Способ генерирования электрической энергии

Авторы патента:

H02N11/00 - Генераторы или двигатели, не отнесенные к другим рубрикам; предполагаемые вечные двигатели с использованием электрических или магнитных средств (вечные двигатели с использованием гидростатического давления F03B 17/04; электродинамические вечные двигатели H02K 53/00)

Владельцы патента RU 2572847:

Котельников Василий Иванович (RU)

Изобретение относится к устройствам генерирования электроэнергии. Техническим результатом от использования предложенного способа является повышение энергетической автономности боевой индивидуальной экипировки солдата и приборов, навешиваемых на стрелковое оружие, уменьшение веса устройств, генерирующих электрическую энергию, упрощение обслуживания и эксплуатации, уменьшение затрат на логистику, исключение дополнительных демаскирующих факторов и возможность генерирования электрической энергии для каждого солдата непосредственно во время боя. Для этого предлагается способ генерирования электрической энергии, заключающийся в использовании устройства, содержащего линейный или роторный электрический генератор и механизм его привода, отличающийся тем, что привод генератора осуществляется путем преобразования кинетической энергии подвижных частей затворной группы стрелкового оружия в процессе производства выстрелов во вращательное или возвратно-поступательное движение якоря электрического генератора путем взаимодействия затворной группы с механизмом привода генератора. 3 ил.

Изобретение относится к способам генерирования электрической энергии в полевых условиях, в частности к способам преобразования механической энергии в электрическую, преимущественно для энергообеспечения индивидуальной экипировки солдата и приборов, навешиваемых на стрелковое оружие.

Известен способ генерирования электрической энергии путем привода ротора электрического генератора при помощи мускульной силы человека (патент РФ №2376699).

Недостатком такого способа является низкая энергетическая эффективность, неудобство применения (быстрая утомляемость, большие затраты времени), невозможность использования данного способа непосредственно во время боя.

Известны способы генерирования электрической энергии путем преобразования возобновляемых видов энергии - энергии ветра и воды в электрическую энергию при помощи ветро или гидро двигателей и электрического генератора (статья «Американская армия будет использовать альтернативную энергию в полевых условиях», сайт www.ecovoice.ru).

Недостатки данного способа - непостоянство возобновляемых источников энергии, зависимость от природно-климатических условий, недостаточная энергетическая эффективность, относительно высокие массово габаритные показатели, неудобство применения в боевых условиях.

Наиболее близкими с предлагаемым способом, с технической точки зрения является способ генерирования электрической энергии путем преобразования механической энергии тепловых двигателей в электрическую энергию при помощи электрогенераторов (статья «Экипировка солдата будущего», сайт ОРУЖИЕ РОССИИ, www.arms-expo.ru).

Недостатками этого способа, применительно именно к способам генерирования электрической энергии для энергетического обеспечения индивидуальной экипировки солдата и приборов навешиваемых на стрелковое оружие, является необходимость ношения запаса топлива для питания теплового двигателя (что увеличивает вес индивидуальной экипировки солдата и создает дополнительные логистические проблемы), относительно большой вес собственно устройств для реализации данных способов, высокая стоимость подобных устройств и необходимость дополнительных затрат времени на обслуживание и эксплуатацию, крайняя затрудненность или практическая невозможность генерирования электрической энергии непосредственно во время боя, дополнительные демаскирующие факторы, связанные с шумом и тепловыделением создаваемым двигателем.

Целью изобретения является повышение энергетической автономности боевой индивидуальной экипировки солдата и приборов, навешиваемых на стрелковое оружие и уменьшение веса устройств генерирующих электрическую энергию.

Решением поставленной задачи является предлагаемый способ генерирования электрической энергии, основанный на использовании кинетической энергии затворной группы стрелкового оружия, путем преобразования ее в энергию электрическую.

Способ генерирования электрической энергии реализуется устройством, содержащим линейный или роторный электрический генератор с механизмом привода, отличающийся тем, что привод генератора осуществляется путем преобразования кинетической энергии подвижных частей затворной группы стрелкового оружия непосредственно во время движения в процессе выстрела или в конце отката и/или выката, во вращательное или возвратно-поступательное движение якоря/ротора электрического генератора путем взаимодействия затворной группы с механизмом привода генератора.

