УСТАНОВКА ДЛЯ СОЗДАНИЯ СИЛЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК B04C3/00 B64C23/06 B64C29/00 

Изобретение относится к подъемно-тяговым установкам и предназначено для использования при построении летательных аппаратов нетрадиционной конструкции.

В настоящее время достаточно широкое распространение получили энергетические установки, работа которых основана на вихревом эффекте Ранка, который возникает в вихревой трубе при тангенциальном подводе и раскручивании газового потока с помощью улитки и предопределяет охлаждение некоторой части потока (FR 743111, В 01 D 21/26, 24.03.1933). Отметим, что, хотя вихревая труба применяется, в основном, для охлаждения движущегося газового потока, в ней обязательно предусматриваются два имеющих разный диаметр выходных патрубка - “холодный” и “горячий”, из которых во время работы выходят два газовых потока с существенно различными температурами.

Известные установки данного типа являются, главным образом, ветроэнергетическими агрегатами, а также средствами для охлаждения, нагревания или термопреобразования (RU 2093702 C1, F 03 D 3/04, 20.10.1997; RU 2137983 C1, F 24 D 3/02, 20.09.1999; RU 95110338 A1, F 25 В 9/06, 20.06.1997; RU 2088861 C1, F 25 В 9/02, 27.08.1997).

Однако каждая из известных установок характеризуется ограниченными функциональными возможностями и не позволяет в явном виде вырабатывать силу для перемещения объектов.

Наиболее близкой к предложенной является установка с использованием эффекта Ранка, применяемая для увеличения тяги воздушно-реактивного двигателя и содержащая, в частности, вихревую трубу с улиткой для тангенциального подвода и раскручивания воздуха, “холодным” и “горячим” концевыми участками (SU 1828512 A3, F 02 К 7/10, 15.07.1993).

Недостаток указанной установки определяется невозможностью ее самостоятельного применения, т.е. без дополнительного двигателя.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей установки для создания силы перемещения с обеспечением подъема и тяги объектов.

Поставленная задача решается тем, что в установке для создания силы перемещения, содержащей вихревую трубу с улиткой для тангенциального подвода и раскручивания воздуха, “холодным” и “горячим” концевыми участками - на “холодном” концевом участке вихревой трубы, установлена неподвижная круговая пластина, диаметр внутреннего отверстия которой выбран с возможностью ее герметичной посадки на вихревую трубу с возможностью увеличения площади “холодного” среза, а также отделения друг от друга пространств с повышенной и пониженной вероятностью квантового перехода из атмосферы макроскопически большого числа Бозе-частиц в фазовый объем с упорядоченным движением частиц и формирования вследствие эффекта Ранка перепада давления, вызывающего силу перемещения. При этом вихревая труба может быть введена в направляющий элемент, задающий угол действия силы перемещения по отношению к горизонту. Для исключения влияния “горячего” концевого участка вихревой трубы на величину создаваемой силы перемещения в неподвижную круговую пластину с ее внешней стороны могут быть вмонтированы вспомогательные направляющие, на которых с помощью отверстий установлена сплошная подвижная круговая пластина с возможностью зависания под неподвижной пластиной при исходном вертикальном положении вихревой трубы с расположением “холодного” концевого участка снизу.

На “горячем” выходном патрубке вихревой трубы может также быть установлен регулирующий вентиль.

На фиг.1 представлено упрощенное изображение предложенной установки для создания силы перемещения в рабочем положении, а на фиг.2 показано исходное положение установки с приспособлением для исключения паразитного влияния “горячего” патрубка вихревой трубы.

Установка содержит вихревую трубу 1 (фиг.1) с улиткой 2 для тангенциального подвода и раскручивания воздуха, “холодным” 3 и “горячим” 4 концевыми участками. На “холодном” концевом участке 3 вихревой трубы установлена неподвижная кольцевая пластина 5, увеличивающая площадь “холодного” среза, а также отделяющая друг от друга пространства А и В соответственно с повышенной и пониженной вероятностью квантового перехода из атмосферы макроскопически большого числа Бозе-частиц (кислород, азот) в фазовый объем с упорядоченным движением частиц и формирующая вследствие эффекта Ранка перепад давления, вызывающий силу перемещения. Вихревая труба 1 введена в направляющий элемент 6, задающий угол действия силы перемещения по отношению к горизонту. Для исключения влияния “горячего” патрубка 4 вихревой трубы 1 на величину создаваемой силы перемещения в неподвижную круговую пластину 5 с ее внешней стороны вмонтированы вспомогательные направляющие 7 (фиг.2), на которых с помощью отверстий установлена подвижная круговая пластина 8 с возможностью зависания под неподвижной пластиной 5 при исходном вертикальном положении вихревой трубы 1 с расположением “холодного” концевого участка 3 снизу.

Неподвижная круговая пластина 5 установлена на “холодный” выходной патрубок 3 вихревой трубы 1 “заподлицо” и перпендикулярно оси трубы 1, при этом диаметр внутреннего отверстия круговой пластины 5 выбран с возможностью ее герметичной посадки на вихревую трубу 1.

На “горячем” выходном патрубке 4 вихревой трубы 1 установлен регулирующий вентиль 9.

На фиг.2 отмечены также поверхности 10 и 11 неподвижной круговой пластины 5, а также поверхности 12 и 13 подвижной круговой пластины 8.

