ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ Российский патент 2005 года по МПК F02B71/00 

Область техники

Изобретение относится к преобразователю энергии, содержащему свободнопоршневой двигатель с цилиндром и поршнем, соединенное с поршнем тело, а также упругое устройство для приложения к упомянутому телу силы, направленной вдоль цилиндра, а к цилиндру - соответствующей силы реакции.

Уровень техники

Из патентного документа США US 5002020 известен преобразователь энергии описанного выше типа, содержащий осциллирующий магнит. В указанной публикации далее раскрыты устройства для управления двигателем, тип которых может быть использован и для управления описанным ниже двигателем.

С целью создания колебаний фиксированной частоты двигатель известного преобразователя энергии снабжен отдельным устройством для регулировки частоты, что повышает сложность конструкции. В результате также увеличивается стоимость устройства и эксплуатационные расходы, помимо опасности сбоев во время работы.

Далее, из патентного документа Великобритании GB 2206931 известна возможность вызова колебаний поршня вакуумного насоса, когда магнит линейного электродвигателя, в дальнейшем называемый якорем, находится под воздействием электрического поля обмотки, в дальнейшей называемой статором, по которой проходит ток электрической сети общего пользования. Для подстройки электродвигателя к различным частотам подаваемого тока предусмотрено соединение якоря с камерой, сообщающейся при открытии с окружающей атмосферой. Изменением параметров открытия камеры достигают изменения частоты колебаний. Описанное в этом документе устройство не является генератором, а узел якорь-поршень не предназначен для совершения непрерывных колебаний в режиме холостого хода насоса и при воздействии на якорь силы, например, в интервалах, соответствующих некоторому количеству периодов колебаний, прилагаемой для компенсации любого уменьшения амплитуды.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является создание преобразователя энергии упомянутого типа, которому были бы в меньшей степени присущи описанные недостатки. Далее, задача изобретения заключается в обеспечении преобразователя энергии, который адаптировал бы свободнопоршневой двигатель и линейный электрогенератор, и при этом достигался бы очень высокий коэффициент полезного действия.

Поставленная задача решается за счет того, что преобразователь энергии содержит стационарную часть, частично определяющую камеру сгорания и содержащую устройство для ввода взрывчатого или детонирующего материала, а также для взрыва или детонации этого материала в камере сгорания, причем камера сгорания снабжена отверстием с кромкой отверстия; подвижную часть, выполненную с возможностью совершения возвратно-поступательного движения в продольном направлении относительно стационарной части за счет детонации упомянутого материала и содержащую первую концевую часть и противоположную ей вторую концевую часть, выполненную с возможностью закрытия упомянутого отверстия, причем подвижная часть способна смещаться вдоль своей продольной оси в направлении от первой концевой части ко второй концевой части; и тело, связанное с упомянутой подвижной частью, выполненное с возможностью приведения в свободное колебательное движение в продольном направлении посредством подвижной части, при этом вторая концевая часть подвижной части выполнена с возможностью введения в контакт с кромкой отверстия, сопровождаемого запиранием камеры сгорания, а также удаления от кромки отверстия, преимущественно осуществляемого за счет детонации материала и сопровождаемого открытием камеры сгорания.

Телом является якорь линейного электрогенератора.

Подвижная часть либо жестко соединена с телом, либо связана с телом через пружину.

Камера сгорания расширяется в направлении отверстия.

Перечень фигур чертежей

В дальнейшем изобретение описывается более подробно со ссылками на чертежи, схематически представляющие варианты реализации устройства по изобретению.

На фиг.1-5 показаны продольные сечения преобразователя энергии согласно изобретению в пяти соответствующих вариантах.

На фиг.6-8 показаны сечения камеры сгорания устройства согласно изобретению соответственно во время введения первого топлива, введения второго топлива и детонации обоих видов топлива; причем некоторые части устройства удалены.

На фиг.9 показано продольное сечение устройства согласно изобретению в шестом варианте реализации, в котором перемещение якоря устройства осуществляется посредством взрывчатых зарядов и винтовых пружин.

