Індукційно-резонансний двигун та спосіб отримання рушійної сили, який здійснюється при його застосуванні

1. Індукційно-резонансний двигун у вигляді Пподібного електричного контуру, який відрізняється тим, що електричний контур виконаний як резонатор на чвертьхвильових відрізках двопровідної лінії, виготовлених з паралельних широких стрічок, закорочених з одного кінця, на базі якого створена цілісна коливальна система резонаторів, що складається з парного числа чвертьхвильових стрічкових резонаторів із спільними резонансними частотами, встановлених площинами стрічок один до одного. 2. Індукційно-резонансний двигун за п. 1, який відрізняється тим, що він виконаний на коливальній системі чвертьхвильових стрічкових резонаторів, встановлених площинами стрічок один до одного C2 2 (19) 1 3 космічному кораблю рухатись без палива, тільки за рахунок використання тиску електромагнітного випромінювання, описаний в патентах Великобританії: GB Patent 2229865, 03.10.1990 Electrical propulsion unit for spacecraft (Електричний пристрій руху для космічних апаратів); GB Patent 2334761, 01.09.1999 Microwave thruster for spacecraft (Мікрохвильовий рушій для космічних апаратів); GB Patent 2399601, 22.09.2004 Thrust producing device using microwaves (Засіб створення тяги, який використовує мікрохвилі). В перших двох патентах описаний принцип роботи електромагнітного двигуна (EmDrive), заснований на тому, що в об'ємний резонатор у вигляді зрізаного конуса через отвір збоку подаються електромагнітні хвилі частотою 2,5ГГц від магнетрона, які, розповсюджуючись всередині резонатора, створюють різну по величині силу тиску на протилежні плоскі його боки, оскільки вони мають різну площу. За рахунок цього виникає незкомпенсована сила тяги в бік основи з більшою площею. Повідомляється, що заміряна сила тяги складає 8,8Г при споживанні 700Вт електроенергії. В плані розвитку ідеї, в третьому з наведених патентів описується модуль, який представляє собою матрицю, складену з ряду електромагнітних мікрохвильових двигунів з цифровим керуванням, що дозволяє змінювати напрям вектора тяги такого модуля і оперативно коректувати орбіту супутника. Переваги такого електромагнітного двигуна перед іонним полягають у відсутності використання палива для створення сили тяги при тому ж споживанні електроенергії. До недоліків технічних рішень при реалізації EmDrive можна віднести невисоку добротність Q електричної резонансної системи двигуна, що дещо обмежує можливості двигуна для створення максимальної сили тяги і вимагає завищеного споживання електроенергії. Відомий експеримент по створенню сили тяги в Π - подібній провідній рамці, в якій протікає постійний електричний струм І силою 350-400А, що подається через ковзаючі контакти з малим тертям. При цьому рамка набуває поступального руху внаслідок силового впливу магнітного поля створюваного струмами в бічних (паралельних) частинах рамки довжиною 3м на струм в поперечній її частині довжиною 0,3м (Фіг.1). Це явище відоме під назвою "Ефект Сигалова" (Сигалов Рафаил Григорьевич, "Новые исследования движущих сил магнитного поля." Ташкент 1975г.). Ефект спостерігається як на постійному, так і на змінному струмі, при збереженні напряму діючої сили тяги. Довжина рамки вибрана 3м для того, щоб силу взаємодії між струмами в протилежних коротких ділянках електричного кола шириною 0,3м (поперечна коротка частина рамки і нерухома ділянка електричного кола, що служить підводом струму до рамки) звести до величини в границях 0,1Г. В такому разі заміряна сила F, рівна приблизно 35Г, що відповідає розрахункам, створюється в основному за рахунок взаємодії струму в попе 93020 4 речній (короткій) ділянці рамки зі струмами бічних паралельних її частин. Даний експеримент демонструє можливість створення сили тяги в окремій ділянці електричного кола (в електричному контурі), яка в конкретному випадку має вигляд Π - подібної провідної рамки, за рахунок силового впливу на струм, що протікає в рамці його ж власного магнітного поля. Недоліком описаного способу створення сили тяги є можливість його використання лише при русі Π - подібного контуру на ковзаючих контактах, або подібних їм, відносно решти електричного кола, в яке він входить. Сила, яка діє на частину електричного кола, що служить підводом струму до рамки, повністю