початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2295146

СПОСІБ БОГДАНОВА ЗМІНИ КІЛЬКОСТІ ЕНЕРГІЇ В магнітної СИСТЕМІ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО РЕАЛІЗАЦІЇ

Ім'я винахідника: Богданов Ігор Глібович
Ім'я патентовласника: Богданов Ігор Глібович
Адреса для листування: 111402, Москва, вул. Старий Гай, 6-1-151, І.Г. Богданову
Дата початку дії патенту: 2005.07.07

Спосіб і пристрій для його реалізації призначені для використання в електротехніці. У способі зміни кількості енергії в магнітній системі змінюють струм, по крайней мере, в одній парі обмоток магнітної котушки, причому в одній обмотці змінюють електричний струм одного напрямку вектора щільності струму, а в іншій обмотці змінюють електричний струм протилежного напрямку вектора щільності струму. Пристрій містить магнітну котушку, що містить, принаймні, один магніт з обмоткою. При цьому магнітна система містить, принаймні, ще одну обмотку, при цьому, принаймні, дві обмотки виконані з можливістю з'єднуватися в одну пару обмоток і виконані з можливістю парою живитися струмами протилежних напрямків, причому передбачена можливість введення енергії, принаймні , в одну пару обмоток і виведення енергії, принаймні, з однієї пари обмоток. Винахід забезпечує ефективність зміни параметрів магнітної системи.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області способів зміни кількості енергії в магнітних котушках і до області пристроїв для їх реалізації.

Спосіб і пристрій для його реалізації можуть бути застосовані для заживлення енергією індуктивних накопичувачів енергії і для комутації збереженої енергії з індуктивних накопичувачів енергії.

Спосіб і пристрій для його реалізації можуть бути застосовані для заживлення енергією індуктивних накопичувачів енергії, які використовуються в двигунах різних транспортних систем. Наприклад, в кораблях, підводних човнах, поїздах, автомобілях, а найголовніше, в літальних апаратах в авіаційній і в космічній техніці. Відповідно, спосіб і пристрій для його реалізації можуть бути застосовані для виведення запасеної енергії (комутації збереженої енергії) з індуктивних накопичувачів енергії, які використовуються в двигунах різних транспортних систем.

Спосіб і пристрій для його реалізації можуть бути застосовані для заживлення енергією індуктивних накопичувачів енергії, які використовуються в великих енергетичних системах міст, країн і континентів. Наприклад, для стабілізації добової зміни споживання електроенергії в містах, країнах і на континентах. Або для стабілізації сезонного зміни споживання електроенергії в містах, країнах і на континентах.

Відповідно, спосіб і пристрій для його реалізації можуть бути застосовані для виведення запасеної енергії (комутації збереженої енергії) з індуктивних накопичувачів енергії, які використовуються в великих енергетичних системах міст, країн і континентів. Наприклад, для стабілізації добової зміни споживання електроенергії в містах, країнах і на континентах. Або для стабілізації сезонного зміни споживання електроенергії в містах, країнах і на континентах.

Відомий спосіб зміни кількості магнітної енергії в магнітній системі і пристрій для його реалізації за допомогою надпровідного магнітного ключа [1] з протіканням струму в одному напрямку, що полягає в тому, що кінці обмотки замикають сверхпроводящей дротом, яку переводять нагрівачем в нормальний стан на час, коли потрібно змінити струм в магніті.

Надпровідні обмотки нагрівачем надпровідного магнітного ключа нагрівають на невеликих ділянках. На нагрітих ділянках надпровідні обмотки переводять в нормальний стан і одночасно на цих ділянках токовводи надпровідного магнітного ключа змінюють електричний струм і змінюють енергію в магнітній системі.

При зміні струму в бік зростання магнітну систему живиться енергією.

При досягненні струму необхідної величини нагрівач вимикається, дротова перемичка стає сверхпроводящей, і через обмотку магніту тече незатухаючий ток, а зовнішнє джерело може бути відключений. Можна застосовувати токовводи з роз'ємом на холодному кінці і виймати їх з кріостату, що зменшує токопріток в кріостат [1]. При цьому струм в магнітну систему живиться так, що струм в ній тече тільки в одному напрямку.

При виведенні струму за допомогою токовводов з магнітної системи енергію виводять. (Здійснюють комутацію збереженої енергії.) Змінюють енергію в магнітній системі в бік зменшення міститься в ній енергії.

