(73) Патентовласник (і):
Катаргін Рудольф Клавдиевич (RU),
Катаргін Костянтин Рудольфович (RU)
(54) ПЛАЗМОВИЙ ДВИГУН НА ТРАНСПОРТНИЙ ЗАСІБ
Винахід відноситься до галузі двигунобудування. Суть винаходу: плазмовий двигун на транспортний засіб містить високочастотний джерело іонів для отримання всередині корпусу іонного джерела плазмового згустку, отриманого на основі суміші палива з окислювачем, і прискорення іонного потоку. Він додатково містить, щонайменше, один високочастотний джерело іонів, електричну схему для передачі високочастотної енергії через індуктори, закріплені на поворотній частині ротора, і нейтралізатор іонних потоків у вигляді захисного кільцевого кожуха. При цьому високочастотні джерела іонів встановлені на рухомому роторі для отримання крутного моменту. Переваги винаходу полягають у підвищенні ККД і зменшення шумового забруднення навколишнього середовища. 3 мул.
Винахід відноситься до галузі машинобудування, зокрема до двигунів, що застосовуються на транспортних пристроях.
З рівня техніки відомі іонні двигуни, в яких використовуються джерела іонів різного типу, в тому числі джерела іонів з індукційним високочастотним розрядом (див. Ейленберга С.Л. і Хюбнер А.Л. «Технічні та наукові проблеми руху за допомогою іонів» в сб . «Йонні плазмові і дугові ракетні двигуни», Москва, Госатоміздат, 1961, с.36).
Недоліками цих двигунів є низька енергетична або газова економічність.
Найбільш близьким до заявленого винаходу за сукупністю суттєвих ознак є іонний двигун, що містить високочастотний джерело іонів для отримання всередині корпусу іонного джерела плазмового згустку і прискорення іонного потоку, що включає в себе діелектричну камеру і встановлену на камері обмотку збудження поля. Крім того, він містить газорозподільник системи подачі робочого тіла, іонооптіческую систему, утворену прискорює і уповільнює електродами (див. А.С. СРСР №682150, Кл. F 03 Н 5/00, опубл. 25.08.1979).
Недоліками прототипу є його низька газова економічність і неможливість використання в інших областях, крім космічного двигунобудування.
Завданням цього винаходу є створення плазмового двигуна для різних областей двигунобудування, в тому числі і на автотранспортні засоби.
Технічний результат заявленого винаходу полягає в тому, що заявлений двигун працює з високим ККД, що досягає до 60-70%, має високу швидкість виділення реактивного струменя, а також низьке шумове забруднення навколишнього середовища при використанні на автомобільному транспорті.
Технічний результат досягається тим, що плазмовий двигун на транспортний засіб, що містить високочастотний джерело іонів для отримання всередині корпусу іонного джерела плазмового згустку, отриманого на основі суміші палива з окислювачем (повітрям), і прискорення іонного потоку. Двигун додатково містить, щонайменше, один високочастотний джерело іонів, електричну схему для передачі високочастотної енергії через індуктори, закріплені на поворотній частині ротора і нейтралізатор іонних потоків у вигляді захисного кільцевого кожуха. При цьому високочастотні джерела іонів встановлені на рухомому роторі для отримання крутного моменту.
Сутність заявленого винаходу пояснюється кресленнями.
Фиг.1 - схема високочастотного іонного джерела з роздільною подачею палива і повітря;
фіг.2 - електрична схема отримання високої частоти струму;
фіг.3 - загальна схема механічного пристрою безшумного двигуна.
