RU2711005C1 - Электрический реактивный двигатель - Google Patents
Электрический реактивный двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2711005C1 RU2711005C1 RU2018140997A RU2018140997A RU2711005C1 RU 2711005 C1 RU2711005 C1 RU 2711005C1 RU 2018140997 A RU2018140997 A RU 2018140997A RU 2018140997 A RU2018140997 A RU 2018140997A RU 2711005 C1 RU2711005 C1 RU 2711005C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- charged particles
- engine
- particles
- quadrupole lens
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03H—PRODUCING A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03H99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электрическим реактивным двигателям, которые могут использоваться для полетов в воздушном пространстве Земли и в Космосе, в качестве двигателей для надводных судов и подводных лодок. Изобретение может быть использовано при конструировании самолетов, морских судов, космических самолетов и аппаратов. Целью настоящего изобретения является создание электрического реактивного двигателя, в котором можно управлять направлением вылета из двигателя как заряженных, так и нейтрализованных частиц, изменением наклона сопла, так и режимом работы квадрупольной линзы, установленной в сопле. Предлагаемый электрический реактивный двигатель содержит сепаратор заряженных частиц, предварительные ускорители заряженных частиц с модуляторами, ускорители заряженных частиц, электрический источник питания, сопло. Сопло выполнено в виде квадрупольной линзы и может наклоняться в любую сторону относительно направления потока влетающих в сопло заряженных частиц. Вместо квадрупольной линзы в сопле может быть установлена фокусирующая (сжимающая) ускоренные заряженные частицы катушка. Сопло, одновременно с функцией формирования потока ускоренных частиц, выполняет функцию нейтрализации заряженных частиц. Изменяя наклон сопла, можно менять направление вылета ускоренных частиц из двигателя. Катушки и полюсные наконечники квадрупольной линзы сопла, позволяют создать необходимую форму магнитного поля внутри сопла. Изменяя режим работы квадрупольной линзы, можно изменять направление движения заряженных частиц в сопле, что повлияет на их направление полета после вылета из сопла. Диэлектрическое покрытие 8 предназначено для исключения попадания воздуха из окружающей среды в пространство движения заряженных частиц при пуске и работе двигателя в земных условиях. Диэлектрическое покрытие 8 ограничивает количество воздуха, подверженного ионизации бомбардировкой ускоренных заряженных частиц, в начальный период пуска и при работе двигателя в атмосфере. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к электрическим реактивным двигателям, которые могут использоваться для полетов в воздушном пространстве Земли и в Космосе, в качестве двигателей для надводных судов и подводных лодок.
Изобретение может быть использовано при конструировании самолетов, морских судов, космических самолетов и аппаратов.
Существующие плазменно-ионные двигатели имеют камеры для ионизации рабочей среды, ускорители заряженных частиц, нейтрализаторы
Изобретение, описанное в патенте RU 2543103 С2, содержит корпус, закрепленные жестко на наружной поверхности корпуса газоразрядную камеру, ионно-оптическую систему и катод-нейтрализатор, установленный на корпусе.
Указанный в патенте RU 2543103 С2 двигатель имеет большие расходы электроэнергии на питание газоразрядной камеры и катода-нейтрализатора, что является существенным недостатком, так как увеличивает мощность источника питания, вес двигателя и снижает КПД.
Недостатки, связанные с газоразрядной камерой и катодом-нейтрализатором, отсутствуют в электрическом реактивном двигателе патент RU 2670344 С1, который взят в качестве прототипа.
Несмотря на отсутствие газоразрядной камеры, и катода-нейтрализатора, указанный электрический реактивный двигатель имеет существенный недостаток в том, что нельзя менять направление вылетающих из сопла ускоренных частиц. Другим недостатком электрического реактивного двигателя патент RU 2670344 С1, являются неуправляемость нейтрализацией ускоренных заряженных частиц. Нейтрализация происходит за счет притяжения положительно и отрицательно заряженных частиц и за счет пересечения их траекторий полета.
Целью настоящего изобретения является создание электрического реактивного двигателя, в котором можно управлять направлением вылета из двигателя как заряженных, так и нейтрализованных частиц, изменением наклона сопла, так и режимом работы квадрупольной линзы, установленной в сопле.