Недоліком такого способу зміни кількості магнітної енергії в магнітній системі і пристрої для його реалізації за допомогою надпровідного магнітного ключа з протіканням струму в одному напрямку є те, що при цьому в магнітну систему з енергією 10 МДж або більше 10 МДж можна живити електричний струм малої щільності вектора електричного струму. Так, наприклад, в малих звичайних магнітних системах, виконаних як магнітні котушки, з енергією 0,1 кДж створюють щільність струму до 5 · 10 ^8А / м ² [2], а в великих магнітних системах з енергією 10 МДж створюють щільність струму тільки до 1 × 10 ⁷ А / м ^2.

Обмеження на величину щільності струму виникають, в першу чергу, через те, що при заживлення виникають індукційні електричні поля, що перешкоджають заживлення.

Наступним недоліком такого способу зміни кількості магнітної енергії в магнітній системі і пристрої для його реалізації за допомогою надпровідного магнітного ключа з протіканням струму в одному напрямку є те, що при цьому в магнітну систему, виконану у вигляді магнітної котушки, з енергією 10 МДж або більше 10 МДж вдається живити мала кількість енергії, що припадає на одиницю її ваги. В роботі [10] наведено графік залежності відношення ваги котушки магнітного поля до збереженої енергії для надпровідних котушок Брукса. Відомо, що енергія, запасені в магнітної котушці, пропорційна п'ятого ступеня її розмірів, а значить, її масі в ступені 5/3, і другого ступеня щільності струму (конструктивної). З графіка випливає, що при щільності критичного струму 10 ⁷ А / м ² і збереженої енергії, наприклад, 10 ⁷ Дж співвідношення вага / запасені енергія одно 2000 кг / МДж. При цьому питомий вміст енергії на одиницю ваги магнітної котушки складе 0,0005 МДж / кг.

Однак, оскільки з ростом маси питомий вміст енергії в магнітній системі зростає пропорційно масі в ступені 5/3, то з графіка випливає, що при щільності критичного струму 10 ⁷ А / м ² і збереженої енергії, наприклад, 10 ¹⁰ Дж співвідношення вага / запасені енергія одно вже 500 кг / МДж. При цьому питомий вміст енергії на одиницю ваги магнітної котушки складе 0,002 МДж / кг.

Отже, вага котушки магнітного поля, яка може запасти енергію 10 ¹⁰ Дж при такій щільності критичного струму, становить 5000 т.

Обмеження на величину питомої змісту енергії в магнітній системі на одиницю її ваги виникають через обмеження на величину щільності струму, які виникають, в першу чергу, через те, що при заживлення виникають індукційні електричні поля, що перешкоджають заживлення.

Наступним недоліком такого способу зміни кількості енергії в магнітній системі і пристрої для його реалізації за допомогою надпровідного магнітного ключа з живленням струму з протіканням струму в одному напрямку є те, що при такому способі зміни в магнітної котушці виникають потужні радіальні напруги через великий сили Ампера , що діє на поточний по обмотці струм з боку магнітного поля магнітної котушки, яке магнітну котушку руйнує.

Це створює додаткові обмеження на вміст енергії на одиницю ваги магнітної системи, виконаної у вигляді магнітної котушки, оскільки для захисту від руйнувань потрібно потужний прочностной каркас, значно додатково збільшує вагу магнітної системи.

Завданням, що стоїть перед винаходом, є збільшення кількості енергії в магнітній системі, що припадає на одиницю ваги магнітної системи, і забезпечення можливості виводити з магнітної системи збільшена кількість енергії, що припадає на одиницю ваги магнітної системи, по крайней мере, для магнітної системи, в яку планується запасати енергію більше 10 МДж.

Зазначена задача вирішується тим, що в способі зміни кількості енергії в магнітній системі, що складається в тому, що змінюють кількість магнітної енергії в магнітній системі, при цьому змінюють струм в обмотці магнітної системи, додатково змінюють струм ще, принаймні, в одній обмотці магнітної системи таким чином, що при цьому змінюють струм, по крайней мере, в одній парі обмоток магнітної системи, причому в одній обмотці змінюють електричний струм одного напрямку вектора щільності струму, а в іншій обмотці змінюють електричний струм протилежного напрямку вектора щільності струму.

