RU1205448C

RU1205448C - Vehicle wave propulsive device

Info

Publication number: RU1205448C
Authority: RU
Inventors: Г.С. Бобов; А.Ф. Суржиков
Original assignee: Научно-техническое товарищество с ограниченной ответственностью "Транстехмаш"
Priority date: 1983-10-19
Filing date: 1983-10-19
Publication date: 1994-09-15

Description

Изобретение относится к транспортным средствам высокой проходимости и может быть использовано на вездеходах большой грузоподъемности, способных перемещаться по труднодоступной местности. The invention relates to vehicles with high cross-country ability and can be used on heavy-duty all-terrain vehicles capable of traveling in hard-to-reach terrain.

Цель изобретения - повышение КПД и тяги. The purpose of the invention is improving efficiency and traction.

На фиг. 1 изображена функциональная схема движителя, передняя часть; на фиг. 2 - функциональная схема движителя, задняя часть; на фиг.3 - линейный силовой привод в разрезе; на фиг.4 - сечение А-А на фиг;3;
Волновой движитель содержит опорно-несущую оболочку 1, герметично замкнутую по всему объему, заполненную воздухом или иным газом с таким давлением, которого достаточно для удержания корпуса 2 с находящимся на нем грузом. Волнообразная форма опорной части оболочки 1 обеспечивается за счет наличия на ней двухстороннего протектора в виде усеченных пирамид 3, каждая из которых в продольном сечении вписывается в центральный угол окружности стоячих полуволн, обеспечивая их жесткость в продольном направлении по ходу переформирования оболочки в процессе движения. Для организации бегущей волны по опорной части оболочки 1 имеется система линейных силовых приводов, которые выполнены в виде телескопических цилиндров 4, расположенных внутри сильфонов 5, прикрепленных своими концами шарнирно к оболочке 1 и корпусу 2.In FIG. 1 shows a functional diagram of the propulsion unit, front part; in FIG. 2 - functional diagram of the mover, rear; figure 3 is a linear power drive in the context; figure 4 is a section aa in figure 3;
The wave propulsion device contains a supporting-bearing shell 1, hermetically closed throughout the volume, filled with air or other gas with a pressure that is sufficient to hold the body 2 with the load on it. The wave-like shape of the supporting part of the shell 1 is ensured by the presence of a two-sided tread on it in the form of truncated pyramids 3, each of which fit in a longitudinal section into the central angle of the circumference of the standing half-waves, ensuring their rigidity in the longitudinal direction along the course of the shell reformation during movement. To organize a traveling wave along the supporting part of the shell 1, there is a system of linear power drives, which are made in the form of telescopic cylinders 4 located inside the bellows 5, pivotally attached at their ends to the shell 1 and the housing 2.

Между сильфоном 5 и цилиндром 4 образована полость 6, которая заполнена легко испаряющейся жидкостью, например фреоном, гелием и т.д. Внутри цилиндра 4 герметичная полость 7 заполнена такой же средой. Верхняя часть цилиндров выполнена в виде сферического экрана 8 из теплопроводного материала для ускорения тепловых процессов, проходящих в полости 7 при воздействии на нее теплоносителя, находящегося в полости 6. Механизм газораспределения движителя состоит из системы напорных 9 соленоидных вентилей и отсасывающих 10 соленоидных вентилей, которые соединены с верхней частью полости 6. Нижняя часть полости 6, расположенная внутри сильфона 5, сообщена с ее верхней частью посредством четырех сквозных каналов 11, выполненных в упорном сферическом подшипнике 12. Соленоидные вентили 9 и 10 представляют собой обычные электромагнитные клапаны, работа которых осуществляется за счет подачи электрического импульса на электромагнитную катушку каждого из них в заранее заданной последовательности от фазового электрораспределителя. A cavity 6 is formed between the bellows 5 and the cylinder 4, which is filled with an easily evaporating liquid, such as freon, helium, etc. Inside the cylinder 4, the sealed cavity 7 is filled with the same medium. The upper part of the cylinders is made in the form of a spherical screen 8 of heat-conducting material to accelerate the thermal processes that take place in the cavity 7 when exposed to the coolant in the cavity 6. The engine timing mechanism consists of a system of pressure 9 solenoid valves and 10 suction solenoid valves that are connected with the upper part of the cavity 6. The lower part of the cavity 6, located inside the bellows 5, is communicated with its upper part through four through channels 11 made in a persistent spherical m bearings 12. The solenoid valves 9 and 10 are conventional solenoid valves whose operation is carried out by supplying an electric pulse to the electromagnetic coil of each of them in a predetermined sequence from the phase electric switchboard.

