СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Российский патент 2016 года по МПК H02N11/00 

Изобретение относится к способам генерирования электрической энергии в полевых условиях, в частности к способам преобразования механической энергии в электрическую, преимущественно для энергообеспечения индивидуальной экипировки солдата и приборов, навешиваемых на стрелковое оружие.

Известен способ генерирования электрической энергии путем привода ротора электрического генератора при помощи мускульной силы человека (патент РФ №2376699).

Недостатком такого способа является низкая энергетическая эффективность, неудобство применения (быстрая утомляемость, большие затраты времени), невозможность использования данного способа непосредственно во время боя.

Известны способы генерирования электрической энергии путем преобразования возобновляемых видов энергии - энергии ветра и воды в электрическую энергию при помощи ветро или гидро двигателей и электрического генератора (статья «Американская армия будет использовать альтернативную энергию в полевых условиях», сайт www.ecovoice.ru).

Недостатки данного способа - непостоянство возобновляемых источников энергии, зависимость от природно-климатических условий, недостаточная энергетическая эффективность, относительно высокие массово габаритные показатели, неудобство применения в боевых условиях.

Наиболее близкими с предлагаемым способом, с технической точки зрения является способ генерирования электрической энергии путем преобразования механической энергии тепловых двигателей в электрическую энергию при помощи электрогенераторов (статья «Экипировка солдата будущего», сайт ОРУЖИЕ РОССИИ, www.arms-expo.ru).

Недостатками этого способа, применительно именно к способам генерирования электрической энергии для энергетического обеспечения индивидуальной экипировки солдата и приборов навешиваемых на стрелковое оружие, является необходимость ношения запаса топлива для питания теплового двигателя (что увеличивает вес индивидуальной экипировки солдата и создает дополнительные логистические проблемы), относительно большой вес собственно устройств для реализации данных способов, высокая стоимость подобных устройств и необходимость дополнительных затрат времени на обслуживание и эксплуатацию, крайняя затрудненность или практическая невозможность генерирования электрической энергии непосредственно во время боя, дополнительные демаскирующие факторы, связанные с шумом и тепловыделением создаваемым двигателем.

Целью изобретения является повышение энергетической автономности боевой индивидуальной экипировки солдата и приборов, навешиваемых на стрелковое оружие и уменьшение веса устройств генерирующих электрическую энергию.

Решением поставленной задачи является предлагаемый способ генерирования электрической энергии, основанный на использовании кинетической энергии затворной группы стрелкового оружия, путем преобразования ее в энергию электрическую.

Способ генерирования электрической энергии реализуется устройством, содержащим линейный или роторный электрический генератор с механизмом привода, отличающийся тем, что привод генератора осуществляется путем преобразования кинетической энергии подвижных частей затворной группы стрелкового оружия непосредственно во время движения в процессе выстрела или в конце отката и/или выката, во вращательное или возвратно-поступательное движение якоря/ротора электрического генератора путем взаимодействия затворной группы с механизмом привода генератора.

На Фиг.1 показано устройство для генерирования электрической энергии на основе использования кинетической энергии затворной группы стрелкового оружия в конце отката затворной группы во время выстрела, с механизмом привода, выполненного на основе поворотного рычага.

На Фиг.2 изображено устройство для генерирования электрической энергии на основе использования кинетической энергии затворной группы стрелкового оружия в конце отката во время выстрела с механизмом привода, выполненного на основе рычажного механизма, совершающего возвратно-поступательные перемещения.

На Фиг.3 изображено устройство для генерирования электрической энергии на основе использования кинетической энергии затворной группы стрелкового оружия во время возвратно-поступательного движения во время производства выстрелов.

Способ генерирования электрической энергии реализуется, в частности, устройством, изображенным на Фиг.1, которое работает следующим образом.