В одній обмотці пари змінюють електричний струм одного напрямку вектора щільності струму, а в іншій обмотці пари змінюють електричний струм протилежного напрямку вектора щільності струму так, що модуль сили струму в обох обмотках змінюється однаково, при цьому змінюють електричний струм в обмотці, що містить, по крайней міру, один надпровідний провід, виконаний в матриці з нормального провідника.

Живиться струмами протилежних напрямків дві складові частини малої секції магнітної котушки, причому складова частина малої секції містить, принаймні, один магніт з обмоткою, при цьому в одній складової частини малої секції магнітної котушки, по крайней мере, один магніт з обмоткою живиться струмом одного напрямку вектора щільності струму, а в інший складової частини малої секції магнітної котушки, по крайней мере, один магніт з обмоткою живиться струмом протилежного напрямку вектора щільності струму, а потім складові частини малої секції магнітної котушки з'єднують і включають магніти різних складових частин малої секції назустріч один одному.

Спочатку в криостате, наповненому рідким гелієм, спочатку живляться струмом дві розбираються системи складових частин малих секцій магнітної котушки, що містять, принаймні, одну пару складових частин малої секції, що утворюють разом малу секцію, при цьому в одній розглядуваної системі складових частин малих секцій міститься по одній складовій частині від кожної малої секції, з двох розбираємо систем, причому одну розбиратися систему живиться струмом з одним напрямком струму, а інший розуміється систему живиться струмом з протилежним напрямком, при цьому в розбираємо магнітних котушках живиться струмом магніти з обмоткою, що містить композитний провід , що містить, принаймні, один надпровідний провід, виконаний в матриці з нормального провідника, причому від однієї розглядуваної системи складових частин малих секцій магнітної котушки відсувають складову частину, по крайней мере, однієї малої секцій магнітної котушки, а від іншої розглядуваної системи складових частин малих секцій відсувають іншу складову частину тієї ж малої секцій магнітної котушки, при цьому складові частини малої секції з'єднують з системами переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки, захоплюють дві складові частини малої секції по одній складовій частині кожної малої секції від кожної з розглядуваних систем складових частин малих секцій і відсувають в напрямку від розбираємо систем уздовж осей магнітів з обмоткою складових частин малих секцій, причому частини, що залишилися розбираємо систем утримують в початковому положенні, при цьому при видаленні магнітів з обмоткою з одним напрямком струму від системи складових частин малої секції з тим же напрямком струму наводять індукційне електричне поле і індукційним електричним полем збільшують щільність струму в видаляються магнітах

де _dP m1 - зміна магнітного потоку через поверхню контуру, обмеженого струмом, поточним по обмотці складової частини малої секції магнітної котушки при видаленні складової частини малої секції з одним напрямком струму від розглядуваної системи складових частин малих секцій магнітної котушки з тим же напрямком електричного струму, що і в складової частини малої секції,

dt - одиниця часу,

виробляють роботу проти сил Ампера тяжіння малої секції магнітної котушки до розглядуваної системі складових частин малих секцій магнітної котушки, при цьому робота переходить в збільшення магнітної енергії і малої секції магнітної котушки і розглядуваної системи складових частин малих секцій магнітної котушки, причому дві складові частини малої секції магнітної котушки системами переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки тримають стикувальними пристроями, переміщують і з'єднують з системами утримання і розміщення складових частин малої секції магнітної котушки при складанні малої секції, при цьому системи утримання та розміщення складових частин малої секції магнітної котушки при складанні малої секції переміщують складові частини малих секцій за допомогою стикувальних пристроїв.

Електростанцією виробляють енергію, направляють енергію на завод по збірці і заживлення енергією магнітної котушки і в криостате живиться, принаймні, одну пару обмоток магнітної котушки струмами протилежних напрямків, потім обмотки з протилежним напрямком струмів зближують, з'єднують і фіксують в з'єднаному положенні.

По крайней мере, в одній парі обмоток магнітної котушки змінюють струм сверхпроводящим магнітним ключем в кожній обмотці, при цьому в надпровідний магнітному ключі ділянку проводу обмотки зі сверхпроводником нагрівають нагрівачем, переводять надпровідник дроти в нормальний стан, а потім двома токовводи на нагрітому ділянці змінюють струм обмотки .

