Способ перемещения тела в морской воде и устройство для его реализации

Изобретение относится к судостроению, а именно к движителям надводных и подводных судов. Способ перемещения тела в морской воде заключается в создании на поверхности движущегося тела взаимно перпендикулярных электрического и магнитного полей, электрическое поле обеспечивают электродами, гальванически связанными с водой и расположенными по окружности на поверхности тела в плоскости, перпендикулярной направлению движения, а магнитное поле магнитами, расположенными внутри или снаружи корпуса тела. Технический результат заключается в исключении механической ступени в передаче энергии двигателя окружающей среде. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к транспортной технике и может быть использовано при создании надводных и подводных морских судов.

Известен способ движения в водной среде, использующий реактивную тягу электрогидравлического двигателя, устройство для реализации которого содержит электроды, контактирующие со средой движения (1).

Известен движитель в водной среде, реализующий воздействие магнитного поля на среду движения и содержащий электрические магниты (2).

Известные способы и устройства не позволяют получить высокий КПД энергетического источника, приводящего в действие устройства передвижения в воде.

Сущность изобретения

Предлагаемые способ и устройства, его реализующие, решают задачу привода транспортных устройств в морской среде с максимальным согласованием параметров источника энергии (электрического) с нагрузочными характеристиками устройств потребления (привода). При этом совершенно отсутствует механическая ступень в передаче энергии двигателя окружающей среде (винт судна).

Способ перемещения тела в морской воде заключается в воздействии магнитного поля на среду движения. Отличием способа от прототипа является то, что на поверхности тела создают взаимно перпендикулярные электрическое и магнитное поля, при этом электрическое поле обеспечивают электродами, имеющими электрический контакт со средой и расположенными по окружности на поверхности тела в плоскости, перпендикулярной направлению движения, что вызывает вектор тяги за счет криволинейного движения ионов растворенных солей в магнитном поле.

Устройство для перемещения тела в морской воде состоит из корпуса, на котором закреплены магниты и электроды. Отличием первого варианта устройства является то, что U-образные магниты расположены внутри корпуса и образуют на поверхности тела чередующиеся в плоскости, перпендикулярной движению, магнитные полюса, между которыми снаружи тела параллельно движению расположены электроды, соединенные попарно с источником постоянного тока, при этом векторы намагниченности полюсов перпендикулярны поверхности тела.

Отличием второго варианта устройства является то, что плоские магниты расположены снаружи между кольцевыми электродами и образуют в плоскости, перпендикулярной движению тела, замкнутое магнитное поле, вектор намагниченности которого параллелен поверхности тела,

Изложенные отличия способа и реализующих его устройств позволяют использовать морскую среду, в которой движется судно как рабочее тело, элементы которого движутся вокруг судна в соответствии с общеизвестным законом Лоренца (3). При этом широкий диапазон изменения межэлектронных расстояний и низкие рабочие напряжения, требуемые от источника тока на борту, обеспечивают максимально согласованные параметры источника энергии движения и нагрузочного межэлектронного сопротивления, т.е. общий кпд движителя.

Возможность реализации изобретения

В качестве примеров реализации способа на чертежах (фиг.1 и фиг.2) показаны варианты устройств для передвижения тела в воде. Устройство содержит корпус судна 1, электроды 2, постоянные магниты 3, источник питания 4.

Вариант устройства на фиг.1 работает следующим образом.

В погруженном состоянии электроды 2, соединенные попарно с полюсами источника тока, образуют на поверхности тела (судна) 1 электрическое поле Е (обозначено стрелками), в котором движутся заряженные ионы. Обычно в растворах солей проводимость обеспечивает какой-то один тип ионов. Для NaCl (основная соль морской воды) анион хлора более подвижен. Двигаясь по стрелке Е и пересекая магнитное поле Н, как частица, имеющая заряд, ион отклоняется в направлении D. Пересекая разнонаправленное магнитное поле (S, N), ионы, каждый в зоне действия своего поля, будут отклоняться в направлении D. Таким образам, тело (судно) получит противодействующую силу, которая заставит его перемещаться в морской водной среде в противоположном направлении. Изменив полярность источника тока на внешних электродах, мы заставим двигаться тело (судно) в противоположном направлении D. Разность токов электродов с противоположных сторон создает поворотный вектор корпуса судна.

На чертеже фиг.2 показан вариант устройства, в котором магнитное поле Н окружает тело по касательной, а электрическое поле Е направлено радиально между кольцевыми электродами 2. В этом случае ионы, двигаясь от отрицательного внутреннего электрода к положительному внешнему, отклоняются в направлении D. Тело (судно) получает противоположный импульс движения.

Без экспериментального исследования сейчас трудно определить, какой вариант устройства будет более совершенен в реальных условиях. Главными факторами, обеспечивающими максимальную движущую силу, будут напряженности магнитного и электрического полей, взаимодействующих в среде окружения.

Для надводных (поверхностных) судов могут существовать различные варианты устройств, пример одного из них с сохранением индексов элементов показан на чертеже фиг.3.

Главными факторами, определяющими практическую реализацию предложения, является поиск оптимальных вариантов материала постоянных магнитов и электродов контакта с водой. На сегодня ими являются магниты из материала типа КС-37 и электроды платиновой группы.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки

1. Патент России №2031050, кл. В 63 11/00.

2. Патент России №2057681, кл. В 63 Н 1/30.

3. Справочник по физике X.Кухлинг "Мир", 1982, с.348-349.

Устройство для перемещения тела в морской воде, состоящее из электродов и магнитов, закрепленных на корпусе тела, отличающееся тем, что U-образные магниты расположены внутри корпуса и образуют на поверхности тела чередующиеся по кольцу в плоскости, перпендикулярной направлению движения тела, магнитные полюса, между которыми снаружи тела параллельно направлению движения расположены электроды, соединенные попарно с источником постоянного тока.