На фиг.10 показано продольное сечение устройства согласно изобретению в седьмом варианте реализации, в котором для перемещения якоря используются четыре пары магнитов одинаковой полярности.

Обозначения "право" и "лево" следует понимать соответственно как направления к правому и левому краям чертежа с позиции читающего. Компоненты в различных вариантах реализации по фиг.1-5, имеющие одну и ту же функцию, обозначены одинаковыми номерами с добавлением одного или нескольких апострофов.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Как видно на фиг.1, которая иллюстрирует самый простейший вариант реализации, в цилиндре 2 корпуса 1 установлен поршень 3, способный совершать возвратно-поступательное движение в цилиндре 2. Цилиндр 2 и поршень 3 предпочтительно являются компонентами двигателя внутреннего сгорания с камерой 4 сгорания, определяемой частью цилиндра 2 и поршнем 3. Обычно двигатель может содержать такие компоненты, как впускной клапан для впуска в цилиндр горючего газа и выпускной клапан для выпуска отработанного газа, а также датчики для установления значений параметров движения поршня, которые могут передаваться компьютеру для осуществления управления двигателем и т.д. Перечисленные компоненты на чертежах не показаны. Шток 5 жестко соединен одним из своих концов с поршнем 3, а другой конец штока жестко соединен с подвижной частью, далее называемой якорем 11 линейного электрического генератора 10. Рядом с якорем 11 размещается статор 12 генератора 10, закрепленный на корпусе 1. Подразумевается, что якорь 11 может быть установлен на подшипниках (не показаны), которые, поддерживая якорь, допускают его предпочтительно линейное возвратно-поступательное движение относительно статора 12. В результате в статоре 12 наводится электрический ток, который может быть отведен от статора по соответствующим проводам (не показаны).

Между противоположной штоку 5 стороной якоря 11 и корпусом 1 установлено упругое устройство, содержащее упругий элемент, например пружину 15. Когда якорь 11 не подвергается воздействию усилия со стороны штока 5, пружина стремится привести якорь 11 в нейтральное положение N с учетом направления движения якоря и относительно статора 12. Таким образом, во время состояния покоя якорь неизменно находится в положении N, обозначенном на фиг.1 штрихпунктирной линией. После, например, введения горючего газа через клапаны в камеру 4 сгорания и последующего закрытия клапанов и воспламенения газа, в камере создается повышенная температура и давление газа. За счет этого на поршень 3 воздействует усилие, передаваемое через шток 5 на якорь 11, и поршень с якорем смещаются по направлению усилия, то есть направо. Тем самым в статоре 12 наводится электрический ток. В то же время происходит сжатие пружины 15 и постепенное увеличение ее напряжения, в результате чего возникает соответственно увеличивающаяся упругая сила, направленная налево. Слева на якорь 11 также действует сила реакции со стороны статора 12.

После продувки камеры сгорания посредством открытия клапанов продукты сгорания более не оказывают сжимающего усилия на поршень 3, и якорь 11 достигает дальней мертвой точки. Пружина 15 вызывает движение якоря 11 с ускорением налево, в результате чего в статоре 12 снова наводится электрический ток, в то время как поршень 3 перемещается в цилиндр 2. После прохождения якорем 11 нейтрального положения N направление упругой силы изменяется на противоположное и происходит растяжение пружины 15.

В случае если клапаны остаются открытыми, перемещение поршня с якорем обеспечивается по существу лишь за счет упомянутой пружины, что вызывает колебания якоря относительно нейтрального положения N. Во время этого колебательного движения каждое прохождение якоря 11 мимо статора 12 наводит в нем ток, а амплитуда колебаний якоря постепенно уменьшается.

После того как амплитуда станет меньше некоторого заранее установленного минимального значения, в камере 4 снова может быть воспламенен горючий газ, в результате на якорь 11 снова будет воздействовать сила, увеличивающая амплитуду его движения до требуемой величины. Если преобразователь должен вырабатывать лишь небольшой ток, нет необходимости в воспламенении газа в камере 4 сгорания при каждом колебании якоря 11.

Частота описанного выше колебательного движения соответствует собственной частоте f_c колебательного устройства, образованного из пружины 15, якоря 11, поршня 3 и штока 5. Эта частота f_c зависит от жесткости пружины 15 и общей инертной массы совершающих колебания объектов.