Дві живити енергією складові частини малої секції магнітної котушки з магнітами з обмоткою з струмами, поточними в протилежні сторони в кожної складової частини, зближують поршнем назустріч один одному так, щоб магніт з обмоткою однієї складової частини малої секції увійшов всередину магніту з обмоткою інший складової частини малої секції, причому при зближенні магніту однієї зближує частини малої секції з одним напрямком електричного струму з магнітом іншого зближує частини малої секції з протилежним напрямком електричного струму наводять індукційне електричне поле

де _dP m2 - зміна магнітного потоку через поверхню контуру, обмеженого струмом, поточним по обмотці складової частини малої секції магнітної котушки при зближенні магніту з обмоткою однієї зближує складової частини малої секції магнітної котушки з одним напрямком вектора щільності електричного струму з магнітом іншого зближує складової частини малої секції магнітної котушки з протилежним напрямком вектора щільності електричного струму,

dt - одиниця часу,

і збільшують за допомогою індукційного електричного поля щільність струму в зближує магнітах з обмоткою складових частин малих секцій, при цьому здійснюють роботу проти сил Ампера відштовхування магнітів зближує частин малої секції магнітної котушки, яка переходить в збільшення магнітної енергії магнітів обох зближує частин малої секції магнітної котушки, і, таким чином, живиться енергією малу секцію.

Магніти з обмоткою малої секції магнітної котушки електрично ізолюють один від одного за допомогою матриць з діелектрика, по крайней мере, з одним пазом або отвором і передають на магніти з обмоткою механічні зусилля через матриці, при цьому поршнем вводять виступи або бічні поверхні однієї матриці всередину пазів або отвори інший матриці, при цьому магніт однієї складової частини малої секції вводять в паз або отвір матриці інший складової частини малої секції.

Шарами з еластичного діелектрика амортизують виникають механічні навантаження, коли виступи або бічні поверхні однієї матриці з діелектрика однієї складової частини малої секції магнітної котушки вводять в пази або отвори інший матриці з діелектрика інший складової частини малої секції магнітної котушки, причому зовні від шарів пружними пружними пластинами і амортизують виникають механічні навантаження, коли виступ або бічну поверхню однієї матриці вводять в паз або отвір іншої матриці, при цьому пластини притискають до верствам, коли на них тиснуть наближається інший складовою частиною малої секції так, щоб пластини при цьому пружинили, причому пластини з'єднані з матрицями з торцевої поверхні матриці.

Після заживлення енергією, по крайней мере, двох малих секцій магнітної котушки струмами малі секції видаляють від розбираємо систем складових частин малих секцій магнітної котушки вздовж площині, перпендикулярній осі витка обмотки магніту і знаходиться на однаковій відстані від розбираємо систем, конвеєром системи переміщення зібраних малих секцій магнітної котушки, а потім вставляють, принаймні, одну малу секції в наскрізне осьовий отвір іншої малої секцій, потім при об'єднанні малих секцій магнітної котушки в велику секцію системою утримання та розміщення малих секцій при складанні великих секцій магнітної котушки піднімають малу секцію з конвеєра важелями з захопленнями і маніпуляторами і встановлюють її так відносно іншої малої секції магнітної котушки, щоб їх осі збіглися і частина однієї малої секції магнітної котушки увійшла в суцільне осьовий отвір іншої малої секції магнітної котушки таким чином, що при цьому в найближчих один до одного магнітах з обмоткою двох малих секцій магнітної котушки течуть струми протилежних напрямків вектора щільності струму.

По крайней мере, дві попередньо живити енергією малі секції магнітної котушки з'єднують один з одним системою утримання та розміщення малих секцій магнітної котушки при складанні великий секції магнітної котушки і збирають з малих секцій, по крайней мере, одну велику секцію магнітної котушки, при цьому після того , як, по крайней мере, дві малі секції магнітної котушки з'єднують, по крайней мере, в дві великі секції, по крайней мере, з двох великих секцій збирають систему великих секцій магнітної котушки і встановлюють в криостате системи великих секцій магнітної котушки, при цьому над однією великою секцією встановлюють, по крайней мере, одну іншу велику секцію, при цьому дві великі секції відокремлюють один від одного тепловим екраном.