Полость посредством напорной магистрали 13 и отсасывающей 14 соединена с источником повышенного и пониженного давления газа, в качестве которого используется теплоэнергетическая установка. Для поддержания определенного избыточного давления в полости 6 параллельно вентилю 9 установлен терморегулируемый вентиль 15, который через капиллярную трубку 16 связан с термобаллоном 17, установленным на отсасывающей магистрали 14 до отсасывающего соленоидного вентиля 10. Внутренняя полость термобаллона 17 заполнена термочувствительной жидкостью на 30-60%, например эфиром этиловым, пентаном и т. д. , которая реагирует на изменение температуры в полости 6 и подает импульс давления на мембрану терморегулируемого вентиля 15, который либо закрывается, либо открывается, поддерживая определенное избыточного давление испарения в полости 6. The cavity through the pressure line 13 and the suction 14 is connected to a source of high and low gas pressure, which is used as a heat power plant. To maintain a certain excess pressure in the cavity 6, a thermostatic valve 15 is installed parallel to the valve 9, which is connected through a capillary tube 16 to a thermoballion 17 installed on the suction line 14 to the suction solenoid valve 10. The inner cavity of the thermoballon 17 is 30-60% filled with a heat-sensitive liquid, for example, ethyl ether, pentane, etc., which responds to temperature changes in the cavity 6 and delivers a pressure pulse to the membrane of the thermostatic valve 15, which either closes tsya, or opens, maintaining a certain excess evaporation pressure in the cavity 6.

Энергосиловая установка состоит из газового компрессора 18, газовой турбины 19, расположенной на одном валу с компрессором 18, и теплогенератора 20. На этом же валу установлен стартер-генератор 21, который связан с ним посредством обгонной муфты 22. Мощность газовой турбины 19 несколько выше мощности газового компрессора 18, поэтому она может дополнительно приводить во вращение стартер-генератор 21, который обеспечивает электроэнергией все потребители транспортного средства. Газовый компрессор 18 и газовая турбина 19 сообщены между собой через теплогенератор 20, который представляет собой обычный парогазовый котел (реактор), в котором энергия сжигаемого топлива отдается газу, который поступает на лопатки турбины 19. В парогазовом котле (реакторе) можно сжигать различные виды топлива, например, уголь, дрова, торф и др. В качестве парогазового котла можно также использовать атомный реактор. The power plant consists of a gas compressor 18, a gas turbine 19 located on the same shaft as the compressor 18, and a heat generator 20. A starter-generator 21 is installed on the same shaft, which is connected to it via an overrunning clutch 22. The power of the gas turbine 19 is slightly higher than the power gas compressor 18, therefore, it can additionally drive the starter-generator 21, which provides electricity to all consumers of the vehicle. The gas compressor 18 and the gas turbine 19 are interconnected through a heat generator 20, which is a conventional combined-cycle boiler (reactor), in which the energy of the combusted fuel is supplied to the gas that enters the blades of the turbine 19. In the combined-gas boiler (reactor), various types of fuel can be burned for example, coal, firewood, peat, etc. An atomic reactor can also be used as a gas-vapor boiler.

Работа движителя осуществляется следующим образом. The propulsion is as follows.

Для запуска подается электроэнергия от аккумулятора к стартер-генератору 21, который постепенно раскручивает газовый компрессор 18 и газовую турбину 19. Компрессор 18 в заданной последовательности начинает откачивать пары легкоиспаряющейся жидкости из тех полостей, у которых в этот момент открыты отсасывающие соленоидные вентили 10, а напорные 9 закрыты. Терморегулируемые вентили 15 в этот момент продолжают оставаться открытыми, что объясняется тем, что давление в термобаллоне 17 повышено, так как температура внутри полости 6 еще достаточно высока. После того, как избыточное давление в полости 6 понизится, температура в ней также начинает падать, что приводит к падению давления в термобаллоне 17, в результате чего клапан вентиля 15 закрывается и происходит интенсивная откачка паров легкоиспаряющейся жидкости из полости 6. В это же время легкоиспаряющаяся жидкость, которая еще находится в полости 6, сильно переохлаждается и интенсивно забирает тепло из полости 7, что приводит к сокращению телескопического цилиндра 4, к переформированию опорной части оболочки и перемещению движителя в заданном направлении. To start, electricity is supplied from the battery to the starter generator 21, which gradually untwists the gas compressor 18 and the gas turbine 19. The compressor 18 in a predetermined sequence starts pumping out vapor of easily volatile liquid from those cavities, at which moment the suction solenoid valves 10 are open, and the pressure valves 9 are closed. Thermostatic valves 15 at this moment continue to remain open, due to the fact that the pressure in the bulb 17 is increased, since the temperature inside the cavity 6 is still quite high. After the excess pressure in the cavity 6 decreases, the temperature in it also begins to drop, which leads to a drop in pressure in the bulb 17, as a result of which the valve of the valve 15 closes and intense vaporization of the easily volatile liquid from the cavity 6 occurs. At the same time, it easily evaporates the liquid, which is still in the cavity 6, is strongly supercooled and intensively collects heat from the cavity 7, which leads to a reduction in the telescopic cylinder 4, to the reformation of the supporting part of the shell and the movement of the mover into annom direction.

