 4 of the traction unit 1, the greater the traction force. As a result of this, the total tractive effort oriented parallel to the central axis of rotation 4 appears using the Magnus effect.
При выполнении динамических несущих элементов 3 с щелевым вырезами 6, набегающий перпендикулярно осям 5 элементов 3 воздушный поток, проходя через тяговое устройство 1 и воздействуя на динамические несущие элементы 3 через щелевые вырезы 6, вызывает эффективное вращение каждого динамического несущего элемента.When performing dynamic load-bearing elements 3 with slotted cut-
Предлагаемый приводной динамический несущий элемент 7 тягового устройства (на чертеже не показан), имеющий конусоидальную форму, работает следующим образом. При вращении продольной оси 8 динамического несущего элемента 7 под углом 9 к оси 10 вращения осуществляется вращение, которое близко к волновому движению с эффектом бегущей волны. В результате такого движения возникает набегающий сверху на приводной динамический несущий элемент 7 (параллельно оси 10 вращения) воздушный поток, а на динамический несущий элемент действует сила тяги F, направленная параллельно оси 10 вращения.The proposed drive dynamic bearing element 7 of the traction device (not shown), having a conical shape, works as follows. When the
Если динамический несущий элемент будет выполнен в нижней части обратным конусом 11, то сила тяги будет еще выше.If the dynamic supporting element is made in the lower part by the
В настоящее время выполняются работы по изготовлению опытного образца предлагаемого тягового устройства. Испытание вариантов выполнения динамических несущих элементов показали высокие показатели по созданию тяговой силы.Currently, work is underway on the manufacture of a prototype of the proposed traction device. Test options for performing dynamic load-bearing elements showed high rates of traction.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007113384/11A RU2344965C1 (en) | 2007-04-06 | 2007-04-06 | Propulsion unit and driven dynamic bearing member of propulsion unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007113384/11A RU2344965C1 (en) | 2007-04-06 | 2007-04-06 | Propulsion unit and driven dynamic bearing member of propulsion unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007113384A RU2007113384A (en) | 2008-10-27 |
RU2344965C1 true RU2344965C1 (en) | 2009-01-27 |
Family
ID=40544152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007113384/11A RU2344965C1 (en) | 2007-04-06 | 2007-04-06 | Propulsion unit and driven dynamic bearing member of propulsion unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2344965C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569449C1 (en) * | 2014-09-15 | 2015-11-27 | Тагир Эльдарович Пшуков | Method of increasing aircraft lift |
-
2007
- 2007-04-06 RU RU2007113384/11A patent/RU2344965C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Энциклопедия. Авиация: Научное издательство Большая Российская Энциклопедия, ЦАГИ, 1994, с.323. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569449C1 (en) * | 2014-09-15 | 2015-11-27 | Тагир Эльдарович Пшуков | Method of increasing aircraft lift |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007113384A (en) | 2008-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8540485B2 (en) | Cycloidal rotor with non-circular blade orbit | |
RU2570741C2 (en) | Hybrid rotor | |
US6907800B1 (en) | Shaftless gyrostabilizer for aerial platforms | |
CN100534858C (en) | Double-vane propeller | |
US20100307290A1 (en) | Apparatus, system and method for gyroscopic propulsion and/or steering | |
RU2344965C1 (en) | Propulsion unit and driven dynamic bearing member of propulsion unit | |
US20030047015A1 (en) | Centrifugal propulsion system | |
US20060005644A1 (en) | Multidirectional Linear Force Converter | |
RU2482010C2 (en) | Method of producing flapping motion and flapping screw to this end | |
CN109641653A (en) | Rotor system and unmanned vehicle | |
RU2147545C1 (en) | Method of motion of lifting surface in fluid medium and device for realization of this method ("fly" and "fan" versions) | |
US7343829B1 (en) | Shaftless gyrostabilizer for aerial platforms | |
US9051049B2 (en) | Ornithopter aircraft transmission | |
EP0963315B1 (en) | Differential multipropeller system | |
RU2351794C1 (en) | Precessing vertical shaft windmill | |
JP2002317747A (en) | Vortex ring device | |
RU2349793C2 (en) | Method for formation of wind-powered engine | |
KR101873854B1 (en) | Thrust generating device with adjustable thrust direction | |
RU2039885C1 (en) | Wind motor | |
CN204642156U (en) | A kind of motorized pulleys wing thrust generating apparatus | |
US11614093B2 (en) | Systems and methods for a rotary fan system | |
RU2430265C2 (en) | Wind-driven unit with horizontal rotation axis of wind turbine and power limitation | |
KR101895425B1 (en) | Assistive propulsion apparatus using wind power for ship | |
RU2337857C1 (en) | Device to generate lift and thrust | |
RU2096257C1 (en) | Device for conversion of kinetic energy of mobile media into mechanical energy and inverse transformation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150428 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150430 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160407 |