компенсує силу, прикладену до поперечної частини рамки. Рух Π - подібної рамки при жорсткому під'єднанні її до джерела живлення неможливий (в даних умовах). Метою винаходу є створення пристрою (двигуна), в якому би здійснювався спосіб отримання рушійної сили для транспортних засобів в електричних резонаторах побудованих на двопровідних лініях з паралельних провідників, закорочених з одного кінця, за рахунок силової взаємодії магнітних полів, створюваних струмами паралельних провідників зі струмами в закороченнях, яка відбувається аналогічно до взаємодії ділянок струму в Π - подібному електричному контурі. А сама взаємодія здійснювалась би шляхом збудження в резонаторах електричних коливань таким чином, щоб досягалася максимальна сила тяги двигуна через збільшення його добротності Q і відповідно діючого значення струму (сили струму) в резонаторах, за рахунок зменшення втрат від електромагнітного випромінювання резонаторів. Для цього пропонується індукційно - резонансний двигун, в якому парне число чвертьхвильових стрічкових резонаторів, виконаних на двопровідних лініях з паралельних плоских провідників у вигляді стрічок великої ширини, закорочених з одного кінця і настроєних попередньо на відповідні резонансні частоти, встановлюються площинами стрічок один до одного, створюючи систему резонаторів (коливальну систему) зі спільними резонансними частотами. В якості коливальних систем найбільш зручні чвертьхвильові короткозамкнуті двопровідні лінії, так як вони мають мінімальні розміри при резонансі струмів. Крім того, для передачі великої потужності двопровідні лінії часто виконуються у вигляді широких стрічок. При цьому зменшується вплив скінефекту (скін-ефект збільшує опір провідника при збільшенні частоти струму, що проходить через нього, витісненням струму з середини провідника на його поверхню) за рахунок зменшення опору провідників лінії при збільшенні їх ширини. Виходячи з цього, як складовий елемент коливальної системи, на якій оснований індукційно резонансний двигун, використовується чвертьхвильовий стрічковий резонатор, виконаний на відрізках двопровідної лінії з паралельних широких стрічок, закорочених з одного кінця, в якому відбуваються електричні коливання з утворенням стоячої хвилі струму, що має пучність в області 5 закорочення. Чвертьхвильовий стрічковий резонатор і розподіл струму і напруги по його довжині L представлені на Фіг.2 (I,U) - діючі значення струму і напруги). Для створення тягового зусилля в коливальній системі здійснюють вимушені електричні коливання на одній з її резонансних частот за допомогою будь-якого з відомих радіотехнічних способів пристроями, підключеними до зовнішніх джерел живлення. Одним з таких способів є використання потужного високочастотного генератора з використанням індуктивного зв'язку з одним з резонаторів коливальної системи через петлю проводу, яка встановлюється біля короткозамкнутого кінця резонатора, що відображено на Фіг.3, де 1 - потужний генератор високочастотних коливань, 2 - петля проводу для вводу електричних коливань в резонатор, 3 - петля проводу зворотного зв'язку для контролю частоти і амплітуди коливань в резонаторі. Сила тяги, яка виникає при силовій взаємодії магнітних полів, створюваних струмами паралельних провідників резонаторів зі струмами в їх закороченнях здатна надати поступального руху коливальній системі. Для окремо взятого резонатора вона описується узагальненою формулою F=kl2, де І - діюче значення струму в резонаторі; k - коефіцієнт пропорційності. При цьому необхідно забезпечити цілісність коливальної системи і стабільність взаємного розташування всіх її елементів зі збереженням геометричних параметрів самих резонаторів для підтримання стабільності резонансних частот системи в часі. Цього можна досягти наприклад, розміщуючи всю систему в контейнері з діелектричних матеріалів, форма якого забезпечувала би просторову орієнтацію елементів двигуна і стабільність її в часі. Особливість індукційно - резонансного двигуна полягає в тому, що він працює в зоні індукції власного електромагнітного поля. (В загальному випадку електромагнітне поле складається з двох зон зони індукції для малих віддалей від джерела електромагнітного поля і хвильової зони, або зони випромінювання для великих віддалей). В зоні індукції, де r