На Фиг.1 показано устройство для генерирования электрической энергии на основе использования кинетической энергии затворной группы стрелкового оружия в конце отката затворной группы во время выстрела, с механизмом привода, выполненного на основе поворотного рычага.

На Фиг.2 изображено устройство для генерирования электрической энергии на основе использования кинетической энергии затворной группы стрелкового оружия в конце отката во время выстрела с механизмом привода, выполненного на основе рычажного механизма, совершающего возвратно-поступательные перемещения.

На Фиг.3 изображено устройство для генерирования электрической энергии на основе использования кинетической энергии затворной группы стрелкового оружия во время возвратно-поступательного движения во время производства выстрелов.

Способ генерирования электрической энергии реализуется, в частности, устройством, изображенным на Фиг.1, которое работает следующим образом.

После того как произойдет выстрел, пороховые газы начинают давить на поршень затворной рамы и она совместно с затвором начинает откат в свое крайнее заднее положение. Не доходя некоторое расстояние до задней стенки ствольной коробки, затворная рама с затвором набегает на подпружиненный рычаг 1, передавая ему большую часть своей кинетической энергии и заставляет последний поворачиваться на некоторый угол, приводя, в свою очередь, во вращение вал 2 механизма свободного хода 3 (далее - МСХ). На валу МСХ закреплена шестерня 4, которая находится во взаимодействии с шестерней 5, закрепленной на валу генератора 6, и тем самым приводит якорь генератора во вращение. Генератор начинает вырабатывать электрический ток, который по проводам поступает в зарядное устройство 7. Наличие в конструкции МСХ обеспечивает вращение генератора в одном направлении, а значительный импульс затворной группы гарантирует достаточно высокую электрическую мощность устройства.

В случае, если способ генерирования электрической энергии реализуется устройством, изображенным на Фиг.2, оно работает следующим образом.

После того как произойдет выстрел, пороховые газы начинают давить на поршень затворной рамы, и она совместно с затвором начинает откатываться в свое крайнее заднее положение. Не доходя некоторое расстояние до задней стенки ствольной коробки, затворная рама набегает на подпружиненный рычаг 6 буферного механизма, передавая ему свой импульс и заставляя его перемещаться в свое крайнее заднее положение. Рычаг буферного устройства выполнен заодно с зубчатой рейкой 5, которая взаимодействует с передаточным механизмом, состоящим из шестерен 3 и 4 и МСХ, передаточный механизм взаимодействует с шестерней 2 привода генератора 1, заставляя якорь последнего вращаться. Генератор начинает вырабатывать электрический ток, который по проводам 7 подается на клеммы 8 и 10 зарядного устройства, обеспечивая зарядку аккумуляторных элементов 9.

В случае, если способ генерирования электрической энергии реализуется устройством, изображенным на Фиг.3, оно работает следующим образом.

После того как произошел выстрел, затворная группа 1 начинает откат в свое крайнее заднее положение, при этом зубчатая рейка 2, выполненная на корпусе затвора или затворной рамы взаимодействует с зубчатым колесом 3, генератора 9, являющегося частью устройства для генерирования электрической энергии, закрепленного на ствольной коробке 8, зубчатое колесо через вал 5 передает вращение МСХ 9, установленному на валу якоря генератора, или непосредственно якорю генератора. Генератор начинает вырабатывать электрический ток, который подается сначала в контроллер 6, а затем в зарядное устройство 7.

Аналогичными или любыми другими способами может быть реализованы устройства для генерации электрической энергии при использовании энергии выката затворной рамы (затвора) вперед.

Возможны любые другие варианты исполнения устройств, для реализации предложенного способа генерирования электрической энергии.

Способ генерирования электрической энергии, заключающийся в использовании устройства, содержащего линейный или роторный электрический генератор и механизм его привода, отличающийся тем, что привод генератора осуществляется путем преобразования кинетической энергии подвижных частей затворной группы стрелкового оружия во время выстрелов во вращательное или возвратно-поступательное движение якоря электрического генератора, путем взаимодействия затворной группы с механизмом привода генератора.

Изобретение относится к физике высоких плотностей энергии, в частности к преобразованию энергии взрывчатого вещества в электромагнитную энергию, и может быть использовано для кумуляции импульсов электрического тока мегаамперного уровня.

