Устройство для уменьшения лобового сопротивления транспортного средства Российский патент 2019 года по МПК F15D1/10 

Устройство относится к технике снижения аэродинамического сопротивления тел в воздушном потоке.

Известно устройство для уменьшения лобового сопротивления транспортного средства, (Патент РФ N 2085765, кл. F15D 1/10, Способ уменьшения аэродинамического сопротивления тела., Дубинов А.Е., Корнилова И.Ю.; Заявл: 24.03.1995., опубл. 1997, Бюл. №21), которое обеспечивает воздействие на встречный поток газа подачей струи газа с частицами твердого материала навстречу потоку и одновременным производством колебательных движений головной частью твердого тела относительно центра ее тяжести.

Указанное устройство обеспечивает снижение аэродинамического сопротивления, но сложно в изготовлении и требует больших затрат энергии на колебательные движения головной части твердого тела, требует твердого материала и не обладает надежностью крепления головной части вследствие вибрационных воздействий.

Известно устройство для уменьшения лобового сопротивления транспортного средства, (Статья: Третьяков П.К., Гаранин А.Ф., Грачев Г.Н. и др. Управление сверхзвуковым обтеканием тел с использованием мощного оптического пульсирующего разряда // ДАН. - 1996. Том 351, N 3. - С. 339-340) включающее импульсный лазер мощного оптического пульсирующего разряда, луч которого направлен навстречу движению транспортного средства.

Устройство обеспечивает снижение лобового сопротивления воздуха транспортному средству за счет формирования потока лучевой анергии на борту летательного аппарата, его фокусировки и излучения в атмосферный воздух, создания в нем области энерговыделения, формирования объемного плазменного канала, который снижает интенсивность ударных волн перед летательным аппаратом. Недостаток: требует для этого очень сложного и энергоемкого оборудования.

Известно, также устройство для уменьшения лобового сопротивления транспортного средства (Патент РФ №2171205, МПК F15D 001/10. Способ уменьшения аэродинамического сопротивления тела в сверхзвуковом потоке / Дубинов А.Е., Корнилова И.Ю.; Заявл: 11.15.1999; Опубл.: 27.07.2001., Изобретения РФ. бюл. №28). Принято за прототип. Устройство содержит источник импульсного высоковольтного напряжения, сегнетрэлектрический элемент, металлический электрод, металлический корпус, изолятор. При этом уменьшение аэродинамического сопротивления тела в сверхзвуковом потоке, заключающееся в импульсно-периодическом энергетическом воздействии на встречный поток газа, осуществляется путем подачи импульсно-периодического высоковольтного напряжения вдоль поверхности сегнетоэлектрического элемента, размещенного в лобовой части летательного аппарата. Устройство основано на явлении зажигания электрического разряда вдоль поверхности сегнетоэлектрика, что приводит к образованию слоя приповерхностной плазмы. Сегнетоэлектрический элемент выполняется в виде обтекаемого тела, размещенного на лобовой части летательного аппарата. В центр сегнетоэлектрического элемента параллельно направлению летательного аппарата помещается металлический электрод. Вторым электродом является сам корпус летательного аппарата. К этим двум электродам прикладываются периодически следующие импульсы высокого напряжения. В результате этого вдоль поверхности сегнетоэлектрического элемента зажигается электрический разряд. Такое расположение электродов позволяет создать слой приповерхностной плазмы на обтекателе.

Недостатком прототипа является нестабильная работа сегнетоэлектрика, т.к. она - зависит от температуры плазмы, требует применения дорогостоящих материалов и высокой стоимости оборудования.

Задачей (Техническим результатом) настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства снижения сопротивления воздуха.

Задача решается тем что устройство для снижения лобового сопротивления воздуха транспортного средства включающее источник электропитания, металлический электрод, металлический корпус обтекателя, изолятор вокруг электрода, причем металлический электрод и корпус обтекателя электрически связаны с источником электропитания, причем источник электропитания выполнен полярным, металлический электрод выполнен игольчатым, изолятор выполнен из материала с высоким коэффициентом диэлектрической проницаемости, например электрофарфора, а отрицательный полюс источника соединен с игольчатым электродом.

Анализ уровня техники, включающий поиск по патентно-информационным источникам, содержащим сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что предлагаемое устройство отличается от известной тем что, транспортное средство оснащено в передней части транспортного средства коронирующими электродами, подключенными к источнику питания, и между электродами возникает коронный разряд что приводит к уменьшению вязкости воздуха, этот признак отсутствует в описаниях аналогов и прототипа, что доказывает "новизну изобретения".

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня установлено что, исходя из уровня техники, выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками преобразований на достижение технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

Соответствие заявленного изобретения требованию "промышленная применимость" обосновывается тем, что устройство уменьшения лобового сопротивления воздуха в транспортном средстве состоит из элементов, представляющих собой известные устройства, комплектование которых не представляет трудностей.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство для уменьшения лобового сопротивления транспортного средства чертеж включает: металлический электрод - 1, металлический корпус обтекателя - 2, изолятор 3 вокруг электрода - 1, источник электропитания - 4

В режиме движения транспортного средства запускается источник электропитания 4, напряжение которого прикладывают к электродам 1. Изолятор вокруг электрода 3 используется для предотвращения электрического пробоя. Коронный разряд, стекающий с заостренного электрода 1, приводит к ионизации газовой среды перед лобовой частью в приповерхностном слое обтекаемого транспортного средства, к уменьшению вязкости вбздуха и отталкиванию отрицательных аэроионов от поверхности лобовой части, соответственно, к снижению давления в приповерхностном слое воздуха, как следствие, к уменьшению аэродинамического сопротивления транспортного средства.

Устройство предназначено для снижения лобового сопротивления воздуха транспортного средства. Устройство содержит источник электропитания, металлический электрод, металлический корпус обтекателя, изолятор вокруг электрода, причем металлический электрод и корпус обтекателя электрически связаны с источником электропитания, источник электропитания выполнен полярным, металлический электрод выполнен игольчатым, изолятор выполнен из материала с высоким коэффициентом диэлектрической проницаемости, например электрофарфора, а отрицательный полюс источника соединен с игольчатым электродом. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства снижения сопротивления воздуха. 1 ил.

Устройство для снижения лобового сопротивления воздуха транспортного средства, включающее источник электропитания, металлический электрод, металлический корпус обтекателя, изолятор вокруг электрода, причем металлический электрод и корпус обтекателя электрически связаны с источником электропитания, отличающееся тем, что источник электропитания выполнен полярным, металлический электрод выполнен игольчатым, изолятор выполнен из материала с высоким коэффициентом диэлектрической проницаемости, например электрофарфора, а отрицательный полюс источника соединен с игольчатым электродом.