Загрузка. Пожалуйста, подождите...

Независимый научно-технический портал

RSS Моб. версия Реклама
Главная О портале Регистрация
Независимый Научно-Технический Портал NTPO.COM приветствует Вас - Гость!
  • Организации
  • Форум
  • Разместить статью
  • Возможен вход через:
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
Устройство для получения механической энергии
Изобретения Российской Федерации » Электроэнергетика » Нетрадиционные источники энергии
Устройство для получения механической энергии Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к космонавтике, в частности к устройствам для получения механической энергии непосредственно на космическом аппарате. Устройство для получения механической энергии содержит ротор с крыльчатыми поверхностями, установленными под углом к оси их вращения, при этом устройство использует солнечное излучение на космическом аппарате для вращения ротора, ось вращения которого направлена в сторону потока солнечного излучения, а для...
читать полностью


» Тайны Вселенной » Тайны Космоса
Добавить в избранное
Мне нравится 0


Сегодня читали статью (1)
Пользователи :(0)
Пусто

Гости :(1)
+1
Добавить эту страницу в свои закладки на сайте »

Система доставки энергии на космические объекты


Отзыв на форуме  Оставить комментарий

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Заявка на изобретение RU2012113187/07, 04.04.2012

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2530515

Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение

Изобретение относится к технике генерации узконаправленных пучков электромагнитного излучения, распространяющихся на большие расстояния с мощностью в несколько мегаватт с целью доставки энергии на космические объекты в непрерывном режиме.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Известны системы доставки энергии с одного космического аппарата (КА) на другой в случае их близкого расположения в космическом пространстве. Пример такой системы описан в патенте RU 2411163 [1] в следующем тексте: «Одна или более электростанций, размещенных на рабочих орбитах в зоне прямой видимости данного космического аппарата (КА), определяют местоположение КА, включают системы слежения за движением КА, а затем передают электромагнитную энергию на бортовой приемник этого космического аппарата. Передача может осуществляться в диапазоне от лазерного до микроволнового радиоизлучения или в виде пучков электронов высоких энергий...».

Нерешенной проблемой, которая в данном патенте совсем не рассматривалась, является проблема доставки энергии с Земли на тот космический аппарат, с которого предполагается передача энергии на другие КА, являющиеся ее потребителями. Неоднократно предпринимались попытки решения проблемы доставки энергии на КА с поверхности Земли, но эти попытки не имели успеха. Например, для доставки энергии на космические объекты от генерирующих установок, размещенных на поверхности Земли, рассматривались технические системы, которые используют транспортирующие потоки электромагнитного излучения различных длин волн. Опираясь на существующий уровень техники, данную задачу пытались решить, либо используя излучение в оптической области спектра (длина волны около 1 мкм) (D. Schneider, "Wireless power at a distance is still far away [Electrons Unplugged]", Spectrum, IEEE, vol.47, no.5, pp.34-39, May 2010) [2], (Sahai, A., Graham, D., "Optical wireless power transmission at long wavelengths", Space Optical Systems and Applications (ICSOS), 2011 International Conference on, p.p.164-170, 11-13 May 2011) [3], либо путем генерации СВЧ-излучения с длиной волны в дециметровом и сантиметровом диапазонах (James О. McSpadden, John С.Mankins. "Space Solar Power Programs and Microwave Wireless Power Transmission Technology", IEEE microwave magazine, p.p.46-57 (December 2002)) [4], (Naoki Shinohara. "Power without Wires", IEEE microwave magazine, Vol.12, No. 7, p.p.564-573 (2011)) [5].

 

 

rnrnrnrnrnrnrnrnrn

Однако в том и другом случаях решение указанной задачи встретило практически непреодолимые трудности. С одной стороны, коротковолновое излучение в оптической и инфракрасной областях спектра оказалось мало применимым для передачи энергии в силу того, что такое излучение генерируется лазерными системами, имеющими низкий КПД [2, 3]. С другой стороны, хотя КПД перевода электрической энергии в электромагнитные волны СВЧ-диапазона вполне приемлем, но излучение и прием в этом диапазоне требуют использования антенны, поперечный размер которой имеет величину в несколько километров [4, 5]. Кроме того, имеется и общее препятствие для использования электромагнитного излучения в обоих указанных диапазонах длин волн, а именно сильное затухание и рассеяние излучения при распространении в нижних слоях атмосферы Земли, расположенных на высоте менее 11 километров.

