ДВИЖИТЕЛЬ ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СУДНА В МОРСКОЙ ВОДЕ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2006 года по МПК B63H11/04 B63H11/02 B63H19/00 

Предлагаемое изобретение относится к устройствам, обеспечивающим движение корпуса судна относительно воды.

Известен способ движения в водной среде, использующий реактивную тягу электрогидравлического двигателя, устройство для реализации которого содержит электроды, контактирующие со средой движения (1).

Известен движитель в морской среде, содержащий постоянные магниты и электроды, закрепленные на корпусе судна и соединенные с источником постоянного тока (2).

Известные способы и устройства не позволяют получить значительные усилия для перемещения судна в океане.

Сущность изобретения.

Предлагаемые варианты движителя судна в морской воде решают задачу получения больших усилий в ограниченных объемах движителя и воды при отсутствии механических преобразователей в цепи передачи энергии движения окружающей среде.

Отличием первого варианта движителя для перемещения судна в морской воде от известного устройства (2) является то, что магниты установлены снаружи магнитного корпуса судна в виде параллельно расположенных параллелепипедов, однополюсно закрепленных на корпусе судна, параллельно движению, а противоположные полюса прижаты к магнитопроводящей плоскости, при этом внутри образованных прямоугольных полостей, изолированных электрически от материала магнитов, корпуса судна и магнитопроводящей плоскости, на межполюсных плоскостях магнитов расположены электроды, соединенные попарно со своими полюсами источника питания.

Отличием второго варианта устройства является то, что дугообразные магниты закреплены перпендикулярно направлению движения, в линию, чередующимися полюсами внутри немагнитного корпуса судна, с наружной стороны которого напротив магнитов расположена магнитопроводящая плоскость, при этом между корпусом судна и плоскостью, изолированные от них, параллельно движению судна и полюсам магнитов, между ними расположены электроды, чередующимися полюсами соединенные с источником тока.

В обоих вариантах стороны электродов, контактирующие с водой, имеют рельефную поверхность в виде мельчайших конусов (неровностей), увеличивающих площадь соприкосновения электрода с водой.

Изложенные отличия вариантов движителей позволяют использовать морскую среду, в которой движется судно, как рабочее тело, объемы которого перемещаются относительно судна в соответствии с общеизвестным законом Лоренца (3) с большой скоростью.

Возможность реализации изобретения.

На фиг.1 изображен вариант устройства по п.1 формулы. Он содержит часть магнитного корпуса судна 1 (днище), на котором закреплены одноименными полюсами магниты 2. С противоположной стороны магнитов (у полюсов N) расположен магнитопроводящий лист 3. Внутренние полости, образованные внешней поверхностью корпуса 1, внутренней плоскостью листа 3 и межполюсными сторонами магнитов 2, электрически изолированы от морской воды слоем изоляции 4. На межполюсных плоскостях магнитов 2 поверх изоляции 4 закреплены электроды 5, которые соединены попарно с полюсами источника постоянного тока 6.

Движитель обеспечивает тягу судна в морской воде следующим образом. При приложении напряжения к электродам 5 между разноименными электродами в каждой рабочей полости возникает движение положительных (Na⁺) и отрицательных (Cl^-) основных ионов морской воды. Тяга возникает за счет искривления траекторий движения положительных и отрицательных зарядов в магнитном поле (3). При движении положительного заряда в магнитном поле (ион Na⁺) между корпусом судна 1 и плоскостью 3, он, в соответствии с законом Лоренца, отклонится по направлению Р (указано стрелками). В ту же сторону отклонится траектория и отрицательных ионов (Cl^-), поскольку они движутся в обратном направлении от отрицательного к положительному электроду и на них действует правило «левой руки». В результате в межэлектродном пространстве рабочих полостей возникает поток воды в направлении Р. Поскольку корпуса магнитов 2 и электроды 5 расположены параллельно оси судна и закреплены на нем, оно получает вектор движения, противоположный направлению движения воды Р, т.е. движется в обратном направлении, но уже относительно всей морской среды.

Для увеличения плотности тока в межэлектродном промежутке рабочей полости площадь электрода, контактирующего с водой, увеличивается за счет микрорельефа из конусов, показанного на фиг.2. На рабочих сторонах электродов 5 образуют плотные ряды конусов 7, которые уменьшают удельную плотность тока на границе электрод-вода, определяющую выделение хлора из морской воды. При этом рабочий ток в магнитном поле рабочей полости увеличивается. Сила же тока вместе с магнитной индукцией определяет силу тяги предлагаемого движителя.