По крайней мере, дві великі секції з'єднують в систему великих секцій магнітної котушки системою утримання та розміщення малих секцій магнітної котушки при складанні великий секції магнітної котушки, при цьому системи утримання та розміщення малих секцій магнітної котушки при складанні великий секції магнітної котушки встановлюють в криостате системи великих секцій магнітної котушки, при цьому зовні від одного кріостату збирають, по крайней мере, ще одну систему великих секцій і встановлюють цю систему великих секцій в інший кріостат, виконаний зовні від першого кріостату, при цьому при виведенні збереженої енергії енергію виводять сверхпроводящим магнітним ключем, по черзі нагріваючи нагрівачами по одному ділянки з нагрівачами і з токовводи проводів виведення запасеної енергії уздовж периметрів криостатов, при цьому нагрівають по одному проводу, розташовані уздовж периметра кріостату, і по черзі виводять енергію з нагрітих проводів, при цьому спочатку нагрівають по одному дроту по черзі і по черзі виводять енергію з нагрітих дротів, розташованих по периметру одного кріостату, потім нагрівають по одному дроту по черзі і по черзі виводять енергію з нагрітих дротів, розташованих по периметру іншого кріостату, і так далі.

У верхніх ділянках надпровідних композитних проводів з надпровідними магнітними ключами з нагрівачами і з токовводи в парах магнітів з обмоткою змінюють силу струму в той момент часу, коли ділянки вище рівня рідкого гелію кріостату.

Для зміни кількості енергії в магнітній системі в кожній парі магнітів з обмоткою в композитних надпровідних проводах виведення енергії одночасно в надпровідних магнітних ключах нагрівають нагрівачами ділянки пар йдуть один вздовж іншої магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів в районі розташування токовводов, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану і через токовводи або живити енергією магнітну котушку, або виводять з магнітної системи запасені енергію.

Енергію в магнітній системі змінюють, коли магнітна котушка знаходиться всередині транспортного засобу, причому при виведенні з магнітної системи збереженої енергії енергію направляють на двигун транспортного засобу для постачання його енергією.

Зазначена задача вирішується тим, що в пристрої для реалізації способу зміни кількості енергії в магнітній котушці, що містить магнітну систему, яка містить, принаймні, один магніт з обмоткою, додатково магнітна система містить, принаймні, ще одну обмотку, при цьому, за принаймні, дві обмотки виконані з можливістю з'єднуватися в одну пару обмоток і виконані з можливістю попарно живитися струмами протилежних напрямків, причому передбачена можливість введення енергії, по крайней мере, в одну пару обмоток і виведення енергії, принаймні, з однієї пари обмоток, при цьому обмотки в парі обмоток електрично ізольовані один від одного.

Пристрій для реалізації способу зміни кількості енергії в магнітній системі містить кріостат, наповнений рідким гелієм, і дві розбираються системи складових частин малих секцій магнітної котушки, при цьому дві розбираються системи складових частин малих секцій встановлені в криостате, причому передбачена можливість живити магніти з обмоткою однієї системи струмом з одним напрямком струму і передбачена можливість живити магніти з обмоткою іншої системи струмом з протилежним напрямком, при цьому розбирається система складових частин малих секцій магнітної котушки складається, принаймні, з двох складових частин малих секцій магнітної котушки, виконаних з можливістю відсуватися від інших частин розглядуваної системи складових частин малих секцій магнітної котушки, а дві складові частини малої секції магнітної котушки від різних розбираємо котушок виконані з можливістю утворювати одну малу секцію магнітної котушки, при цьому мала секція містить, принаймні, одну пару магнітів з обмоткою, виконаних з можливістю живитися струмами протилежних напрямків, і передбачена можливість живити магніти з обмоткою пари струмами протилежних напрямків, при цьому магніт з обмоткою містить, принаймні, один провід, виконаний з композитного надпровідника, що містить, принаймні, один провід з надпровідника, поміщений в матрицю з нормального провідника, причому складова частина малої секції містить, принаймні, один магніт з обмоткою.

Пристрій для реалізації способу зміни кількості енергії в магнітній системі містить, принаймні, одну пару систем переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки і, по крайней мере, одну систему утримання і розміщення складових частин малої секції магнітної котушки при складанні малої секції, при цьому системи переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки виконані з можливістю з'єднуватися зі складовими частинами малої секції стикувальними пристроями з важелями із захопленнями і затискачами, які виконані з можливістю захоплювати дві складові частини малої секції по одній складовій частині кожної малої секції магнітної котушки, яка входила до складу однієї з розбираємо надпровідних магнітних котушок, і з можливістю відсувати складову частину малих секцій від розглядуваної системи складових частин малих секцій, при цьому пристрій для підключення з важелями із захопленнями і затискачами пов'язане з розглядуваної системою складових частин малих секцій і виконано з можливістю утримувати систему в початковому положенні при відокремлення від системи складової частини малої секції магнітної котушки.