Задачей изобретения является создание системы доставки энергии в непрерывном режиме с мегаваттной мощностью на движущиеся космические объекты, расположенные над Землей на высотах 100-800 км.

Технический результат заявляемой системы состоит в расширении возможностей энергообеспечения космических объектов.

1. Поставленная задача решена за счет того, что в заявляемой системе, включающей расположенные на носителе источник электромагнитного излучения и антенну слежения и фокусировки на объекте генерируемого источником излучения, согласно изобретению источником служит генератор, генерирующий миллиметровое электромагнитное излучение мегаваттной мощности, в качестве антенны использована быстро перестраиваемая адаптивная излучающая антенна с системой управления, обеспечивающей непрерывную фокусировку потока электромагнитного излучения на космическом объекте, причем генератор и антенна размещены на носителе, способном поднять генератор, антенну с системой управления и средства обеспечения энергопитания на высоты выше границы флуктуации атмосферы.

Технический результат обеспечивается совокупностью заявляемых признаков:

1. Доставку энергии на космический объект осуществляет пучок электромагнитного излучения миллиметрового диапазона длин волн, что позволяет использовать излучающие и приемные антенны приемлемых размеров (поперечный размер в несколько десятков метров).

2. Генерацию необходимого миллиметрового излучения мегаваттной мощности может осуществлять серийно производимый гиротрон, который в окрестности частот 140 и 170 ГГц имеет КПД более 50% при непрерывном режиме работы.

3. Непрерывное попадание узконаправленного пучка миллиметрового излучения на заданный космический объект гарантирует использование быстро перестраиваемой излучающей антенны с необходимой геометрией.

 

 

rnrnrnrnrnrnrnrnrn

Для доставки энергии на космический объект, который расположен на высотах до 800 км и может менять свое угловое положение, двигаясь с большой скоростью в зависимости от орбиты, используется узконаправленный пучок 2-миллиметрового излучения. Чтобы обеспечить малую угловую расходимость пучка 2-миллиметрового излучения и необходимое направление его излучения с целью концентрации потока энергии на данном космическом объекте, используется быстро перестраиваемая адаптивная излучающая антенна. Диаметр антенны выбирается, исходя из расстояния до космического объекта и поперечного размера области, на которую направляется поток электромагнитной энергии. Для минимизации потерь энергии от дифракционной расходимости пучка при максимальной удаленности объекта выбираем симметричное расположение излучателя и приемника относительно точки фокусировки пучка на его оси симметрии в направлении распространения. В этом случае размер антенны излучателя связан с максимальной величиной расстояния (Zmax) до принимающего энергию объекта следующим выражением:

где - длина волны, S - эффективная площадь излучающей антенны. Отсюда эффективный радиус излучающей антенны (R) определяется из выражения

В рассматриваемом случае это выражение дает значение радиуса R=23 метра для расстояния Zmax =800 км. При расстоянии до объекта Zmax=400 км радиус излучающей антенны может быть уменьшен до R=16 метров.

4. Подъем выше границы флуктуации атмосферы (выше 10 км над поверхностью Земли) составляющих заявляемой системы, предотвращающий потери энергии электромагнитного излучения в атмосфере Земли, может осуществлять самолет-носитель, высота подъема которого ограничена потолком 12 км (Ил-96-400Т или Ил-76ТФ), а грузоподъемность которого позволяет разместить на его борту гиротрон с необходимой инфраструктурой и энергопитанием, адаптивную излучающую антенну и электронную систему управления всего этого комплекса.

Описание системы доставки энергии на космический объект поясняется фиг.1 и 2.

На фиг.1 показана схема доставки энергии на космический объект с помощью узконаправленного пучка миллиметрового излучения:

1 - генератор электромагнитного излучения;

2 - адаптивная излучающая антенна, обеспечивающая следование пучка электромагнитного излучения за положением перемещающегося объекта в космическом пространстве;

3 - пучок мегаваттного электромагнитного миллиметрового излучения, обеспечивающий транспортировку энергии;

4 - перемещающийся объект в космическом пространстве, на который необходимо доставить энергию,

5 - самолет, который является носителем всего технического комплекса на высотах свыше 10 км.

Система доставки энергии на космический объект (фиг.1) работает следующим образом.