Таким образом, при помощи описанного преобразователя энергии получение электрического тока фиксированной частоты, соответствующей собственной частоте f_c,, представляется очень простой задачей.

На фиг.2 показан второй вариант реализации преобразователя энергии согласно изобретению. В этом случае между поршнем 3" и якорем 11" предусмотрена стенка или фланец 20, а между этим фланцем и якорем 11" установлена пружина 21. С противоположной стороны между якорем 11" и корпусом 1' установлена пружина 15". Якорь 11", поршень 3" и пружины 15" и 21 образуют колебательное устройство.

На фиг.3 показан третий вариант реализации преобразователя энергии согласно изобретению. Вместо жесткого соединения штока 5''' с якорем 11''' соединение обеспечивается посредством контактной пластины 25 и пружины 26, установленной между этой пластиной и якорем 11'''.

В этом случае создаваемое поршнем 3''' усилие передается на якорь 11''' через пружину 26.

Якорь 11''', поршень 3''' и пружины 26 и 15''' образуют колебательное устройство.

На фиг.4 показан четвертый вариант реализации преобразователя энергии согласно изобретению.

На противоположной цилиндру 2"" стороне корпуса 1"" предусмотрен второй цилиндр 27 со вторым поршнем 28, соединенным со вторым штоком 29. Между якорем 11"" и цилиндрами 2"" и 27 расположены соответственно поперечные стенки 30 и 31. Между этими стенками и якорем 11"" установлены соответственно пружины 32 и 33, опирающиеся на стенки и якорь.

Поршни 3"" и 28 жестко связаны с якорем 11"" соответственно через штоки 5"" и 35. Таким образом, в зависимости от требований на якорь может воздействовать усилие либо от одного поршня, либо от обоих поршней.

На фиг.5 показан пятый вариант реализации преобразователя энергии согласно изобретению.

Отличие между преобразователями, показанными на фиг.4 и 5, заключается в том, что две пружины 36, 37 преобразователя по фиг.5 установлены между якорем 11'"" и контактными пластинами 38, 39, которые расположены на концах штоков и обращены к якорю. Таким образом, поршни 3'"" и 40 воздействуют на якорь 11'"" через пружины.

Колебательное устройство содержит пружины 36, 37, штоки и поршни 3'"" и 40.

Когда поршни связаны с якорем через одну или две пружины, возможно закрепление поршней относительно корпуса, например, при обеспечении примыкания поршней к частям соответствующих вершин цилиндров, когда колебательное устройство совершает свободные колебания. Для перемещения поршней в камеру сгорания может быть введен, а затем воспламенен сжатый горючий газ.

Если якорь удерживается поршнем, как показано на фиг.1, и предусмотрен лишь один поршень, соединение поршня со штоком должно быть жестким. В случае если якорь имеет отдельное управление, шток может быть соединен с поршнем через шатунный болт.

Хотя на фиг.4 и 5 два цилиндра и поршни показаны расположенными по обе стороны якоря, понятно, что они могут также находиться на одной и той же стороне. Более того, в зависимости от требований может быть предусмотрено более двух цилиндров и поршней.

Как было упомянуто выше, подаваемая на преобразователь энергия может быть преобразована в электрическую энергию за вычетом относительно небольшого количества энергии, затрачиваемой на преодоление трения между подвижными и неподвижными компонентами преобразователя. Понятно, однако, что преобразователь энергии описанного типа может функционировать в качестве газогенератора для получения высокоэнергетических отработавших газов, энергия которых может быть использована с целью дальнейшего преобразования. Например, возможно простое управление газогенератором по фиг.2-5, поскольку имеет место образование продуктов сгорания, тем самым отработавших газов, например, при каждом достижении поршнем верхней мертвой точки. Сгорание топлива в камере сгорания может также происходить периодически после совершения поршнем какого-либо целого числа колебаний.

