Привод для создания искусственной гравитации на борту космического объекта

 

Изобретение относится к сооружению космических объектов с созданием в их помещениях искусственной гравитации. Согласно изобретению устройство представляет собой привод с электрическим линейным двигателем, развернутым по окружности внутри объекта. Ротор двигателя снабжен постоянными магнитами, прикреплен к корпусу объекта и способен его вращать. Статор выполнен с облицовкой, в которую заделана рабочая проволочная обмотка, и прикреплен к кольцевому корпусу независимого балансира. По оси балансира размещены грузы, перемещаемые магнитным полем в сторону, обратную направлению вращения ротора. Электромагнитная подвеска в кольцевом корпусе исключает касание грузов о стенки трубы. Изобретение направлено на создание привода, который может устанавливаться внутри космического объекта цилиндрической формы. Этот привод способен вращать объект вокруг его продольной оси симметрии. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Привод для создания искусственной гравитации на борту космического объекта /ПСИГ/.

Изобретение относится к сооружению космических объектов с созданием в их помещениях искусственной гравитации.

Аналогом принятого в изобретении устройства является решение приведенного в книге К.Гэтланда "Космическая технника", М.: Мир, 1986 г., в разделе "Космические поселения" на стр. 254, 255, недостаток которого заключается в повышенной сложности решения и использование при эксплуатации "земной энергии".

Прототипом для изобретения принято решение по патенту США N 4, 643, 375, НКИ: 244-159, 1987 г.

Недостатки решения, принятого в прототипе: - усложнение механизма вращения малых блоков, неудобства эксплуатации сложной конструкции, заполняющей основной цилиндрический блок, вращающейся в нем, - сложность монтажа в космосе и потребность для доставки туда элементов устройства мощных грузовых кораблей, - необходимость использования "земной энергии" для создания искусственной гравитации способом вращения.

Техническим результатом изобретения является привод, установленный внутри цилиндрического космического объекта /КО/ в плоскости его кругового поперечного сечения, способный вращать КО вокруг продольной оси симметрии и создавать при этом искусственную гравитацию.

Для достижения этого результата привод выполнен в виде развернутого по окружности линейного электромагнитного двигателя, в составе: - ротора, прикрепленного изнутри к ограждающей конструкции КО, снабженного равномерно распределенными по окружности постоянными магнитами; - статора с облицовкой, в которую заделана рабочая проволочная обмотка, прикрепленного к балансиру, обеспечивающему стабилизацию его неподвижности; - балансира с трубчатым корпусом, в котором по оси трубы размещены грузы, способные перемещаться электромагнитными средствами в сторону, обратную направлению вращения ротора, касания которых о стенки корпуса исключаются при помощи электромагнитной подвески, причем для независимости его от корпуса КО балансир жестко закреплен на своей оси, концы которой снабжены подшипниками, опертыми на ось вращения объекта.

Начальное вращение КО обеспечивается одноразовыми пусковыми двигателями.

Для иллюстрации в заявку включены ПСИГ на одном листе, где расположены: - фиг. 1, общий вид привода внутри КО, - фиг. 2, поперечное сечение I-I.

Гравитационный привод объекта с круглым поперечным сечением в составе: линейного кругового электромагнитного двигателя, ротор которого 2 прикреплен к корпусу объекта 7, способен его вращать относительно продольной оси симметрии КО, статор 1 прикреплен к трубчатому корпусу независимого балансира 3, назначенного стабилизировать его неподвижность, противодействовать реакции, возникшей при вращении ротора 2.

В роторе 2 по окружности равномерно расположены и закреплены постоянные магниты, к статору 1 прикреплена облицовка, в которую заделана рабочая обмотка.

Корпус балансира 3 жестко закреплен к оси АБ с развязкой распорками 4 и оттяжками 5, его ось 6 имеет подшипники по концам А и Б в местах опирания на ось КО 8, в кольцевом трубчатом корпусе 3 по его оси расположены магнитоперемещающиеся грузы по направлению, противоположному вращению ротора 2.

Диаметр D линейного кругового электромагнитного двигателя со статором 1, ротором 2 и балансиром 3 может быть при необходимости уменьшен за счет круговой промежуточной вставки между корпусом 7 и ротором 2, выбранной в зависимости от диаметра КО по размеру D, его массы и прочих условий.

Количество ПСИГ устанавливается в объекте с подбором по расчету в зависимости от параметров КО.

При строительстве КО, имеющего искусственную гравитацию, в космосе сооружается его корпус с помещениями, в которых должны быть "земные условия" 7 с осевыми элементами 8 и элементами жесткости 9, после чего производится монтаж балансира 3 на оси АБ со статором, со смещением в сторону ротора 2, с прикреплением к ограждению 7 КО, а затем сдвижка балансира 3 с укрепленным на нем статором 1 под ротор 2, закрепление на оси АБ в створе с ним.

Приведение в рабочее состояние ПСИГ начинается с подключения электроэнергии ко всем его элементам, при этом приходит в движение ротор 2 совместно с корпусом КО 7, связанное с электромагнитным воздействием статора 1, одновременно с этим происходит перемещение грузов, вызывающее противореакцию реакции ротора 2, что стабилизирует неподвижность статора 1, в помещениях КО создается искусственная гравитация.

Для КО с большой массой и диаметром D в целях конструктивного облегчения ПСИГ и экономии электроэнергии, начало его вращения создается ракетным или другим двигателем кратковременного действия и при уже вращающемся КО запускают ПСИГ, которым продолжают вращение постоянно.

Применение ПСИГ электромагнитного действия улучшает и упрощает конструктивное решение, позволяет разместить элементы его устройства внутри КО, автоматизировать его действие, добиться экономии "земной энергии".

Формула изобретения

1. Привод для создания искусственной гравитации на борту космического объекта, содержащий электродвигатель с ротором и статором для вращения объекта относительно его продольной оси симметрии, а также независимый балансир, способный стабилизировать неподвижность статора электродвигателя, отличающийся тем, что он установлен внутри объекта в плоскости его кругового поперечного сечения, причем электродвигатель выполнен в виде развернутого по окружности линейного электромагнитного двигателя, ротор которого прикреплен к корпусу объекта, а балансир выполнен с кольцевым трубчатым корпусом, к которому прикреплен статор указанного двигателя.

2. Привод по п.1, отличающийся тем, что к ротору электромагнитного двигателя равномерно по окружности прикреплены постоянные магниты, а к статору прикреплена облицовка, в которую заделана рабочая обмотка.

3. Привод по п.1 или 2, отличающийся тем, что в трубчатом корпусе балансира вдоль его круговой оси размещены грузы, перемещаемые электромагнитными средствами вдоль этой оси в сторону, противоположную направлению вращения ротора, причем электромагнитная подвеска исключает касание грузов о стенки корпуса балансира.

4. Привод по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что балансир жестко закреплен на своей оси, которая оперта по концам с помощью расположенных на оси вращения объекта подшипников на конструкцию этого объекта.

5. Привод по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что снабжен одноразовыми пусковыми двигателями для придания объекту начального вращения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2