Низкопотенциальный преобразователь энергии перепада температур с элегазом // 2564994

Изобретение относится к электротехнике, к емкостным преобразователям энергии, и может быть использовано для питания маломощных потребителей энергии в климатических условиях с достаточным периодическим перепадом температур, например дневных и ночных, либо в полете искусственного спутника Земли на орбите при вхождении в тень планеты и выходе из нее.

Автономный источник питания с ручным приводом // 2563579

Изобретение относится к зарядным устройствам, а именно к автономным источникам питания с ручным приводом, и предназначено для использования в спасательных средствах как аварийный источник питания, а также может использоваться в походных условиях и в быту.

Волновой пьезодвигатель // 2560115

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для приводов вращения малогабаритных устройств. Технический результат состоит в повышении вращающего момента, к.п.д.

Ферромагнитовязкий вращатель // 2556074

Изобретение относится к физике магнетизма и может быть использовано в качестве энергетического устройства. Технический результат состоит в расширении диапазона изменения магнитной восприимчивости при работе устройства.

Взрывомагнитная система для генерирования мощного импульса энергии // 2548021

Изобретение относится к импульсной технике на основе магнитной кумуляции энергии, т.е. быстрого сжатия магнитного потока с помощью металлической оболочки, разгоняемой ударной волной взрывчатого вещества (ВВ), и может быть использовано для формирования сильноточных и высоковольтных импульсов тока и напряжения, для создания направленных потоков излучения для питания плазмодинамических нагрузок (устройств с «плазменным фокусом», магнитоплазменных компрессоров), ускорителей релятивитских электронов и т.п.

Утройство для исследования эффективности высокоскоростной имплозии лайнера // 2547337

Изобретение относится к импульсной технике, к магнитной кумуляции энергии, и может быть использовано для исследований по физике плазмы, разгона пластин и оболочек до высоких скоростей и т.п.

Устройство и способ для получения электрической энергии // 2546678

Изобретение относится к устройствам преобразования тепловой энергии в электрическую. Технический результат - обеспечение передачи заряда газовыми молекулами в тепловом движении.

Стабилизированный генератор переменного тока // 2542711

Изобретение относится к физике магнетизма и электронике, к системам, вырабатывающим переменный ток непосредственным преобразованием тепловой энергии внешней среды, например водных бассейнов.

Способ и устройство для генерирования электроэнергии и способ его изготовления // 2538758

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для генерирования электроэнергии. Технический результат состоит в повышении выходной электроэнергии.

Генератор тока // 2578201

Изобретение относится к электронике и может быть использовано при создании источников возобновляемой энергии с лазерным запуском, жизненный цикл которых составляет от нескольких лет до нескольких десятков лет. Технический результат состоит в расширении эксплуатационных возможностей путем обеспечения применения любых полупроводниковых лазерных приборов в качестве лазера накачки за счет оптического резонатора специальной конструкции, а также повысить к.п.д. за счет создания не менее двух витков капиллярной трубки кольцевого магнитопровода, заполненной ртутью. Генератор тока содержит неподвижный контур на основе катушки, выходы которой подключены к нагрузке. Ее витки пересекаются силовыми магнитными линиями магнитной системы. Магнитная система является неподвижной относительно контура на основе катушки и конструктивно реализуется кольцевым ртутным магнитопроводом, который содержит не менее двух витков капиллярной трубки с ртутью, и возбудителем на основе лазера накачки. Кольцевой ртутный магнитопровод располагается внутри витков катушки контура. Лазер накачки сопрягается с входом кольцевого ртутного магнитопровода с помощью полусферического оптического резонатора, поверхность которого покрыта светоотражающим покрытием. По оси его симметрии в зоне плоского основания создано посадочное место для подсоединения лазерного диода, а с противоположной стороны, обращенной к магнитопроводу, в светоотражающем покрытии сформировано окно для пропускания энергетического луча лазера, близкого к монохроматическому, на вход кольцевого ртутного магнитопровода. Конструктивно эта система вынесена за пределы контура. Управление лазером накачки осуществляется импульсным генератором через схему запуска лазера. Вся конструкция, за исключением элементов управления лазером накачки и нагрузки генератора тока, помещена в криогенную ванну с жидким азотом. 3 ил.