Далее, упоминалось, что эластичное устройство образовано пружинами, но также понятно, что возможно применение любого устройства, обеспечивающего обратное усилие, стремящееся вернуть тело в нейтральное положение N после выхода из этого положения. Например, статор и якорь могут содержать две пары взаимодействующих магнитов одинаковой полярности, между которыми возникают силы, стремящиеся оттолкнуть эти магниты друг от друга. Значения таких сил являются функцией обратной величины расстояния между магнитами. Одна пара магнитов может стремиться переместить якорь налево, а другая - направо. Использование таких магнитов является особым преимуществом в случае высокой частоты колебаний якоря и поршня, как будет очевидно из нижеследующего.

Помимо трения между стационарными и подвижными компонентами преобразователя, сопротивление движению якоря оказывается со стороны статора генератора.

При введении горючего газа в камеру сгорания и осуществлении в ней сгорания, соответствующего процессу в обычных двигателях внутреннего сгорания, максимальная скорость горения приблизительно составляет 10 м/с. В результате несколько возрастает давление газа в камере сгорания, тем самым и действующее на поршень усилие. В кинетическую энергию поршня переходит лишь относительно небольшая часть энергии продуктов сгорания, так как, соответственно, большая часть энергии превращается в отводимое от двигателя тепло. В двигателе внутреннего сгорания такого типа давление газообразных продуктов сгорания и значение соответствующей силы, действующей на поршень, сохраняются в течение относительно длительного промежутка времени. А если энергия продуктов сгорания должна быть полностью сообщена поршню, поршень во время передачи энергии должен перемещаться в одном и том же направлении, то есть в направлении, соответствующем увеличению объема камеры сгорания, а именно поршень должен двигаться от камеры сгорания. Понятно, что в случае подбора слишком большой собственной частоты устройства, состоящего из поршня, якоря и пружины, после совершения этим устройством нескольких колебаний возникнет необходимость в компенсации уменьшения амплитуды колебаний путем сжигания топлива в камере сгорания. Во время сгорания возможна такая ситуация, что устройство перемещается в направлении камеры сгорания против усилия, оказываемого со стороны продуктов сгорания на поршень. В результате вместо придания поршню с якорем ускорения движение этих компонентов может быть приторможено. Таким образом, временной промежуток, далее называемый "интервал передачи", за который происходит передача усилия, оказываемого газообразными продуктами сгорания, и который является функцией собственной частоты колебаний якоря, должен быть достаточно большой. То есть собственная частота должна быть относительно низкой.

Коэффициент полезного действия линейных генераторов с осциллирующим устройством якорь-статор, то есть соотношение полученной электрической энергии и кинетической энергии якоря, является функцией частоты колебаний.

Для достижения высокой частоты колебаний в преобразователе энергии согласно изобретению должна быть высокой собственная частота устройства, состоящего из поршня, якоря и пружины, далее называемая частотой якоря.

При высокой частоте якоря требуется быстрая передача энергии от топлива на якорь, поскольку интервал передачи невелик. Таким образом, в соответствии с изобретением вместо вышеупомянутого относительно медленного сгорания топлива предпочтение может быть отдано детонации или взрыву топлива в камере сгорания. Тем самым достигается очень быстрое сгорание топлива, сопровождаемое весьма значительной отдачей мощности. Например, при взрыве динамитной шашки диаметром 10 мм выделяемая мощность достигает 4 ГВт. В связи с вышеупомянутым линейным генератором далее описывается устройство, предназначенное для использования такой выделяемой мощности.

На фиг.6-8 схематически показано продольное сечение варианта камеры 50 сгорания свободнопоршневого двигателя вышеупомянутого типа.

Камера 50 сгорания определена цилиндром 56 с боковыми стенками 52, имеющими круговое поперечное сечение, и торцевой стенкой 54, а также поршнем 58, который установлен с возможностью смещения по оси в направлении цилиндра 56 и от него, то есть вправо или влево по фиг.6-8. Поршень 58 связан с якорем генератора (не показан), как упоминалось выше.

В цилиндре 56 выполнено первое окно 60, в котором находится седло 62 для клапана 64, способного смещаться известным образом в направлении, обозначенным двойной стрелкой А, то есть к седлу 62 или от этого седла. Клапан может перемещаться с очень высокой скоростью при помощи устройства соответствующего типа, например соленоида 66. В альтернативном варианте клапан может перемещаться за счет поршня посредством какого-либо устройства, например механизма.