Пристрій для реалізації способу зміни кількості енергії в магнітній системі містить, принаймні, дві системи утримання та розміщення складових частин малої секції магнітної котушки при складанні малої секції і конвеєр системи переміщення зібраних малих секцій магнітної котушки, з'єднаний з системою утримання та розміщення складових частин малої секції магнітної котушки при складанні малої секції, при цьому між системами утримання і розміщення складових частин малої секції магнітної котушки при складанні малої секції виконаний поршень, причому поршень виконаний з можливістю зближувати дві складові частини малої секції назустріч один одному так, щоб магніти з обмоткою складової частини малої секції, взяті від однієї розглядуваної системи складових частин малих секцій магнітної котушки, увійшли між магнітами з обмоткою інший складової частини малої секції, взятими від іншої розглядуваної системи складових частин малих секцій магнітної котушки, так, щоб магніти різних складових частин малої секції були включені назустріч один одному, при цьому передбачена можливість закріплювати зібрані малі секції в зібраному стані.

Складова частина малої секції магнітної котушки містить матрицю з діелектрика, при цьому магніти з обмоткою малої секції магнітної котушки електрично ізольовані один від одного через матрицю, причому передбачена можливість передачі на магніти з обмоткою механічних зусиль через матрицю, при цьому передбачена можливість складових частин малих секцій зістиковуватися таким чином, щоб магніт з обмоткою однієї складової частини малої секції входив в паз або в наскрізний отвір іншої складової частини малої секції, причому на поверхні матриці з діелектрика виконаний шар з еластичного діелектрика, при цьому зовні від шару виконані, принаймні, дві пружні пружні пластини, причому пластини виконані з можливістю пружинити і притискатися до шару, коли на них тисне наближається інша складова частина малої секції.

Передбачена можливість складових частин малих секцій зістиковуватися таким чином, щоб магніт з обмоткою однієї складової частини малої секції входив в паз або в наскрізний отвір іншої складової частини малої секції, причому, по крайней мере, з одним магнітом з обмоткою з'єднана система роликів або кульок, при це передбачена можливість складової частини малої секції ковзати по системі роликів або кульок.

Пристрій для реалізації способу зміни кількості енергії в магнітній системі містить, принаймні, одну секцію магнітної котушки, при цьому передбачена можливість установки, принаймні, однієї секції магнітної котушки в кріостат, при цьому магніт з обмоткою секції має провід виведення енергії з ділянкою з нагрівачем і з токовводи, виконаний у верхній частині кріостату, причому дроти виведення енергії від магнітів з обмоткою об'єднані парами, при цьому передбачена можливість виводити з пари проводів струми протилежних напрямків вектора щільності струму.

Передбачена можливість так встановлювати кріостати і секції магнітної котушки, що після складання, по крайней мере, один кріостат виявляється всередині іншого кріостату і, по крайней мере, одна секція виявляється поза, по крайней мере, одного кріостату, при цьому передбачена можливість установки, по крайней міру, однієї секції в кріостат таким чином, що дроти виведення енергії магнітів з обмоткою секції виконані уздовж периметра кріостату.

Пристрій для реалізації способу зміни кількості енергії в магнітній системі містить, принаймні, два надпровідних магнітних ключа, встановлених, по крайней мере, на одній парі обмоток магнітної котушки на кожній обмотці пари, при цьому в надпровідний магнітному ключі ділянку проводу обмотки зі сверхпроводником з'єднаний з нагрівачем і з двома токовводи, причому нагрівач виконаний з можливістю нагрівати ділянку проводу обмотки зі сверхпроводником і переводити надпровідник в нормальний стан, а токовводи виконані з можливістю змінювати струм обмотки на нагрітому ділянці.