Предлагаемый электрический реактивный двигатель содержит сепаратор заряженных частиц, предварительные ускорители заряженных частиц с модуляторами, ускорители заряженных частиц, электрический источник питания, сопло. Сопло выполнено в виде квадрупольной линзы и может наклоняться в любую сторону, относительно направления потока, влетающих в сопло заряженных частиц. Вместо квадрупольной линзы в сопле может быть установлена фокусирующая (сжимающая) ускоренные заряженные частицы катушка.
Предлагаемый электрический реактивный двигатель работает следующим образом.
Из сепаратора 1, Фиг. 1, положительно и отрицательно заряженные частицы, через модуляторы 2, при помощи электрического поля предварительных ускорителей 3, заряженные частицы поступают в предварительные ускорители и ускоряются полем электродов. При этом изменением напряжения модуляторов и электродов предварительных ускорителей можно управлять величиной потока заряженных частиц и мощностью двигателя. Предварительно ускоренные заряженные частицы поступают в ускорители заряженных частиц 4, положительно заряженные частицы поступают в ускоритель положительно заряженных частиц, отрицательные в ускоритель отрицательно заряженных частиц. При этом могут применяться разные типы ускорителей, в том числе и высоковольтные линейные ускорители, как с пучком заряженных частиц круглой формы, так и в виде ленты. При этом ленточные пучки заряженных частиц фокусируются плоскими цилиндрическими линзами или квадрупольными линзами. Разделенные в сепараторе заряженных частиц и ускоренные частицы, после ускорения в ускорителе, вылетают из ускорителей в окружающую среду через сопло 5, создавая тягу электрического реактивного двигателя. Токи положительных и отрицательных заряженных частиц должны быть равными, чтобы исключить заряд самого двигателя.
Сопло, одновременно с функцией формирования потока ускоренных частиц, выполняет функцию нейтрализации заряженных частиц. Изменяя наклон сопла, можно менять направление вылета ускоренных частиц из двигателя. Катушки 6 и полюсные наконечники 7, квадрупольных линз сопла, позволяют создать необходимую форму магнитного поля внутри сопла. Изменяя режим работы квадрупольной линзы, можно изменять направление движения заряженных частиц в сопле, что повлияет на их направление полета после вылета из сопла.
Диэлектрическое покрытие 8 предназначено для исключения попадания воздуха из окружающей среды в пространство движения заряженных частиц при пуске и работе двигателя в земных условиях. Диэлектрическое покрытие 8 ограничивает количество воздуха, подверженного ионизации бомбардировкой ускоренных заряженных частиц, в начальный период пуска и при работе двигателя в атмосфере.
Изменяя ток катушек квадрупольной линзы сопла, можно создать режим, при котором из сопла будут вылетать раздельно, направленные в разные стороны, не нейтрализованные ускоренные заряженные частицы. Изменяя режим работы квадрупольной линзы можно дополнительно менять направление вылетающих из сопла как нейтрализованных в сопле частиц, так и заряженных. Учитывая, что частицы могут обладать большой энергией, в безвоздушном пространстве и в пространстве, где сопротивление движению частиц мало, пучки будут представлять большую опасность разрушению всего, что на их пути. Магнитное поле и притяжение Земли их нейтрализуют в воздушном пространстве, но через некоторое время.
Claims (2)
1. Электрический реактивный двигатель, содержащий сепаратор заряженных частиц, предварительный ускоритель заряженных частиц с модулятором, ускоритель заряженных частиц, электрический источник питания, сопло, отличающийся тем, что сопло выполнено подвижным, с возможностью поворота так, что изменяет направление вылета ускоренных частиц из двигателя и содержит катушки и полюсные наконечники квадрупольной линзы.
