Пристрій для отримання електричної енергії з магнітного поля феромагнетика до фотонного ракетного двигуна

Реферат: Пристрій для отримання електричної енергії з магнітного поля феромагнетика до фотонного ракетного двигуна має джерело первинної механічної енергії, отриманої з магнітного поля феромагнетика завдяки позитивній різниці між отриманою і затраченою енергіями, і містить котушки індуктивності, джерело електроструму для котушок, осердя котушок з феромагнетика, які намагнічуються в магнітному полі котушок, якорі, які притягуються до осердя, кінцеві вимикачі для відключення котушок від джерела електроструму після завершення робочих ходів. При цьому електроенергія для живлення оптичного квантового генератора (лазера) отримується від взаємодії робочої котушки індуктивності з джерелом магнітного поля постійного напряму, яке жорстко з′єднане з якорями і приводиться в дію за рахунок первинної механічної енергії. UA 105753 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ З МАГНІТНОГО ПОЛЯ ФЕРОМАГНЕТИКА ДО ФОТОННОГО РАКЕТНОГО ДВИГУНА UA 105753 U UA 105753 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування, а саме до двигунів для літальних апаратів, які рухаються у просторі за рахунок реактивної сили, що виникає внаслідок відкидання ними частини власної маси (робочого тіла). Відомі хімічні ракетні двигуни, які складаються з камери згоряння і реактивного сопла. У камері відбувається окислення палива і виділення продуктів реакції - розжарених газів. У реактивному соплі гази розганяються (внаслідок розширення) і витікають з великою швидкістю назовні, створюючи реактивний струмінь, тобто створюючи реактивну тягу двигуна, (див. "Велика Радянська Енциклопедія", вид. 3, 1975 р., том 21, стор. 445). Недоліком цих двигунів є обмежена дальність польоту літальних апаратів, що обумовлено запасом палива для роботи двигуна, крім того, паливо створює зайву власну масу літального апарата. Недоліком цих двигунів є також висока вибухо- і пожаронебезпечність. Відомі ядерні ракетні двигуни, в яких можна отримати значно більший, ніж у хімічних ракетних двигунів, питомий імпульс. Вони мають рідкий водень, а теплота, яка виділяється в реакторах, іде на нагрівання робочого тіла (див. там же, стор. 445 та 446). Ці двигуни також мають недоліки, які зазначені вище для хімічних двигунів, крім того, вони створюють ще і ядерну небезпеку. Відомий фотонний (квантовий) ракетний двигун, в якому реактивний струмінь утворюється квантами випромінювання, але поки що (1975 р.) реальних шляхів створення такого двигуна не знайдено, (див. там же, стор. 446). Найбільш близьким до пропонованого пристрою є "Пристрій для отримання механічної енергії з магнітного поля феромагнетика", де досягається позитивна різниця між отриманою механічною енергією від притягання якоря магнітним полем котушки з електрострумом з осердям з феромагнетика і затраченою енергією на створення цього поля (див. заявку на корисну модель України № u 201411790). Цей пристрій є практично невичерпним джерелом механічної енергії, але його не можна використати для створення фотонного ракетного двигуна, де джерелом живлення квантового генератора є електрострум. Недоліком цього пристрою є і те, що механічна енергія передається через гідронасос на гідроакумулятор, що збільшує вагу двигуна і ускладнює його конструкцію. В основу заявленої корисної моделі поставлена задача збільшення дальності польоту літальних апаратів, зменшення їх ваги, спрощення конструкції двигуна. Корисна модель пояснюється кресленнями. На Фіг. 1 показана схема пристрою для отримання електричної енергії з магнітного поля феромагнетика до фотонного ракетного двигуна (в кінці робочого ходу ліворуч); на Фіг. 2 пристрій в кінці робочого ходу праворуч. Пристрій складається з осердь 1 (феромагнетик), котушок індуктивності 2 з електрострумом, якорів 3 з феромагнітного матеріалу, джерела електроенергії 4 (наприклад, електроакумулятора), кінцевих вимикачів з самоповерненням 5, тяг 6, впливаючих на вимикачі 5 і з'єднаних з якорями 3, джерела магнітного поля постійного напряму (на схемах показаний постійний магніт 7), жорстко з`єднаного з якорями 3 через тяги 8 і 11, які виготовленні з пара- або діамагнетика (наприклад, з латуні) для зменшення взаємного впливу магнітних полів, робочої котушки індуктивності 9, оптичного квантового генератора (лазера) 10. Пристрій працює таким чином. В кінці робочого ходу ліворуч (Фіг. 1) розмикаються контакти лівого вимикача 5, а правого вимикача 5 - замикаються. Лівий якір 3 перестає притягуватися лівим осердям 1 і під впливом притягання правого якоря 3 правим осердям 1 здійснюється робочий хід праворуч. 