Передбачена можливість після заживлення енергією магнітної котушки в результаті реалізації способу зміни кількості енергії в магнітній системі встановлювати магнітну котушку всередині транспортного засобу і передбачена можливість спрямовувати енергію з магнітної системи на транспортний засіб, причому передбачена можливість при виведенні з магнітної системи збереженої енергії спрямовувати енергію на двигун транспортного засоби для постачання двигуна енергією.

Таке здійснення способу зміни енергії в магнітній системі дозволяє значно збільшити щільність струму в магнітній котушці і, як наслідок, за рахунок того, що питомий вміст енергії на одиницю ваги магнітної котушки пропорційно другого ступеня щільності струму (конструктивної), дозволяє значно збільшити питомий вміст енергії на одиницю ваги магнітної котушки. При цьому, оскільки одночасно живиться багато пар обмоток з протилежним напрямком струму, то сумарне магнітне поле такої магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, за рахунок суперпозиції магнітних полів магнітів з обмоткою з протилежним напрямком струмів прагне майже до нуля, а значить, прагнуть майже до нуля і радіальні напруги, які при такому способі зміни енергії в магнітній системі не перешкоджають збільшенню щільності струму в магнітній котушці. і з цієї причини (через зменшення до мінімуму сумарного магнітного поля) прагнуть до нуля і виникають при заживлення індукційні струми. Однак, оскільки енергія в магнітної котушці визначається виразом (3), в відповідністю з яким визначається її індуктивністю і квадратом щільності струму, то енергія в такій котушці не зменшується до мінімальних значень з зменшенням радіальних напружень зі зменшенням до малих значень магнітного поля.

При цьому виникає можливість живити магнітну котушку індукційними електричними полями при знаходженні магнітів з обмоткою повністю в надпровідного стану, що дозволяє підняти щільність струму в магнітах з обмоткою до щільності струму коротких зразків, а значить, дозволяє зробити питомий вміст енергії в магнітній системі на одиницю її ваги в десятки тисяч разів більше питомої змісту енергії в хімічному ракетному паливі.

Запитка обмотки до щільності струму коротких зразків стає можливою і завдяки тому, що обмотку з струмом переміщують в магнітному полі таким чином, що магнітне поле всередині контуру, обмеженого обмоткою, змінюється, а значить, змінюють і магнітний потік через поверхню, обмежену контуром обмотки. При зміні магнітного поля і магнітного потоку в обмотці наводять ЕРС самоіндукції таким чином, що вона діє на основну протяжність довжини обмотки. Наприклад, на частину довжини обмотки, що становить від 90 до 99,99 відсотків повної довжини обмотки (або навіть більше, аж до 100 відсотків), в той час як при традиційному способі заживлення ЕРС прикладають на ділянку між токовводи, що становить від 10 до 0, 01 відсотка (або навіть ще менше) від повної довжини обмотки.

Не виявлено джерел інформації, в яких описані технічні рішення, які вирішують поставлену задачу аналогічними технічними засобами.

- Креслення, що додаються до винаходу -

Пропонуємо опис п'яти варіантів способу Богданова зміни кількості магнітної енергії в магнітній котушці пристроєм для його реалізації. Найбільш бажаними варіантами є перші два варіанти, що відрізняються тим, що перший дозволяє живити в магнітну котушку Богданова електричний струм до щільності струмів коротких зразків, але дорожче і складніше, а другий дозволяє живити велику магнітну котушку до щільності струму в малих магнітних котушках, але дешевше простіше в виконанні. Наприклад, перший дозволяє живити в магнітну котушку Богданова електричний струм до щільності струмів коротких зразків, наприклад, близько 10 ¹⁰ А / м ^2, але дорожче і складніше, а другий дозволяє живити велику магнітну котушку до щільності струму в малих магнітних котушках 5 · 10 ⁸ А / м ^2, але дешевше і простіше у виконанні. Однак при цьому в обох випадках щільність струму будуть перевищувати досягнуту щільність струму в великих магнітних котушках близько 10 ⁷ А / м ^2. І відповідно, запасені магнітна енергія в магнітної котушці в першому випадку може перевищувати цю величину в 10 ⁶ разів (в 1000000 раз), а в другому випадку в 250 разів.

Перший варіант є найкращим для дорожчий космічної та авіаційної техніки, другий варіант буде краще для більш дешевої техніки. Наприклад, для автомобілів.

