ЭНЕРГОУСТАНОВКА С УПРАВЛЯЕМЫМ ВЕКТОРОМ ТЯГИ Российский патент 2015 года по МПК F03G7/08 

Изобретение относится к энергетике, в частности к универсальным энергоустановкам с управляемым вектором тяги, которые могут найти применение для перемещения различных, практически любых, объектов, которые необходимо переместить из одного места в другое, например данная энергетическая установка может найти применение в транспортной технике как наземной, так и воздушной или надводной.

Известна энергоустановка транспортного средства на воздушной подушке, содержащая несущую конструкцию с платформой, гибкое боковое ограждение, источник создания повышенного давления в зоне ограждения и колесный ход (см. патент GB №1465382, кл. B60V 1/00, 23.02.1977).

В этом транспортном средстве источник создания повышенного давления удален от опорной поверхности, поэтому формирование воздушной подушки происходит за счет статического повышения давления в зоне ограждения между основанием транспортного средства и опорной поверхностью без использования эффекта скоростного напора, что снижает подъемную силу формируемой воздушной подушки и требует повышенного расхода воздуха, резко ограничивая возможности по использованию данной энергоустановки для перемещения, в данном случае, транспортного средства.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является энергоустановка, содержащая лопастные ортогональные движители со струйным управлением обтекания лопастей набегающей на них средой, для чего в последних выполнены две полости для подачи управляющей среды в выполненные в лопастях вдоль последних струеобразующие выходные щелевые отверстия, лопасти движителей выполнены аэродинамического профиля, две полости с выходными щелевыми отверстиями образованы внутри лопастей посредством разделяющей внутреннее пространство лопастей перегородки, выходные щелевые отверстия выведены на соответствующую поверхность лопасти в зону за точкой максимальной толщины ее профиля, лопасти установлены на выполненном полым, установленном с возможностью вращения валу посредством полых траверс обтекаемого профиля, перпендикулярных валу, причем полости лопастей траверс и вала сообщены между собой, а внутри полого вала коаксиально ему с образованием кольцевого зазора установлен неподвижный полый газораспределительный трубопровод с выполненными в его стенке отверстиями, посредством которых полость газораспределительного трубопровода сообщена с полостями траверс, причем распределительный трубопровод подключен к источнику непрерывной или импульсной подачи газообразной среды под давлением (см. патент RU №2327059, кл. F03G 7/08, 20.06.2008).

Данная установка позволяет создавать устройства, которые могут перемещаться на колесах по земле и по воздуху за счет взаимодействия лопастей вращающихся роторов с окружающей средой. Однако эффективность данной энергоустановки сравнительно невелика, поскольку требует больших затрат энергии.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности взаимодействия вращающихся лопастей роторов энергоустановки с окружающей средой.

Техническим результатом, достигаемым от реализации изобретения, является повышение экономичности энергоустановки.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что энергоустановка с управляемым вектором тяги содержит по меньшей мере один лопастной ортогональный движитель со струйным управлением обтекания лопастей набегающей на них средой, для чего в последних выполнена по крайней мере одна полость для подачи управляющей среды в выполненные в лопастях вдоль последних струеобразующие выходные щелевые отверстия, лопасти каждого движителя выполнены аэродинамического профиля, каждое выходное щелевое отверстие выведено на соответствующую поверхность лопасти в зону за точкой максимальной толщины ее профиля, лопасти установлены на выполненном полым, установленном с возможностью вращения валу посредством полых траверс обтекаемого профиля, перпендикулярных валу, причем полости лопастей, траверс и вала сообщены между собой, а внутри полого вала коаксиально ему с образованием кольцевого зазора установлен неподвижный полый распределительный трубопровод с выполненными в его стенке отверстиями, посредством которых полость распределительного трубопровода сообщена с полостями траверс, причем распределительный трубопровод подключен к источнику непрерывной или импульсной подачи газообразной среды под давлением, при этом в каждой полости каждой лопасти установлены свечи зажигания топливовоздушной смеси, подключенные к индукционным катушкам системы зажигания, а распределительный трубопровод подключен к системе подачи топливовоздушной смеси.

Лопасти могут быть выполнены прямыми.

Лопасти могут быть выполнены по винтовой линии.

Лопасти могут быть установлены многоярусно.

В ходе проведенного исследования была выявлена возможность повышения экономичности энергоустановки за счет сочетания описанного выше выполнения ортогональных движителей и установки в каждой полости каждой лопасти свечи зажигания топливовоздушной смеси, причем свечи зажигания подключены к индукционным катушкам системы зажигания, а газораспределительный трубопровод подключен к системе подачи топливовоздушной смеси.

На фиг. 1 представлен продольный разрез одного лопастного ортогонального движителя со струйным управлением обтекания лопастей набегающей на них средой.

На фиг. 2 представлен разрез А-А на фиг. 1 с сопловыми отверстиями для создания струи вдоль внешней относительно вала поверхности каждой лопасти.

На фиг. 3 представлен разрез А-А на фиг. 1 с сопловыми отверстиями для создания струи вдоль внутренней относительно вала поверхности каждой лопасти.

На фиг. 4 представлен поперечный разрез лопасти.

На фиг. 5 представлена фотография - общий вид криволинейных лопастей ортогонального движителя.

На фиг. 6 представлена схема расположения лопастей в два ряда с прямыми осями лопастей.