Пары газов, откачиваемые из полсти 6, сжимаются на лопатках компрессора 18 и поступают в парогазовый котел, где нагреваются, а затем расширяются в турбине 19. Когда обороты турбины 19 при запуске станут несколько больше пусковых оборотов, обгонная муфта 22 стартер-генератора 21 отключается и последний в этот момент переходит на режим генератора, который снабжает электроэнергией всю электросистему транспортного средства. The gas vapors pumped out from poles 6 are compressed on the blades of the compressor 18 and fed to a gas-fired boiler, where they are heated and then expanded in the turbine 19. When the speed of the turbine 19 at start-up becomes slightly higher than the starting speed, the overrunning clutch 22 of the starter-generator 21 is disconnected and the latter at this moment switches to generator mode, which supplies electricity to the entire electrical system of the vehicle.

Отработавшие газы после турбины 19 поступают через открытые в этот момент напорные соленоидные вентили 9 в полость 6, где, омывая стенки телескопических цилиндров 4, передают через них часть тепла охлажденной жидкости, содержащейся в полости 7, в результате чего давление внутри полости 7 быстро растет и его становится достаточным для расширения телескопических цилиндров 4, которые в определенной последовательности продолжают переформировывать опорную часть оболочки 1, перемещая тем самым корпус движителя в заданном направлении. The exhaust gases after the turbine 19 enter through the pressure solenoid valves 9 open at that moment into the cavity 6, where, washing the walls of the telescopic cylinders 4, they transfer part of the heat of the cooled liquid contained in the cavity 7 through them, as a result of which the pressure inside the cavity 7 increases rapidly and it becomes sufficient to expand the telescopic cylinders 4, which in a certain sequence continue to reform the support part of the shell 1, thereby moving the housing of the propulsion device in a given direction.

При дальнейшем переформировании опорной части оболочки 1 в процессе движения двигатель-движителя фазовый электрораспределитель занимает такое положение, при котором снова открываются отсасывающие соленоидные вентили 10, а нагнетательные соленоидные вентили 9 закрываются, после чего цикл повторяется. With further reforming of the supporting part of the shell 1 during the movement of the motor-mover, the phase electric distributor occupies a position in which the suction solenoid valves 10 open again and the pressure solenoid valves 9 are closed, after which the cycle repeats.

При использовании транспортных средств с предлагаемым движителем по внеземной поверхности в качестве теплогенератора 20 может быть установлен тепловой аккумулятор, заполненный различными расплавами солей, например литиевых или магниевых фторидов, которые длительное время могут аккумулировать в себе тепловую энергию. Для зарядки таких аккумуляторов можно использовать энергию Солнца. When using vehicles with the proposed propulsion device on an extraterrestrial surface as a heat generator 20, a heat accumulator can be installed filled with various molten salts, for example lithium or magnesium fluorides, which can accumulate thermal energy in themselves for a long time. To charge such batteries, you can use the energy of the sun.

При проектировании движителей с пониженной тягой, телескопические цилиндры 4, расположенные внутри сильфона 5 могут быть полностью исключены и тогда перемещение по опорной поверхности будет осуществляться за счет поочередной конденсации и испарения прокачиваемых газов через внутреннюю полость сильфона 6. When designing thrusters with reduced thrust, telescopic cylinders 4 located inside the bellows 5 can be completely eliminated and then moving along the supporting surface will be due to the alternate condensation and evaporation of the pumped gases through the internal cavity of the bellows 6.

Claims

1. A WAVE VEHICLE MOTOR, containing a flexible support-bearing shell attached to the bottom of the body with the formation of a sealed cavity filled with compressed gas between them, inside which linear power drives are mounted pivotally attached to the body and the shell in the form of bellows alternately connected through suction and pressure lines with corresponding valves controlled by the phase distributor to the source of high and low pressure, for setting the motion of the supporting part of the shell according to the law a traveling wave, characterized in that, in order to increase the efficiency and traction, a sealed telescopic cylinder is installed inside each bellows with a radial clearance, which is attached to the ends of the bellows and is filled with volatile liquid, the source of high and low gas pressure is made in the form of a heat power installation, working the body of which is an easily volatile liquid, and the pressure line of each bellows is equipped with an additional parallel thermostatic valve, a heat-sensitive element of which о located on the suction line in front of the suction valve.

2. The mover according to claim 1, characterized in that the upper end of each telescopic cylinder is mounted on the housing using a thrust spherical bearing, in which there are through channels for the passage of gases into the cavity between the bellows and the cylinder.