В цилиндре 56 также выполнено второе окно 70, в котором установлена форсунка 72. Понятно, что вместо клапана 64 и форсунки 72 в каждом из окон 60, 70 может быть установлен или клапан, или форсунка. Первый компонент газообразного топлива может быть введен в камеру 50 сгорания через клапан 64, а второй компонент может быть впрыснут через форсунку 72.

Правый конец 76 поршня 58, выполненный в виде кругового вытянутого по оси внешнего фланца, имеет небольшую радиальную внутреннюю цилиндрическую поверхность 78, а в пределах этой поверхности 78 поршень 58 может содержать радиальную плоскую поверхность 84.

Боковая стенка 52 выполнена в виде раструба, а ее левый конец 80 герметично примыкает к цилиндрической поверхности 78, когда поршень 58 переместился направо на максимальное расстояние, как показано на фиг.6. При смещении поршня 58 влево на небольшую дистанцию, то есть из показанного на фиг.6-8 положения, между поршнем 58 и цилиндром 56 образуется небольшой зазор, через который возможно удаление продуктов сгорания из камеры 50 сгорания, например, способом, более полно описанным применительно к фиг.9.

Если сгорание должно быть произведено в момент герметичного примыкания поршня к левому концу 80 цилиндра, сначала необходимо открыть клапан 64. Затем через зазор между этим клапаном и седлом 62 в камеру 50 сгорания вводится определенное количество первого компонента топлива, как показано изогнутыми стрелками на фиг.6. На фиг.7 видно, что на следующей стадии клапан 64 закрыт, а через форсунку 72 в камеру 50 сгорания впрыскивается определенное количество второго компонента топлива. Топливные компоненты могут быть подобраны такого типа, что при их смешении сразу начинается мощная химическая реакция, незамедлительным результатом которой является детонация или взрыв в камере сгорания, как показано на фиг.8.

Фронт ударной волны, образующейся при детонации или взрыве, обычно движется в направлении поршня 58 со скоростью до 9 км/с. За счет изогнутой формы боковой стенки 52 цилиндра фронт ударной волны практически параллелен плоской поверхности 84. Понятно, что форма стенки может отличаться от формы, схематически проиллюстрированной на рассматриваемых чертежах. Таким образом, все участки фронта одновременно достигают поршня, а сообщение энергии ударной волны поршню происходит за очень короткое время. Понятно, что время, в течение которого тепловая энергия сгораемого в камере топлива передается окружающей среде, весьма невелико, и что потери тепловой энергии от камеры сгорания будут очень незначительными. Поскольку движение поршня передается непосредственно на якорь, то есть без преобразования линейного движения поршня во вращательное движение через дополнительные компоненты устройства, потеря энергии невелика и обусловлена трением между перемещающимися относительно друг друга компонентами.

На фиг.9 продемонстрировано, что вместо упомянутых двух топливных компонентов возможна последовательная загрузка в камеру сгорания зарядов взрывчатого вещества, например твердого взрывчатого вещества.

Как показано на этом чертеже, камера 100 сгорания определена цилиндром 102 и поршнем 104, форма которых по существу одинакова форме цилиндра и поршня, показанных на фиг.6-8. Единственное существенное отличие заключается в том, что в цилиндре 102, более точно в его задней стенке 106, выполнена вытянутая по оси цилиндрическая камера 108, сообщающаяся с камерой 100 сгорания через суженный участок 110, образуя тем самым контактный выступ 112, который обращен направо, как показано на фиг.9.

На внешней стороне цилиндра 102 расположен с возможность движения по существу вдоль оси толкатель 114, левый конец которого вместе со смежным участком поршня 104 и цилиндром 102 определяют камеру 116 давления.