После того как произойдет выстрел, пороховые газы начинают давить на поршень затворной рамы и она совместно с затвором начинает откат в свое крайнее заднее положение. Не доходя некоторое расстояние до задней стенки ствольной коробки, затворная рама с затвором набегает на подпружиненный рычаг 1, передавая ему большую часть своей кинетической энергии и заставляет последний поворачиваться на некоторый угол, приводя, в свою очередь, во вращение вал 2 механизма свободного хода 3 (далее - МСХ). На валу МСХ закреплена шестерня 4, которая находится во взаимодействии с шестерней 5, закрепленной на валу генератора 6, и тем самым приводит якорь генератора во вращение. Генератор начинает вырабатывать электрический ток, который по проводам поступает в зарядное устройство 7. Наличие в конструкции МСХ обеспечивает вращение генератора в одном направлении, а значительный импульс затворной группы гарантирует достаточно высокую электрическую мощность устройства.

В случае, если способ генерирования электрической энергии реализуется устройством, изображенным на Фиг.2, оно работает следующим образом.

После того как произойдет выстрел, пороховые газы начинают давить на поршень затворной рамы, и она совместно с затвором начинает откатываться в свое крайнее заднее положение. Не доходя некоторое расстояние до задней стенки ствольной коробки, затворная рама набегает на подпружиненный рычаг 6 буферного механизма, передавая ему свой импульс и заставляя его перемещаться в свое крайнее заднее положение. Рычаг буферного устройства выполнен заодно с зубчатой рейкой 5, которая взаимодействует с передаточным механизмом, состоящим из шестерен 3 и 4 и МСХ, передаточный механизм взаимодействует с шестерней 2 привода генератора 1, заставляя якорь последнего вращаться. Генератор начинает вырабатывать электрический ток, который по проводам 7 подается на клеммы 8 и 10 зарядного устройства, обеспечивая зарядку аккумуляторных элементов 9.

В случае, если способ генерирования электрической энергии реализуется устройством, изображенным на Фиг.3, оно работает следующим образом.

После того как произошел выстрел, затворная группа 1 начинает откат в свое крайнее заднее положение, при этом зубчатая рейка 2, выполненная на корпусе затвора или затворной рамы взаимодействует с зубчатым колесом 3, генератора 9, являющегося частью устройства для генерирования электрической энергии, закрепленного на ствольной коробке 8, зубчатое колесо через вал 5 передает вращение МСХ 9, установленному на валу якоря генератора, или непосредственно якорю генератора. Генератор начинает вырабатывать электрический ток, который подается сначала в контроллер 6, а затем в зарядное устройство 7.

Аналогичными или любыми другими способами может быть реализованы устройства для генерации электрической энергии при использовании энергии выката затворной рамы (затвора) вперед.

Возможны любые другие варианты исполнения устройств, для реализации предложенного способа генерирования электрической энергии.

Изобретение относится к устройствам генерирования электроэнергии. Техническим результатом от использования предложенного способа является повышение энергетической автономности боевой индивидуальной экипировки солдата и приборов, навешиваемых на стрелковое оружие, уменьшение веса устройств, генерирующих электрическую энергию, упрощение обслуживания и эксплуатации, уменьшение затрат на логистику, исключение дополнительных демаскирующих факторов и возможность генерирования электрической энергии для каждого солдата непосредственно во время боя. Для этого предлагается способ генерирования электрической энергии, заключающийся в использовании устройства, содержащего линейный или роторный электрический генератор и механизм его привода, отличающийся тем, что привод генератора осуществляется путем преобразования кинетической энергии подвижных частей затворной группы стрелкового оружия в процессе производства выстрелов во вращательное или возвратно-поступательное движение якоря электрического генератора путем взаимодействия затворной группы с механизмом привода генератора. 3 ил.

Способ генерирования электрической энергии, заключающийся в использовании устройства, содержащего линейный или роторный электрический генератор и механизм его привода, отличающийся тем, что привод генератора осуществляется путем преобразования кинетической энергии подвижных частей затворной группы стрелкового оружия во время выстрелов во вращательное или возвратно-поступательное движение якоря электрического генератора, путем взаимодействия затворной группы с механизмом привода генератора.