Энергоустановка с управляемым вектором тяги содержит по меньшей мере один лопастной ортогональный движитель 1 со струйным управлением обтекания лопастей 2 набегающей на них средой, для чего в последних выполнена по крайней мере одна полость 3 для подачи управляющей среды в выполненные в лопастях 2 вдоль последних струеобразующие выходные щелевые отверстия 4.

Лопасти 2 каждого движителя 1 выполнены аэродинамического профиля. Каждое выходное щелевое отверстие 4 выведено на соответствующую поверхность лопасти 2 в зону за точкой максимальной толщины ее профиля. Лопасти 2 установлены на выполненном полым, установленном с возможностью вращения валу 5 посредством полых траверс 6 обтекаемого профиля, перпендикулярных валу 5, причем полости 3, 7 и 8 соответственно лопастей 2, траверс 6 и вала 5 сообщены между собой. Внутри полого вала 5 коаксиально ему с образованием кольцевого зазора установлен неподвижный полый распределительный трубопровод 9 с выполненными в его стенке отверстиями, посредством которых полость распределительного трубопровода 9 сообщена с полостями 7 траверс 6.

Распределительный трубопровод 9 подключен к источнику непрерывной или импульсной подачи газообразной среды под давлением (не показан на чертежах), при этом в каждой полости 3 каждой лопасти 2 установлены свечи зажигания 10 топливовоздушной смеси, подключенные к индукционным катушкам 11 системы зажигания, а распределительный трубопровод 9 подключен к системе подачи топливовоздушной смеси.

Лопасти 2 могут быть выполнены прямыми, по винтовой линии и при этом могут быть установлены многоярусно.

Для привода в движение транспортного средства с описанной энергетической установкой в полости 3 лопастей 2 лопастного ортогонального движителя 1 подают через распределительный трубопровод 9 и далее через вал 5 и траверсы 6 топливовоздушную смесь, которую в полости 3 или полостях 3 лопастей 2 поджигают с помощью свечей зажигания 10. В результате сжигания топливовоздушной смеси образуются продукты сгорания, которые, истекая через струеобразующие выходные щелевые отверстия 4, образуют реактивную струю, вращающую лопасти 2 лопастного ортогонального движителя 1.

Величина подъемной силы и скорость движения регулируется частотой вращения вала 5 и расходом подаваемой в лопасти 2 топливовоздушной среды.

Настоящее изобретение может быть использовано в автомобильной, строительной, нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности, где необходимо транспортировать, поднимать или перемещать различные грузы.

Изобретение относится к энергетике, в частности к универсальным энергоустановкам с управляемым вектором тяги, которые могут найти применение для перемещения различных, практически любых, объектов. Энергоустановка с управляемым вектором тяги содержит по меньшей мере один лопастной ортогональный движитель со струйным управлением обтекания лопастей набегающей на них средой, для чего в последних выполнена по крайней мере одна полость для подачи управляющей среды в выполненные в лопастях вдоль последних струеобразующие выходные щелевые отверстия, лопасти каждого движителя выполнены аэродинамического профиля, каждое выходное щелевое отверстие выведено на соответствующую поверхность лопасти в зону за точкой максимальной толщины ее профиля, лопасти установлены на выполненном полым, установленном с возможностью вращения валу посредством полых траверс обтекаемого профиля, перпендикулярных валу, причем полости лопастей, траверс и вала сообщены между собой, а внутри полого вала коаксиально ему с образованием кольцевого зазора установлен неподвижный полый распределительный трубопровод с выполненными в его стенке отверстиями, посредством которых полость распределительного трубопровода сообщена с полостями траверс, причем распределительный трубопровод подключен к источнику непрерывной или импульсной подачи газообразной среды под давлением, при этом в каждой полости каждой лопасти установлены свечи зажигания топливовоздушной смеси, подключенные к индукционным катушкам системы зажигания, а распределительный трубопровод подключен к системе подачи топливовоздушной смеси. В результате достигается повышение экономичности энергоустановки. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Энергоустановка с управляемым вектором тяги, содержащая по меньшей мере один лопастной ортогональный движитель со струйным управлением обтекания лопастей набегающей на них средой, для чего в последних выполнена по крайней мере одна полость для подачи управляющей среды в выполненные в лопастях вдоль последних струеобразующие выходные щелевые отверстия, лопасти каждого движителя выполнены аэродинамического профиля, каждое выходное щелевое отверстие выведено на соответствующую поверхность лопасти в зону за точкой максимальной толщины ее профиля, лопасти установлены на выполненном полым, установленном с возможностью вращения валу посредством полых траверс обтекаемого профиля, перпендикулярных валу, причем полости лопастей, траверс и вала сообщены между собой, а внутри полого вала коаксиально ему с образованием кольцевого зазора установлен неподвижный полый распределительный трубопровод с выполненными в его стенке отверстиями, посредством которых полость распределительного трубопровода сообщена с полостями траверс, причем распределительный трубопровод подключен к источнику непрерывной или импульсной подачи газообразной среды под давлением, отличающаяся тем, что в каждой полости каждой лопасти установлены свечи зажигания топливовоздушной смеси, подключенные к индукционным катушкам системы зажигания, а распределительный трубопровод подключен к системе подачи топливовоздушной смеси.

2. Энергоустановка по п. 1, отличающаяся тем, что лопасти выполнены прямыми.

3. Энергоустановка по п. 1, отличающаяся тем, что лопасти выполнены по винтовой линии.

4. Энергоустановка по п. 1, отличающаяся тем, что лопасти установлены многоярусно.