ЦЕНТРОБЕЖНОЕ ТЯГОВОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2012 года по МПК F03H99/00 B63H11/08 B64C29/04 

Центробежное тяговое устройство относится к области реактивных двигателей и устройств, использующих силу реакции струи газообразных продуктов сгорания, либо струи рабочего вещества, забираемого из внешней среды (вода, воздух), получивших ускорение в двигателе и вытекающих из него.

Известны воздушно-реактивные двигатели, воздушные винты в авиации, на аэросанях или глиссерах, ракетные двигатели для перемещения летательных аппаратов в воздушных, безвоздушных средах, а также различные конструкции судовых движителей, преобразующих работу двигателя в силу тяги, необходимую для движения судна (весла, гребные винты, гребные колеса, лопастные движители, водометные движители).

Известные реактивные двигатели и устройства, преобразующие работу двигателя в силу тяги: воздушные винты или судовые движители, могут работать только тогда, когда они погружены в определенную среду (например, воздух, вода), то есть привязаны к воздушной или водной среде. Другие известные реактивные двигатели - ракетные, способные работать в вакууме, работают на принципе теплового расширения рабочего вещества с истечением его через сопло или путем превращения рабочего вещества в плазму и ускорения его в электромагнитном поле. Это связано с большими безвозвратными энергетическими потерями на нагрев рабочего вещества. Поэтому было бы целесообразно объединить в одном устройстве принцип преобразования работы двигателя в силу тяги, но без нагрева рабочего вещества и с возможностью работы его в автономном режиме.

Эта цель достигается тем, что рабочее вещество подается в каналы ротора, имеющего входные концы, наименее удаленные от оси вращения, и выходные концы, наиболее удаленные от оси вращения, а затем попадает во входные концы каналов статора, которые совмещены в осевом направлении с выходными концами каналов ротора, и выходит через выходные концы каналов статора, имеющие направления, не параллельные плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора. Это приводит к тому, что рабочее вещество, попадая в каналы ротора с любой начальной скоростью, приобретает под действием центробежной силы на выходных концах ротора дополнительную скорость (большую, чем начальная). Выходя из ротора, попадает в каналы статора. И затем, отклоняясь с помощью поворотных частей его каналов в направление, имеющее ненулевую проекцию на ось вращения ротора, выбрасывается во внешнее пространство. Поскольку рабочее вещество, каналы ротора и статора представляют собой замкнутую систему, то внутренние силы, возникающие от прохождения рабочего вещества по каналам и направленные перпендикулярно оси ротора, взаимно уравновешиваются. На систему действует только равнодействующая сила реакции струи рабочего вещества, выбрасываемого во внешнее пространство из выходных каналов статора, которая направлена по оси ротора в сторону, противоположную направлению истечения струи.

Особо высокий эффект можно получить от его применения в случае, когда выходные концы каналов статора направлены в одну сторону, параллельную оси ротора, ввиду того, что вся реактивная струя будет иметь одно направление и соответственно равнодействующая сила реакции струи рабочего вещества будет больше (п.2 формулы изобретения). См. Фиг.1.

Эффект от применения устройства может быть увеличен, если при выходе рабочего вещества из ротора и при попадании в каналы статора эти каналы на входе направлены под острым углом против направления вращения ротора, совпадающего с вектором абсолютной скорости рабочего вещества, которая складывается векторно из скорости переносного вращательного движения ротора и скорости относительного движения вдоль канала ротора, так как эта абсолютная скорость больше, чем скорость относительного движения (п.3 формулы изобретения). См. Фиг.2.

Данное изобретение поясняется Фиг.1, где изображено предлагаемое устройство.

Ротор 1 с радиальными каналами 2 вращается в осях А-В внутри статора 3, который имеет каналы 4. Рабочее вещество, ускорившееся под действием центробежных сил в каналах поз.2, попадает в каналы 4. В этих каналах рабочее вещество откланяется в направлении, параллельном оси ротора. Буква М - входной конец канала ротора, N - выходной конец канала ротора, К - входной конец канала статора, L - выходной конец канала статора.

Конструкция центробежного тягового устройства может быть выполнена в самой разнообразной форме. Она может отличаться по типу подачи рабочего вещества (насос, компрессор), форме поперечного сечения каналов, по расположению каналов, их числу, по направлению отклонения реактивной струи относительно оси вращения. Привод ротора может осуществляться от любого двигателя, например двигателя внутреннего сгорания, двигателя с ядерным, термоядерным, электрическим или каким-либо другим источником энергии.

Центробежное тяговое устройство относится к области реактивных двигателей и устройств, использующих силу реакции струи рабочего вещества, выбрасываемого во внешнее пространство. Центробежное тяговое устройство содержит ротор и статор с одним или более каналами для прохождения по ним рабочего вещества. Каналы ротора имеют входные концы, наименее удаленные от оси вращения, и выходные концы, наиболее удаленные от оси вращения. Входные концы каналов статора совмещены в осевом направлении с выходными концами каналов ротора. Выходные концы каналов статора имеют направления, не параллельные плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора. Изобретение позволяет повысить эффективность работы устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Центробежное тяговое устройство, содержащее ротор и статор с одним или более каналами для прохождения по ним рабочего вещества, отличающееся тем, что каналы ротора имеют входные концы, наименее удаленные от оси вращения, и выходные концы, наиболее удаленные от оси вращения, а входные концы каналов статора совмещены в осевом направлении с выходными концами каналов ротора, и выходные концы каналов статора имеют направления, непараллельные плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора.

2. Центробежное тяговое устройство по п.1, отличающееся тем, что выходные концы каналов статора направлены в одну сторону, параллельную оси ротора.

3. Центробежное тяговое устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что входные концы каналов статора направлены под острым углом против направления вращения ротора.