ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕАКТИВНЫЙ ПОЛЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2009 года по МПК H02K57/00 F03H99/00 

Электрический реактивный полевой двигатель (ЭРПД) относится к области космонавтики и предназначен для создания реактивной тяги. Устройство может использоваться в двигательных установках космических аппаратов (искусственных спутников Земли, автоматических межпланетных станций и др.) Предлагаемый электрический реактивный полевой двигатель является разновидностью электрических реактивных двигателей. Главное его отличие заключается в использовании в качестве рабочего тела электромагнитного поля, создаваемого самим двигателем.

В качестве аналога следует рассматривать двигатель электромагнитного типа с активной преградой [1]. Автор предлагал использовать в качестве движителя проводники большой длины либо плазменные шнуры.

Недостатком данного устройства является то, что подведение энергии от источника к проводникам электромагнитного движителя является проблемой в связи с большими значениями величин силы тока и частоты импульсов.

Задачей изобретения является разработка устройства для создания реактивной тяги путем преобразования электрической энергии источников питания в распределенное импульсное электромагнитное поле, взаимодействующее с электромагнитными полями токов в проводниках двигателя.

Требуемый технический результат достигается тем, что в конструкцию двигателя введена система генерации пульсирующего электромагнитного поля, включающая источник лазерных импульсов и систему оптической разводки импульсов, а электромагнитный движитель формируется из большого числа гальванически не связанных проводников малой длины, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга.

Сущность изобретения поясняется фиг.1. Электрический реактивный полевой двигатель, содержащий электромагнитный движитель (3) и систему генерации электромагнитного поля. Электромагнитный движитель представляет собой набор большого количества проводников малой длины (4) на небольшом расстоянии друг от друга. Малая длина проводников позволяет пренебречь эффектами, вызываемыми индукцией и самоиндукцией. Система генерации включает источник лазерных импульсов (1) и систему оптической разводки импульсов (2). Источник лазерных импульсов может включать как импульсный лазер с определенными параметрами, так и непрерывный лазер с оптическим затвором и системой управления.

Устройство работает следующим образом: два соседних проводника А и В из состава электромагнитного движителя, расстояние между которыми равно R (фиг.2), до поступления лазерных импульсов обесточены и сила их электродинамического взаимодействия равна нулю. Лазерные импульсы определенной мощности и скважности поступают от источника (1) по системе оптической разводки (2) к проводникам электромагнитного движителя (3) не одновременно и выбивают из их торцов электроны, т.к. энергия импульса превышает работу выхода для материала проводника (фиг.1). В проводниках возникают разности потенциалов, вызывающие импульсы тока малой длительности.

При протекании через проводник А импульса тока I определенной длительности (τ - 2R/C) возникнет электромагнитное поле с магнитной индукцией В₂, которое "подойдет" к проводнику В через время 0,5 τ. В этот момент в проводнике В инициируется ток той же длительности подошедшим по системе оптической разводки лазерным импульсом. Взаимодействуя с полем В₂, он вызовет появление силы Ампера F_A, приложенной к проводнику В, который получит импульс силы соответствующего направления. Первый проводник (А) не будет находиться под воздействием силы Ампера, так как к моменту прихода поля проводника В в область проводника А последний будет уже обесточен. Для повышения КПД процесса можно в этот момент индуцировать импульс в проводнике А, но противоположного направления. Тяга, создаваемая двигателем в этом случае, удвоится.

Система оптической разводки обеспечивает время задержки «отдельного» лазерного импульса от момента излучения до момента прихода к соответствующему проводнику и представляет собой оптические проводники требуемой длины (толщины) и (или) с необходимым коэффициентом преломления. Скорость «бегущей волны» лазерных, индуцирующих поле импульсов может быть больше скорости света, что позволяет «развязать» электромагнитное поле и ток в проводнике.

В данном устройстве за счет оригинальной системы генерации распределенного электромагнитного поля появляется возможность использовать его в качестве рабочего тела для создания реактивной тяги.

Источники информации

1. Д.Мотовилов, "ТМ" №3, 1982 г., стр.54.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в космонавтике для создания реактивной тяги. Технический результат состоит в создании реактивной тяги путем преобразования электрической энергии источника питания в распределенное импульсное электромагнитное поле, взаимодействующее с электромагнитными полями токов в проводниках двигателя. Устройство содержит большое число гальванически не связанных проводников малой длины, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Система генерации включает источник лазерных электромагнитных импульсов и систему оптической разводки импульсов, обеспечивающую поступление лазерных импульсов электромагнитной энергии на соседние проводники с временем задержки, позволяющим току в одном проводнике взаимодействовать с электромагнитным полем другого проводника. 2 ил.

Электрический реактивный двигатель, содержащий проводники и систему генерации электромагнитного поля, отличающийся тем, что он содержит N гальванически не связанных проводников малой длины, расположенных на заданном расстоянии друг от друга, а система генерации электромагнитного поля содержит источник лазерных импульсов электромагнитной энергии и систему их оптической разводки, обеспечивающую поступление лазерных импульсов электромагнитной энергии на соседние проводники с временем задержки, позволяющим току в одном проводнике взаимодействовать с электромагнитным полем вокруг другого проводника.