На фиг.3 показан вариант устройства с расположением магнитов внутри немагнитного корпуса судна 1. В этом варианте дугообразные магниты 2 устанавливаются перпендикулярно движению судна в ряд чередующимися полюсами.

Напротив полюсов магнитов закрепляется магнитопроводящая плоскость 3, через которую в рабочих зазорах полостей индуцируется разнополярное магнитное поле. Корпус судна и магнитопроводящая плоскость в месте закрепления магнитов электрически изолируются слоем изоляции 4. Рабочие электроды 5 располагаются снаружи корпуса 1 между полюсами магнитов 2 и параллельны им и направлению движения. Полюсы электродов чередуются при соединении их с источником тока 6.

В показанном на фиг.3 варианте расположения полюсов магнитов 2 и соединения электродов 5 с источником тока 6 в рабочем объеме полости каждой секции электродов 5 создаются взаимно перпендикулярные электрические и магнитные поля, которые обеспечивают движение ионов воды в направлении Р. Движение корпуса судна противоположное. Во втором варианте движителя электроды 5 имеют двухстороннее микроконусное покрытие 7, поскольку каждый электрод образует электрическое поле с двух сторон.

Предлагаемые устройства позволяют устранить из цепочки преобразования энергии, двигающей судно, механические элементы, шестеренки, гребные винты и пр., что значительно повышает КПД движителя. Пузырьки же хлора, могущие возникнуть в результате разложения воды на поверхности электродов, будут играть роль смазки (4), что только облегчит движение судна в морской воде.

Источники информации

1. Патент России №2031050, кл. В 63 Н 11/00.

2. Заявка на патент №2004128625/20 (030986).

3. Справочник по физике X. Кухлинг, «Мир», 1982, с.348-349.

4. Патент России №2223195, кл. В 63 В 1/34.

Движитель для перемещения судна в морской воде содержит постоянные магниты, установленные в первом варианте снаружи магнитного корпуса судна в виде параллельно расположенных параллелепипедов, однополюсно закрепленных на корпусе судна параллельно направлению движения, а противоположные полюсы прижаты к магнитопроводящей плоскости. Внутри образованных прямоугольных полостей, изолированных электрически от материала магнитов, корпуса судна и магнитопроводящей плоскости, на межполюсных плоскостях магнитов расположены электроды, соединенные попарно со своими полюсами источника питания. Во втором варианте дугообразные магниты закреплены внутри немагнитного корпуса судна перпендикулярно направлению движения в линию чередующимися полюсами. Напротив магнитов с наружной стороны этого корпуса расположена магнитопроводящая плоскость. Между корпусом судна и этой плоскостью изолированными от них параллельно направлению движения судна и полюсам магнитов, между ними, расположены электроды, чередующимися полюсами соединенные с источником тока. Такое выполнение движителя позволяет использовать морскую воду, в которой движется судно, в качестве рабочего тела. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Движитель для перемещения судна в морской воде, содержащий постоянные магниты и электроды, закрепленные на корпусе судна и соединенные с источником постоянного тока, отличающийся тем, что магниты установлены снаружи магнитного корпуса судна в виде параллельно расположенных параллелепипедов, однополюсно закрепленных на корпусе судна параллельно направлению движения, а противоположные полюсы прижаты к магнитопроводящей плоскости, при этом внутри образованных прямоугольных полостей, изолированных электрически от материала магнитов, корпуса судна и магнитопроводящей плоскости, на межполюсных плоскостях магнитов расположены электроды, соединенные попарно со своими полюсами источника питания.2. Движитель для перемещения судна в морской воде, содержащий постоянные магниты и электроды, закрепленные на корпусе судна и соединенные с источником постоянного тока, отличающийся тем, что дугообразные магниты закреплены перпендикулярно направлению движения в линию чередующимися полюсами внутри немагнитного корпуса судна, с наружной стороны которого напротив магнитов расположена магнитопроводящая плоскость, при этом между корпусом судна и этой плоскостью изолированные от них, параллельно направлению движения судна и полюсам магнитов между ними расположены электроды, чередующимися полюсами соединенные с источником тока.3. Движитель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что стороны электродов, контактирующие с водой, имеют рельефную поверхность в виде конусов, увеличивающих площадь соприкосновения электродов с водой.