8 кінці робочого ходу праворуч (Фіг. 2) контакти правого вимикача 5 розмикаються, а лівого вимикача 5 - замикаються. Правий якір 3 перестає притягуватися правим осердям 1 і під впливом притягання лівого якоря 3 лівим осердям 1 здійснюється робочий хід ліворуч, і цикл повторюється. При робочому ході ліворуч (Фіг. 1) у котушці 9 виникає електрострум завдяки тому, що постійний магніт 7 виходить з робочої котушки індуктивності 9. При робочому ході праворуч напрямок струму у котушці 9 змінюється на протилежний, тому що постійний магніт 7 входить у котушку 9 (Фіг. 2). Таким чином, у котушці індуктивності 9 створюється електрострум змінного напрямку змінної величини, яким живиться оптичний квантовий генератор (лазер) 10. Робоча котушка індуктивності 9 виробляє більше електроенергії, ніж споживає котушка 2, завдяки позитивній різниці між отриманою механічною енергію від притягання якоря 3 магнітним полем котушки 2 з електрострумом з осердям 1 з феромагнетика і затраченою енергією на створення цього поля. Фотони, створені в генераторі 10, мають особисту масу і, вириваючись з генератора, створюють тягу двигуна, яка діє у сторону, протилежну руху фотонів. Регулювання потужності пристрою можна здійснювати зміною електроструму у котушці індуктивності 9 (не показано). При підборі відповідних феромагнетиків можна досягти потужності пристрою у декілька тисяч кіловат при вазі пристрою 1 UA 105753 U 5 до 100 кгс. Що до тяги двигуна, яку можна досягти за допомогою лазера, то відомо, що сонячні 2 -6 -10 2 промені тиснуть на пластинку площею в 1 м з силою 410 н або 410 н на 1см , причому -4 2 поглинувана пластинкою потужність становить близько 0,13 вт або 0,13-10 вт на 1 см , (див. Г.А. Зисман, О.М. Тодес "Курс загальної фізики", 1972 р., т 3, стор. 250). Відомий лазер "Nd+скло" (див. "Велика Радянська Енциклопедія", вид. 3-є, 1973 p., том 14, стор. 112, таблиця), -3 7 який при тривалості імпульсу 10 сек. має потужність 10 вт і максимальну щільність потоку 7 11 2 випромінювання 10 -10 вт/см . Враховуючи, що маса фотона: mф  Wф с2 , де Wф - енергія фотона; 10 С - швидкість світла, то при C=сonst маса фотона прямо пропорційно залежить від енергії фотона і може скласти пропорцію, щоб визначити тягу двигуна від потоку випромінювання лазера: 4  10 10 н х  11 , 4 0,13  10 вт 10 вт -3 15 20 25 30 35 40 45 50 звідки тяга х=3070000 н=313000 кгс (при тривалості імпульсу 10 сек), що становить 313 кгс при безперервній роботі лазера. Двигун може працювати без сторонньої енергії, доки не відбудеться магнітне старіння осердя 1 з феромагнетика і постійного магніту 7, але магнітні властивості їх можуть бути відновлені. Що до роботи постійних магнітів, то, наприклад, магнітний сплав "Ремаллой" (15-20 % молібдену, 10-12 % кобальту, решта - залізо), зберігає свої властивості незмінними в умовах тривалої роботи при вібраціях та ударах (див. "Велика Радянська Енциклопедія", вид. 2-е, 1955 р., том 36, стор. 347). З робочої котушки індуктивності 9 отримується більше електроенергії, ніж витрачається у котушці 2, тому живлення котушок 2 може бути здійснено від котушки 9 (не показано). Як варіант, для розширення конструктивних можливостей, замість постійного магніту 7 можна використати електромагніт з постійними полюсами (не показано). При використанні замість квантового генератора іншого споживача електроенергії (наприклад, електронагрівача), пристрій може бути використаний як джерело електроенергії. Потужність пристрою можна регулювати шляхом уповільнення повернення якоря 3 у вихідне положення за допомогою, наприклад, пневмогальма (не показано), а також зміною електроструму у ланцюгу котушок індуктивності 2 і 9 (не показано). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Пристрій для отримання електричної енергії з магнітного поля феромагнетика до фотонного ракетного двигуна, який має джерело первинної механічної енергії, отриманої з магнітного поля феромагнетика завдяки позитивній різниці між отриманою і затраченою енергіями, і містить котушки індуктивності, джерело електроструму для котушок, осердя котушок з феромагнетика, які намагнічуються в магнітному полі котушок, якорі, які притягуються до осердя, кінцеві вимикачі для відключення котушок від джерела електроструму після завершення робочих ходів, який відрізняється тим, що для збільшення дальності польоту літальних апаратів, зменшення їх ваги, спрощення конструкції пристрою, електроенергія для живлення оптичного квантового генератора (лазера) отримується від взаємодії робочої котушки індуктивності з джерелом магнітного поля постійного напряму, яке жорстко з′єднане з якорями і приводиться в дію за рахунок первинної механічної енергії. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для спрощення конструкції пристрою, збільшення надійності його роботи як джерело магнітного поля постійного напряму використовується постійний магніт. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для розширення конструктивних можливостей як джерело магнітного поля постійного напряму використовується електромагніт з постійними полюсами. 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для забезпечення автономної роботи пристрою живлення всіх споживачів електроенергії пристрою здійснюється від робочої котушки індуктивності. 2 UA 105753 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3