Двигун містить відповідно до фіг.1: 1 - корпуси іонних джерел, 2 - індуктор, 3 - анодная сітка, 4 - катодний сітка. Повітря для плазмоида надходить через проміжок 5 між корпусом і воронкою подачі палива. При розміщенні двох високочастотних іонних джерел на роторі для отримання крутного моменту в принципі немає особливих проблем, тут нейтралізатором служить кільцевої захисний металевий кожух, що охоплює ротор. Для кращого сприйняття можливості передачі високочастотної енергії на ротор застосовують електричну схему отримання високої частоти з потужністю приблизно в 10 кВт. В останні роки з'явилися напівпровідникові перетворювачі (інвертори) постійного струму в високочастотний змінний. У заявленій пристрої використовують радіоламповому схему на фіг.2 отримання струму високої частоти. У правій стороні схеми знаходяться індуктори 2 корпусів іонних джерел. Енергія на них передається від радіолампи через обмотки 6 і 7 трансформатора ТР2 з вихідного контуру L3 і C1. Радіолампа (ГУ 10 Б) харчується через випрямний блок і Tp1 від генератора 8 змінного струму частотою 400 Гц приводиться в рух через клиноременную передачу від ротора подібно генератору постійного струму на двигуні звичайного автомобіля. Конденсатор C1 автоматично виникає між паралельно йдуть проводами на індуктори 2, оскільки необхідна розрахункова ємність його досить мала. Для загальної пожежної безпеки і порятунку навколишнього середовища від високочастотних радіоперешкод ротор полягає в металевий кожух із заземленням, одночасно службовець нейтралізатором для обох іонних потоків і відведенням відпрацьованого газу в атмосферу за звичайною трубі.
На Фіг.3 наведена механічна компоновка основних агрегатів плазмового автодвигуна: 1 - корпуси іонних джерел, 2 - індуктори, 4 - катодний сітка, 5 - повітряний зазор подачі повітря, 6 - обмотка вихідного трансформатора, закріплена на роторі (L3), 7 - нерухома обмотка вихідного трансформатора (L4), 8 - генератор струму 400 Гц, 9 - трубки надходження палива на плазмоїд, 10 - електрощіткові пристрій передачі розгінного напруги, 11 - підшипники, 12 - трубчастий вал з пристроєм подачі палива.
Основою принципу створення крутного моменту є реактивне витікання з сопел двох плазмотронов прискорених іонів атомів з великими швидкостями з подальшою їх нейтралізацією.
Працює заявлене пристрій наступним чином.
Через трубчастий вал турбіни, встановлений на підшипниках, подається паливо і через пустотілі стійки пропускається до іонних джерел. Повітря в корпусу іонних джерел на плазмоїд надходить через зазори 5 з атмосфери, потік його одночасно служить охолоджувачем стінок корпусів джерел іонів. Високочастотна енергія з електричної схеми (фіг.2) виходить на обмотку 7 (L4), закріплену на нерухомому корпусі, а з неї трансформується на обертову разом з ротором обмотку 6 (L3), яка укріплена на ферритовом циліндрі осі ротора. Далі високочастотний струм розподіляється на індуктори 2 (L1. L2). Сітка 4 є соплом закінчення швидкісного реактивного потоку іонів в обсяг захисного кожуха (на кресленні не показаний). Високовольтна напруга на сітки надходить на ротор через електрощіткові пристрій. З валу ротора через ремінну передачу приводиться в обертання генератор (400 Гц) для живлення електричної лампової схеми. Вся конструкція роторного пристрою укріплена на підшипниках.
Застосування роторного обертання двох плазмових джерел іонів в якості двигуна дозволяє дуже раціонально і з більшим ККД (в межах 40-60%) використовувати паливо автомобіля за рахунок високої швидкості витікання реактивних струменів.
Плазмовий двигун на транспортний засіб, що містить високочастотний джерело іонів для отримання всередині корпусу іонного джерела плазмового згустку, отриманого на основі суміші палива з окислювачем, і прискорення іонного потоку, який відрізняється тим, що він додатково містить, щонайменше, один високочастотний джерело іонів, електричну схему для передачі високочастотної енергії через індуктори, закріплені на поворотній частині ротора, і нейтралізатор іонних потоків у вигляді захисного кільцевого кожуха, при цьому високоч астотние джерела іонів встановлені на рухомому роторі для отримання крутного моменту.
MM4A - Дострокове припинення дії патенту СРСР або патенту Російської Федерації на винахід через несплату у встановлений термін мита за підтримку патенту в силі