Правый конец толкателя 114 установлен впритык к скользящему элементу 132, способному скользяще перемещаться в осевом направлении в направляющей трубке или держателе 120, прочно соединенном с цилиндром 102. Скользящий элемент 132 находится под воздействием пружинного устройства 122, которое стремится сдвинуть скользящий элемент 132, тем самым и толкатель 114, влево относительно направляющей трубки 120. На продолжении оси цилиндра 102 рядом со скользящим элементом 132 установлен воспламенитель 134. В скользящем элементе 132 выполнена канавка 136, открытая в направлении воспламенителя 134, оснащенного заходящим в эту канавку штифтом 138, ширина которого, считаемая в осевом направлении, несколько меньше ширины канавки 136.

В нижней части направляющей трубки 120 проделано отверстие 124, через которое к трубке присоединен магазин 126, отходящий от этой трубки в радиальном направлении.

Камера 108 цилиндра предназначена для приема взрывчатого объекта 128, форма которого соответствует этой камере. Взрывчатый объект расположен по оси цилиндра, причем левый конец объекта упирается в контактный выступ 112.

В магазине 126 размещается комплект уложенных один за другим взрывчатых объектов 130. Подача объектов в направлении отверстия осуществляется толкателем (не показан). Взрывчатое вещество, из которого состоит объект, а возможно и вышеупомянутые взрывчатые компоненты, может содержать кислород, необходимый для взрыва вещества, что само по себе известно.

Далее, расположение поршня 104, якоря генератора и пружин, которые стремятся привести в движение эти два компонента для создания колебаний, по существу такое же, как показано на фиг.3.

Далее детально описываются последовательное зажигание и смена взрывчатых объектов в камере 108 цилиндра, при допущении, что в исходном положении взрывчатый объект 128 находится в камере 108 цилиндра, а комплект из взрывчатых объектов 130 уложен в магазине 126. Далее предполагается, что в исходном положении поршень 104, скользящий элемент 132 и воспламенитель 134 имеют показанное на фиг.9 расположение.

Взрыв размещенного в камере 108 цилиндра объекта 128 может быть осуществлен, например, за счет электрической энергии, подаваемой к взрывчатому объекту через электрическую цепь зажигания (не показана). Взрыв может быть также вызван воспламенителем 134, который захватывается хомутиком 140, перемещается вправо на небольшое расстояние против усилия, оказываемого пружиной 122, а затем отпускается. После чего воспламенитель 134 движется в противоположном направлении за счет пружины 122, а кинетическая энергия, освобождаемая при ударе воспламенителя о взрывчатый объект 128, вызывает его взрыв.

Вследствие давления фронта взрывной волны, которая образуется после взрыва и воздействует на поршень 104, поршень движется с очень высокой скоростью налево, приобретая тем самым большое количество кинетической энергии. Поскольку поршень сместился от цилиндра, между ними образовался зазор, через который остатки взрывного сгорания вследствие высокого давления в камере 108 цилиндра могут вытесняться в камеру 116 давления, где они оказывают кратковременное воздействие на толкатель 114, вызывая его перемещение, следовательно, и перемещение скользящего элемента 132, направо. В результате происходит сжатие и сокращение пружины 122. После упора левой стенки канавки 136 скользящего элемента в штифт 138, произойдет захват воспламенителя 134, который до этого момента примыкал к правому концу камеры цилиндра.

Когда скользящий элемент 132 с воспламенителем 134 переместились в осевом направлении на такое расстояние, что они более не закрывают отверстие 124 в направляющей трубе 120, через это отверстие проталкивается ближайший к трубе взрывчатый объект 130. За счет возросшего усилия пружины 122 скользящий элемент 132 и воспламенитель 134 меняют направление движения на противоположное и перемещаются налево приблизительно в тот момент, когда произойдет совмещение оси взрывчатого объекта с осью камеры 108 цилиндра, после чего объект проталкивается в эту камеру.

Во время этих перемещений направление движения поршня 104 также изменяется на противоположное, и он движется назад до нового соприкосновения с цилиндром. Это движение обеспечивается пружинами, оказывающими воздействие на поршень и якорь. Штифт 138 воспламенителя при этом перемещается в правую часть канавки. Когда левый край взрывчатого объекта 130 упрется в контактный выступ 112, объект останавливается, в то время как воспламенитель 134 с силой ударит в правый край взрывчатого объекта. В результате произойдет взрыв объекта 130 в камере 108 цилиндра, а затем повторение описанного процесса.