Для доставки энергии в виде мегаваттного потока электромагнитного миллиметрового излучения от генератора (1) на космический объект (4), который может менять свое угловое положение, двигаясь с большой скоростью, в зависимости от орбиты, используется узконаправленный пучок этого излучения (3), формируемый и направляемый быстро перестраиваемой адаптивной излучающей антенной (2), обеспечивающей малую угловую расходимость пучка.

rnrnrnrnrnrnrnrnrn

Для пояснения работы заявляемой системы доставки энергии на основе технического мегаваттного комплекса, размещенного на борту самолета-носителя, приведена фиг.2, на которой показана структура технического мегаваттного комплекса, размещенного на борту самолета.

На фиг.2: 1 - генератор миллиметрового излучения с мегаваттной мощностью, 2 -адаптивная излучающая антенна, 5 - фюзеляж самолета, который является носителем излучающего комплекса, 6 - блок высоковольтного питания генератора, 7 - электрогенератор, 8 - газовая турбина, 9 - блок управления гиротроном, 10 - блок управления антенной для нацеливания пучка на космический объект, 11 - квазиоптический волноводный тракт для передачи 2-х мм излучения от генератора к антенне.

Технический мегаваттный комплекс работает следующим образом: Мегаваттное миллиметровое излучение от генератора (1), размещенного внутри фюзеляжа самолета (5), подводится по квазиоптическому волноводу (11) к адаптивной излучающей антенне (2), формирующей пучок миллиметрового излучения. Антенна (2) закреплена на внешней стороне фюзеляжа (5) самолета-носителя. Быструю перестройку антенны для нацеливания пучка на космический объект обеспечивает система управления антенной (10).

Для обеспечения высоковольтного питания генератора миллиметрового излучения (1) внутри фюзеляжа размещен блок высоковольтного питания (6), электропитание которого поступает от электрогенератора (7). Привод электрогенератора мощностью более 2-х мегаватт осуществляется с помощью газотурбинной установки (8). Для управления всем комплексом оборудования, производящим выработку электроэнергии и генерацию миллиметрового излучения, используется блок управления (9) генератором.


Формула изобретения

1. Система доставки энергии на космический объект, включающая расположенные на носителе источник электромагнитного излучения и антенну слежения и фокусировки на объекте генерируемого источником излучения, отличающаяся тем, что источником служит генератор, генерирующий 2-3-миллиметровое электромагнитное излучение мегаваттной (0,5-1 МВт) мощности, в качестве антенны использована быстро перестраиваемая адаптивная излучающая антенна, с системой управления, формирующая узконаправленный пучок электромагнитного излучения с гауссовым распределением плотности мощности и обеспечивающая непрерывную фокусировку этого пучка на космическом объекте, с угловой скоростью перемещения не менее 0,01 рад/сек, причем генератор и антенна размещены на носителе, способном поднять генератор, антенну с системой управления и средства обеспечения энергопитания на высоты выше границы флуктуации атмосферы.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что носителем служит самолет, способный поднять генератор, с необходимой инфраструктурой и энергопитанием, адаптивную излучающую антенну и электронную систему управления всего комплекса на высоты выше 10 км.

Имя изобретателя: Аржанников Андрей Васильевич (RU), Сосунов Олег Глебович (RU)
Имя патентообладателя: Закрытое акционерное общество "Радиосвязь-Сибирь" ЗАО "Радиосвязь-Сибирь" (RU)
Почтовый адрес для переписки: 630090, г.Новосибирск, ул. Пирогова, 2, Новосибирский государственный университет, Отдел по защите ИС, Н.А. Беляевой
Дата начала отсчета действия патента: 04.04.2012

Разместил статью: miha111
Дата публикации:  6-11-2014, 01:35

html-cсылка на публикацию
⇩ Разместил статью ⇩

avatar

Имя не указано

 Его публикации 


Нужна регистрация

Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию
Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!

Способ наземной имитации полета космических аппаратов в космосе
В настоящее время существует проблема обеспечения в реальном времени и в глобальном масштабе максимально точных, непрерывных и прямых измерений таких навигационных переменных, которые могли бы непосредственно соответствовать переменным управления и способствовали бы синтезу алгоритмов управления и навигации в одной автономной системе управления КА.    ...

Туалет для использования в условиях космоса
В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения туалет, используемый в условиях космоса, содержит корпус, собирающее устройство и канализационное устройство, установленные в указанном корпусе, причем собирающее устройство представляет собой электрическое загрузочное устройство, содержащее транспортирующий канал, винтовой вал...    ...