2. Электрический реактивный двигатель по пункту 1, отличается тем, что в ускорителе установлена фокусирующая цилиндрическая линза.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018140997A RU2711005C1 (ru) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | Электрический реактивный двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018140997A RU2711005C1 (ru) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | Электрический реактивный двигатель |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2711005C1 true RU2711005C1 (ru) | 2020-01-14 |
Family
ID=69171430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018140997A RU2711005C1 (ru) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | Электрический реактивный двигатель |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2711005C1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2095897C1 (ru) * | 1994-08-24 | 1997-11-10 | Игорь Глебович Богданов | Богданова автоэлектронный модулятор электромагнитного излучения |
| RU2162624C1 (ru) * | 1999-05-26 | 2001-01-27 | Байдаков Сергей Георгиевич | Способ ускорения ионов и устройство для его реализации |
| RU2246035C9 (ru) * | 2003-05-30 | 2005-05-10 | Кошкин Валерий Викторович | Ионный двигатель кошкина |
| RU2323137C1 (ru) * | 2006-08-08 | 2008-04-27 | Сергей Николаевич Чувашев | Способ и устройство управления потоком в объеме сопла реактивного двигателя летательного аппарата |
| US8733079B2 (en) * | 2008-05-19 | 2014-05-27 | Astrium Sas | Electric thruster for a spacecraft |
| RU2527798C2 (ru) * | 2012-11-28 | 2014-09-10 | Михаил Никитович Алексенко | Устройство управления вектором тяги реактивного двигателя |
| RU158759U1 (ru) * | 2014-10-24 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | Ионно-плазменный двигатель |
-
2018
- 2018-11-21 RU RU2018140997A patent/RU2711005C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2095897C1 (ru) * | 1994-08-24 | 1997-11-10 | Игорь Глебович Богданов | Богданова автоэлектронный модулятор электромагнитного излучения |
| RU2162624C1 (ru) * | 1999-05-26 | 2001-01-27 | Байдаков Сергей Георгиевич | Способ ускорения ионов и устройство для его реализации |
| RU2246035C9 (ru) * | 2003-05-30 | 2005-05-10 | Кошкин Валерий Викторович | Ионный двигатель кошкина |
| RU2323137C1 (ru) * | 2006-08-08 | 2008-04-27 | Сергей Николаевич Чувашев | Способ и устройство управления потоком в объеме сопла реактивного двигателя летательного аппарата |
| US8733079B2 (en) * | 2008-05-19 | 2014-05-27 | Astrium Sas | Electric thruster for a spacecraft |
| RU2527798C2 (ru) * | 2012-11-28 | 2014-09-10 | Михаил Никитович Алексенко | Устройство управления вектором тяги реактивного двигателя |
| RU158759U1 (ru) * | 2014-10-24 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | Ионно-плазменный двигатель |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГИЛЬБЕРГ Л.А. Электрические ракетные двигатели, М., Воениздат, 1968, с. 40-59. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7581380B2 (en) | Air-breathing electrostatic ion thruster | |
| US6145298A (en) | Atmospheric fueled ion engine | |
| ES2745473T3 (es) | Acelerador de plasma con empuje modulado y vehículo espacial con el mismo | |
| JP6360903B2 (ja) | 反応スラスタを試験する地上システムおよび方法 | |
| CN107850055B (zh) | 可用于高海拔的霍尔效应推进器 | |
| EP3872341A1 (en) | Adjustable intake-collector for the optimum propulsion efficiency of an air-breathing electric thruster | |
| US11187213B2 (en) | Thruster device | |
| CA2621463A1 (en) | System, apparatus, and method for generating directional forces by introducing a controlled plasma environment into an asymmetric capacitor | |
| RU2711005C1 (ru) | Электрический реактивный двигатель | |
| AU2005331030A1 (en) | System, apparatus, and method for generating force by intruoducing a controlled plasma environment into an asymmetric capacitor | |
| JP2009510692A (ja) | ガス状の媒体内に制御されたプラズマ環境を生成することにより、粒子密度及びエネルギーを増加させるシステム、装置及び方法 | |
| Schichler | Investigations on Thrust-to-power of an ionic wind propulsion | |
| RU2703870C2 (ru) | Двигатель на эффекте холла и космическое транспортное средство, включающее в себя такой двигатель | |
| RU2670344C1 (ru) | Электрический реактивный двигатель для летательных объектов | |
| KR102532262B1 (ko) | 이온풍 발생 장치 | |
| CN214616891U (zh) | 一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置 | |
| JP7455439B1 (ja) | 人工物体の制御方法、人工物体の制御装置およびこれを備えた人工物体 | |
| RU2304068C2 (ru) | Космический корабль с электроракетным двигателем "беталёт" | |
| ES2596721B1 (es) | Tobera eléctrica pulsante para aumentar el empuje en motores espaciales de plasma | |
| Шахова et al. | A possible way to improve the performance of electro aerodynamics aircrafts | |
| WO1997034449A1 (en) | Corona ion engine | |
| CN113062839A (zh) | 一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置及方法 | |
| CN111878337A (zh) | 离子推进器 | |
| RU2001123205A (ru) | Космический корабль с электроракетным двигателем | |
| JPH0842444A (ja) | 電磁界型推進機関 |