Работает установка следующим образом.

Через улитку 2 в вихревую трубу 1 поступает воздух, который закручивается, засасывает наружный воздух через “холодный” конец 3, сжимает его и нагревает и выбрасывает через “горячий” конец 4.

Подъемная и тяговая силы создаются благодаря эффекту Ранка (эффекту разделения энергии) на плоскости со стороны “холодного” концевого участка (“холодного” среза) 3 (фиг.1). Увеличенная за счет неподвижной кольцевой пластины 5 площадь “холодного” среза вихревой трубы 1 отделяет фазовый объем А квантового перехода макроскопически большого числа Бозе-частиц от объема В, в котором вероятность квантового перехода ниже, чем в объеме А. Повышенная вероятность квантового перехода в фазовый объем с упорядоченным движением частиц (молекул N₂ и O₂) и, следовательно, с пониженным давлением над “холодным” концевым участком 3 обеспечивается как улиткой 2 вихревой трубы 1, так и квантовым переходом из объема А над ней. При этом в силу вступает свойство Бозе-частиц: если есть одна частица в каких-то условиях, то вероятность поставить в те же условия вторую частицу является вдвое большей, чем если бы первой там не было.

Образующийся на сторонах кольцевой пластины 5 перепад давления обуславливает возникновение подъемной силы.

Чтобы исключить паразитное влияние “горячего” кольцевого участка 4 вихревой трубы 1 на величину ожидаемой подъемной силы, вихревая труба устанавливается “холодным” концом 3 вниз в приспособление, исключающее это влияние. Приспособление состоит из подвижной круговой пластины 8 и вспомогательных направляющих 7, по которым можно перемещать пластину 8 к неподвижной кольцевой пластине 5 со вставленным в нее “холодным” концевым участком 3. Указанное расположение вихревой трубы 1 предопределяет возникновение перепада давления между поверхностями 10 и 11 пластины 5, а также между поверхностями 12 и 13 пластины 8 за счет квантового перехода Бозе-частиц в фазовый объем между поверхностями 10 и 12 и к “зависанию” пластины 8 в пространстве на расстоянии, равном толщине воздушной подушки между поверхностями 10 и 12. Иными словами, подъемная сила действует на пластину 8.

Для того чтобы подъемная сила приводила в движение агрегат (вихревую трубу 1, неподвижную круговую пластину 5), следует данный агрегат повернуть на 180°. При необходимости направления агрегата под другими углами он устанавливается в направляющий элемент 6, которым задается угол перемещения.

Вентиль 9 служит для регулирования перепада давления и силы перемещения.

Таким образом, благодаря данному изобретению имеет место относительное решение экологических проблем, а также исключение из конструкции установки возвратно-поступательного механизма и вращающихся устройств.

Убедительным примером перемещения, подтверждающим работоспособность предложенной установки с квантовым переходом Бозе-частиц в фазовый объем, служит природное явление “торнадо”, которое сопровождается потеплением атмосферы на большом расстоянии от него, направленностью потоков воздуха к центру “торнадо” и упорядоченностью движения Бозе-частиц (воздуха) в “теле” “торнадо”, а также понижением температуры в его сердцевине.

Изобретение относится к подъемно-тяговым установкам и может использоваться для летательных аппаратов. Установка содержит вихревую трубу с улиткой для тангенциального подвода и раскручивания воздуха и с “холодным” и “горячим” концевыми участками. На “холодном” концевом участке вихревой трубы установлена кольцевая пластина, диаметр внутреннего отверстия которой выбран с возможностью ее герметичной посадки на вихревую трубу для увеличения площади торца “холодного” участка. Вихревая труба может размещаться в направляющем элементе, задающем угол действия силы перемещения по отношению к горизонту. Для исключения влияния “горячего” участка вихревой трубы на величину создаваемой силы перемещения в круговую пластину могут быть вмонтированы вспомогательные направляющие, на которых может быть установлена подвижная круговая пластина с возможностью зависания под указанной кольцевой пластиной при исходном вертикальном положении вихревой трубы с расположением “холодного” участка снизу. На “горячем” участке вихревой трубы целесообразно устанавливать вентиль. Технический результат реализации изобретения заключается в обеспечении подъемных и тяговых усилий для перемещения объектов наряду с решением экологических проблем и исключением из конструкции установки возвратно-поступательного механизма и вращающихся устройств установки. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для создания силы перемещения, содержащая вихревую трубу с улиткой для тангенциального подвода и раскручивания воздуха и с “холодным” и “горячим” концевыми участками, отличающаяся тем, что на “холодном” концевом участке вихревой трубы установлена кольцевая пластина, диаметр внутреннего отверстия которой выбран с возможностью ее герметичной посадки на вихревую трубу для увеличения площади торца “холодного” концевого участка.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вихревая труба размещена в направляющем элементе, задающем угол действия силы перемещения по отношению к горизонту.3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что для исключения влияния “горячего” концевого участка вихревой трубы на величину создаваемой силы перемещения в круговую пластину вмонтированы вспомогательные направляющие, на которых установлена подвижная круговая пластина с возможностью зависания под указанной кольцевой пластиной при исходном вертикальном положении вихревой трубы с расположением “холодного” концевого участка снизу.4. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на “горячем” концевом участке вихревой трубы установлен вентиль.