 

Оставьте свой комментарий на сайте

Имя:*
E-Mail:
Комментарий (комментарии с ссылками не публикуются):

Ваш логин:

Вопрос: 45+2+1+?
Ответ:*
⇩ Информационный блок ⇩

Что ищешь?
⇩ Реклама ⇩
Loading...
⇩ Категории-Меню ⇩
  • Тайны Космоса
  • Тайны Земли
    • Путешествия в познание
  • Тайны Океана
⇩ Интересное ⇩
Основные тезисы и аксиомы « Новой теории мироздания »

Основные  тезисы  и  аксиомы  « Новой теории мироздания » ТЕМНАЯ МАТЕРИЯ. До момента появления  материи  космос был  пуст  - абсолютно. В абсолютной пустоте  ничего не…
читать статью
Тайны Космоса
Ракета для межпланетных полетов

Ракета для межпланетных полетов Изобретение относится к ракетной технике. Ракета для межпланетных полетов содержит центральный модуль первой ступени с боковыми модулями первой…
читать статью
Тайны Космоса
Единая теория гравитации

Единая теория гравитации "Какие бы открытия не делались в сфере конкретных наук, для их фиксирования требуется язык. Даже изобретаются специальные языки для этого. Но все…
читать статью
Тайны Вселенной, Тайны Космоса
Способ соединения космических объектов в космическом пространстве

Способ соединения космических объектов в космическом пространстве Изобретение относится к способам создания в космосе связки космического аппарата (КА) с космическим объектом (КО). Контролируют положение в…
читать статью
Тайны Космоса
Способ подготовки инерциальной навигационной системы к полету

Способ подготовки инерциальной навигационной системы к полету Изобретение относится к области авиационного приборостроения и может найти применение в составе комплексов навигационно-пилотажного оборудования…
читать статью
Тайны Космоса
Новые законы энергии материальных тел расположенных в пространстве Солнечной (или другой) сисемы

Новые законы энергии материальных тел расположенных в пространстве Солнечной (или другой) сисемы Статья посвящена открытию нового закона энергии между двумя материальными телами, находящимися в пространстве Солнечной (или другой) системы и нового…
читать статью
Тайны Космоса
Теория сотворения вселенной. Солнце - чёрная дыра Кера

Теория сотворения вселенной. Солнце - чёрная дыра Кера Целых пятьдесят лет после создания общей теории относительности во всех расчетах использовалось только решение Шварцшильда, описывающее сферически…
читать статью
Тайны Космоса
Вселенная. Тёмная материя. Гравитация

Вселенная. Тёмная материя.  Гравитация До момента появления  материи  космос был  пуст - абсолютно. В абсолютной пустоте  ничего не распространяется - ни  свет,…
читать статью
Тайны Космоса
Эволюционное развитие планет Солнечной системы

Эволюционное развитие планет Солнечной системы Статья посвящена системе научных принципов обобщающих сложившееся мнение на эволюционное развитие планет Солнечной системы, основанных на современных…
читать статью
Тайны Космоса
Вселенная, материя, гравитация

Вселенная, материя, гравитация До момента появления  материи  космос был  пуст - абсолютно. В абсолютной пустоте  ничего не распространяется - ни  свет,…
читать статью
Тайны Космоса
⇩ Вход в систему ⇩

Логин:


Пароль: (Забыли?)


 Чужой компьютер
Регистрация
и подписка на новости
⇩ Ваши закладки ⇩
Функция добавления материалов сайта в свои закладки работает только у зарегистрированных пользователей.
⇩ Новые темы форума ⇩
XML error in File: http://www.ntpo.com/forum/rss.xml
⇩ Каталог организаций ⇩
- Добавь свою организацию -
XML error in File: http://www.ntpo.com/org/rss.php
⇩ Комментарии на сайте ⇩

  • Zinfira_Davletova 07.05.2019
    Природа гравитации (5)
    Zinfira_Davletova-фото
    Очень интересная тема и версия, возможно самая близкая к истине.

  • Viktor_Gorban 07.05.2019
    Способ получения электрической ... (1)
    Viktor_Gorban-фото
     У  Скибитцкого И. Г. есть более свежее  изобретение  патент  России RU 2601286  от  2016 года
     также ,  как  и это  оно  тоже  оказалось  не востребованным.

  • nookosmizm 29.04.2019
    Вселенная. Тёмная материя. Гр ... (11)
    nookosmizm-фото
    Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное  энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая  состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
    В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.


    Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.

  • yuriy_toykichev 28.04.2019
    Энергетическая проблема решена (7)
    yuriy_toykichev-фото
    То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
    Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.