Во втором варианте реализации изобретения, в котором взрыв объекта в камере 108 цилиндра возможен при других условиях, определяемых параметрами движения поршня, могут быть предусмотрены датчики (не показаны), предназначенные для измерения этих параметров движения, например осевого расположения поршня, амплитуды и т.д. Такие чувствительные элементы (не показаны) могут быть, например, выполнены с возможностью передачи сигналов компьютеру (не показан), рассчитывающему значение параметров. Компьютер, например, способен направить к камере 108 цилиндра через соответствующую цепь зажигания (не показана) электрический сигнал для воспламенения взрывчатого объекта, который в данный момент находится в камере 108 цилиндра.

Если необходима подача энергии на устройство поршень-якорь, например, в случае чрезмерного уменьшения амплитуды колебаний устройства, в момент времени, определенный компьютером на основе обработки полученных от чувствительных элементов сигналов, к взрывчатому объекту 128, находящемуся в камере 108 цилиндра, направляется сигнал для его зажигания. В результате происходит взрыв объекта 128. Затем в камеру 108 цилиндра поступает новый заряд, взрыв которого осуществляется аналогичным образом по прошествии следующего периода колебаний или некоторого кратного количества периодов.

На фиг.10 продемонстрирован следующий вариант реализации преобразователя энергии согласно изобретению, в котором воздействующие на поршень и якорь пружины, показанные на фиг.9, заменены четырьмя парами взаимодействующих магнитов 150 и 152 одинаковой полярности. За счет этих магнитов создаются значительные усилия, вызывающие изменение направления перемещения устройства поршень-якорь на обратное во время его колебательного движения. Тем самым предотвращается столкновение подвижных компонентов со стационарными компонентами.

Вместо размещения отдельных взрывчатых объектов в магазине они могут быть расположены на ленте, протягиваемой соответствующим устройством, например, подобным устройству, используемому для управления пулеметом.

Изобретение относится к преобразованию энергии свободнопоршневого двигателя. Преобразователь содержит стационарную часть с устройством для ввода взрывчатого или детонирующего материала, камеру сгорания с кромкой отверстия, подвижную часть с первой и второй концевыми частями с возможностью закрытия отверстия и тело, связанное с подвижной частью и выполненное с возможностью приведения в свободное колебательное движение в продольном направлении, причем вторая концевая часть подвижной части выполнена с возможностью введения в контакт с кромкой отверстия, сопровождаемого запиранием камеры сгорания, а также удаления от кромки отверстия за счет детонации материала и сопровождаемого открытием камеры сгорания. Изобретение обеспечивает повышение КПД. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Преобразователь энергии, содержащий стационарную часть, частично определяющую камеру сгорания и содержащую устройство для ввода взрывчатого или детонирующего материала, а также для взрыва или детонации этого материала в камере сгорания, причем камера сгорания снабжена отверстием с кромкой отверстия; подвижную часть, выполненную с возможностью совершения возвратно-поступательного движения в продольном направлении относительно стационарной части за счет детонации упомянутого материала и содержащую первую концевую часть и противоположную ей вторую концевую часть, выполненную с возможностью закрытия упомянутого отверстия, причем подвижная часть способна смещаться вдоль своей продольной оси в направлении от первой концевой части ко второй концевой части; и тело, связанное с упомянутой подвижной частью, выполненное с возможностью приведения в свободное колебательное движение в продольном направлении посредством подвижной части, отличающийся тем, что вторая концевая часть подвижной части выполнена с возможностью введения в контакт с кромкой отверстия, сопровождаемого запиранием камеры сгорания, а также удаления от кромки отверстия, преимущественно осуществляемого за счет детонации материала и сопровождаемого открытием камеры сгорания.2. Преобразователь энергии по п.1, отличающийся тем, что телом является якорь линейного электрогенератора.3. Преобразователь энергии по п.1 или 2, отличающийся тем, что подвижная часть либо жестко соединена с телом, либо связана с телом через пружину.4. Преобразователь энергии по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что камера сгорания расширяется в направлении отверстия.