Магнитотепловой генератор для космического аппарата // 2626412

Изобретение относится к области энергетики, может применяться для создания генераторов на космических аппаратах, в которых солнечная тепловая энергия преобразуется в электрическую. Технический результат заключается в снижении удельной массы, обеспечении выработки электрической энергии из солнечной тепловой энергии как при прямом воздействии на него солнечного потока, так и в области тени. Магнитотепловой генератор содержит преобразователь тепловой энергии в электрическую с магнитной системой из постоянного магнита и ферромагнитной пластины, характеризующейся большим скачком намагниченности при температуре точки Кюри и малой остаточной намагниченностью и принимающей солнечную тепловую энергию. Магнитотепловой генератор содержит n преобразователей тепловой энергии в электрическую. Каждая из ферромагнитных пластин преобразователя расположена над постоянным магнитом и может иметь различное значение точки Кюри в пределах от -150°С до +150°С. Магнитная система установлена внутри корпуса, выполненного из материала с возможностью экранирования электромагнитного излучения. В зазоре между постоянным магнитом и корпусом расположена обмотка, выводы которой выведены к внешней стороне корпуса. 2 ил.

Устройство энергетического привода // 2647946

Изобретение относится к области энерготехники, в частности к энергетическим приводам, и может быть использовано в качестве силового агрегата водного или железнодорожного транспорта. Техническим результатом является многофункциональность параметров и дополняемость функций силовых составляющих энергетического привода. Устройство энергетического привода состоит из двух исполнительных механизмов с разными вращательными параметрами. Первый исполнительный механизм 1 приводится во вращение первым двигателем, электродвигателем, 2 (например, синхронный с частотным регулированием оборотов), второй исполнительный механизм 3 приводится во вращение вторым двигателем 4, в качестве которого может быть преимущественно двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Двигатели 2 и 4 и соответственно их исполнительные механизмы 1 и 3 размещаются на одной оси, что становится возможным, поскольку пустотелый вал 5 электродвигателя 2, муфта с упомянутым валом электродвигателя 2 и его опорными подшипниками на дополнительной опорной стойке 6, а также вал исполнительного механизма 1 выполнены с пустотелым пространством аналогично по форме - трубе, в котором размещен вал второго исполнительного механизма 7 с несколькими его наращениями и с подшипниками на торцах каждого наращения, на выходах валов 5 и 7, внутри исполнительного механизма 1, предусмотрена вторая опорная стойка 8 с подшипниками для валов 5 и 7, к выходящему из него (5) к валу 7 присоединен вал второго исполнительного механизма 3 через соединяющую муфту 9, которая также предусмотрена для присоединения выхода вала 7 со второго двигателя 4. 1 ил.

Стенд для лайнерных исследований // 2648248

Изобретение относится к устройствам преобразования энергии взрывчатого вещества в электромагнитную энергию и может быть использовано для исследования свойств материалов в цилиндрической геометрии при ударном и квазиизэнтропическом нагружении лайнером, приводимым в движение сильным магнитным полем, при этом обеспечивается сохранность узла нагрузки. Передающая линия представляет собой коаксиальные наружный и внутренний токопроводы с изоляцией между ними, причем в полости внутреннего токопровода размещено устройство защиты лайнерной нагрузки от взрывного воздействия в виде конического отсекателя, обеспечивающее заклинивание внутреннего токопровода с наружным при перемещении конического отсекателя под действием продуктов взрыва. Лайнерная нагрузка и передающая линия соединены при помощи фланцев, импульсный источник тока и лайнерная нагрузка установлены на бронеплите защитной металлоконструкции. Импульсный источник тока и лайнерная нагрузка установлены на бронеплите защитной металлоконструкции таким образом, что наружный токопровод передающей линии импульсного источника тока непосредственно упирается в бронеплиту, а фланец нагрузки упирается в бронеплиту через, по меньшей мере, один демпфирующий элемент. Техническим результатом является снижение ударного воздействия на лайнерную нагрузку, сохранение лайнерной нагрузки без нарушения ее целостности и герметичности с обеспечением локализации исследуемых образцов внутри лайнерной нагрузки. 2 ил.