  • Andrey_Lapochkin 22.04.2019
    Генератор на эффекте Серла. Ко ... (3)
    Andrey_Lapochkin-фото
    Цитата: Adnok
    Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.

    Если что будет получаться поделитесь +79507361473

  • nookosmizm 14.04.2019
    Вселенная. Тёмная материя. Гр ... (11)
    nookosmizm-фото
    Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально? 
    Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.


    В начале было то, что есть сейчас. 

  • alinzet 04.04.2019
    Новая теория мироздания - прир ... (5)
    alinzet-фото
    Но ведь это и есть эфир а не темная материя хотя эфир можете называть как вам угодно и суть от этого не изменится 

  • valentin_elnikov 26.03.2019
    Предложение о внедрении в прои ... (7)
    valentin_elnikov-фото
    а м?ожет лампочку прямо подключать к силовым линиям,хотя они и тонкие

  • serzh 12.03.2019
    Вода - энергоноситель, способн ... (10)
    serzh-фото
    От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.

  • nookosmizm 06.03.2019
    Вселенная. Тёмная материя. Гр ... (11)
    nookosmizm-фото
    Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
    - безграничное пространство космоса
    - безграничное время протекания множества процессов различной длительности
    - электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
    Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя

⇩ Топ 10 авторов ⇩
miha111
Публикаций: 1481
Комментариев: 0
pi31453_53
Публикаций: 9
Комментариев: 0
vikremlev
Публикаций: 1
Комментариев: 0
АНАТОЛИЙ
Публикаций: 0
Комментариев: 0
Patriothhv
Публикаций: 0
Комментариев: 0
agrohimwqn
Публикаций: 0
Комментариев: 0
agrohimxjp
Публикаций: 0
Комментариев: 0
Patriotzqe
Публикаций: 0
Комментариев: 0
kapriolvyd
Публикаций: 0
Комментариев: 0
agrohimcbl
Публикаций: 0
Комментариев: 0
⇩ Лучшее в Архиве ⇩

Нужна регистрация
⇩ Реклама ⇩

Внимание! При полном или частичном копировании не забудьте указать ссылку на www.ntpo.com
NTPO.COM © 2003-2021 Независимый научно-технический портал (Portal of Science and Technology)
Содержание старой версии портала
  • Уникальная коллекция описаний патентов, актуальных патентов и технологий
    • Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электроэнергии
    • Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения тепловой энергии
    • Двигатели, работа которых основана на новых физических или технических принципах работы
    • Автомобильный транспорт и другие наземные транспортные средства
    • Устройства и способы получения бензина, Дизельного и других жидких или твердых топлив
    • Устройства и способы получения, хранения водорода, кислорода и биогаза
    • Насосы и компрессорное оборудование
    • Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки
    • Устройства и способы переработки и утилизации
    • Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов
    • Инновации в медицине
    • Устройства, составы и способы повышения урожайности и защиты растительных культур
    • Новые строительные материалы и изделия
    • Электроника и электротехника
    • Технология сварки и сварочное оборудование
    • Художественно-декоративное и ювелирное производство
    • Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла
    • Подшипники качения и скольжения
    • Лазеры. Лазерное оборудование
    • Изобретения и технологии не вошедшие в выше изложенный перечень
  • Современные технологии
  • Поиск инвестора для изобретений
  • Бюро научных переводов
  • Большой электронный справочник для электронщика
    • Справочная база данных основных параметров отечественных и зарубежных электронных компонентов
    • Аналоги отечественных и зарубежных радиокомпонентов
    • Цветовая и кодовая маркировка отечественных и зарубежных электронных компонентов
    • Большая коллекция схем для электронщика
    • Программы для облегчения технических расчётов по электронике
    • Статьи и публикации связанные с электроникой и ремонтом электронной техники
    • Типичные (характерные) неисправности бытовой техники и электроники
  • Физика
    • Список авторов опубликованных материалов
    • Открытия в физике
    • Физические эксперименты
    • Исследования в физике
    • Основы альтернативной физики
    • Полезная информация для студентов
  • 1000 секретов производственных и любительских технологий
    • Уникальные технические разработки для рыбной ловли
  • Занимательные изобретения и модели
    • Новые типы двигателей
    • Альтернативная энергетика
    • Занимательные изобретения и модели
    • Всё о постоянных магнитах. Новые магнитные сплавы и композиции
  • Тайны космоса
  • Тайны Земли
  • Тайны океана
Рейтинг@Mail.ru