Перший варіант

У першому варіанті (кращому, але більш дорогому і більш складному варіанті, ніж другий варіант) спосіб Богданова зміни кількості магнітної енергії в магнітній котушці пристроєм для його реалізації здійснюють наступним чином.

Залежно від того, чи буде використаний принцип рециклінгу - принцип повторного використання способу зміни кількості енергії в магнітній системі для однієї і тієї ж котушки, спосіб зміни кількості енергії в магнітній системі складається або з трьох, або з чотирьох стадій.

Спосіб зміни кількості енергії в магнітній системі при використанні принципу рециклінгу - принципу повторного використання способу однієї і тієї ж магнітної котушками, складається з чотирьох стадій.

Перша стадія зміни енергії в магнітній системі - запитка енергією магнітної котушки шляхом складання магнітної котушки на заводі по зборці і заживлення енергією. Передача на завод енергії з потужною електростанції.

Друга стадія зміни енергії в магнітній системі - передача зібраної і живиться енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, на об'єкт по використанню енергії магнітної котушки.

Третя стадія зміни енергії в магнітній системі - висновок енергії з магнітної системи для використання об'єктом енергії магнітної котушки.

Четверта стадія - передача магнітної котушки після виведення її збереженої енергії об'єктом по використанню енергії магнітної котушки на завод по розбиранню (по демонтажу) магнітної котушки і по виготовленню з магнітної системи вихідних елементів для її нової заживлення і по підготовці її до нової заживлення. Завод з розбирання (по демонтажу) може збігатися з заводом по збірці.

Спосіб зміни кількості енергії в магнітній системі без використання принципу рециклінгу - без принципу повторного використання способу однієї і тієї ж магнітної котушками, складається тільки з перших трьох стадій.

Описуємо всі чотири стадії способу зміни кількості енергії в магнітній системі при використанні принципу рециклінгу - принципу повторного використання способу однієї і тієї ж магнітної котушками. Ті випадки, коли принцип рециклінгу не використовується, будуть обговорюватися окремо по ходу опису.

Перша стадія зміни енергії в магнітній системі - запитка енергією магнітної котушки шляхом складання магнітної котушки на заводі по зборці і заживлення енергією складається з декількох етапів. На заводі заживлення і складання магнітної котушки здійснюють в складальних цехах.

Для реалізації способу в складальному цеху, дотримуючись певних такі дії, збирають і живиться при цьому енергією малі секції магнітної котушки, при цьому складові частини малої секції беруть з двох розбираємо систем складових частин малих секцій магнітної котушки. Це здійснюють наступним чином.

Спочатку кріостат 1 заживлення і збірки малих секцій магнітних котушок складального цеху 85 по збірці і заживлення енергією малих секцій магнітної котушки охолоджують до кріогенних температур потужною системою охолодження, суміщеної з ним, що включає потужні рефрижераторні станції, і наповнюють рідким гелієм.

Енергію для збірки і заживлення енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, виробляють потужної електростанцією 63. енергію направляють на завод 64 по збірці і заживлення енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова.

Всередину заводу 64 по збірці і заживлення енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, різні елементи магнітної системи вставляють зверху через шахти, виконані в стелі заводу і всередині потужної електростанції 63.

Таким чином, зверху через шахти в кріостат 1 заживлення і збірки малих секцій магнітних котушок вставляють дві розбираються системи 2, 3 складових частин малих секцій магнітної котушки.

Потім в криостате 1 заживлення і збірки малих секцій магнітних котушок, наповненому рідким гелієм, спочатку живляться струмом дві розбираються системи 2, 3 складових частин малих секцій магнітної котушки, при цьому одну з розбираємо систем, наприклад розбиратися систему 2, живиться струмом з одним напрямком струму , а інший розуміється систему 3 - з протилежним напрямком струму. При цьому розбираються системи 2, 3 складових частин малих секцій магнітної котушки містять надпровідні магніти з обмоткою. Причому розбираються системи 2, 3 складових частин малих секцій можна вважати окремими сверхпроводящими магнітними котушками, але в цілях зручності викладу матеріалу їх доцільно назвати саме розбирається системами, а не розбиратися магнітними котушками.

При цьому ці дві розбираються системи 2, 3 складових частин малих секцій магнітної котушки живляться струмом таким чином, що при цьому живиться струмом складові частини малих секцій збирається котушки з струмами протилежних напрямків, з яких складаються ці розбираються системи 2, 3 складових частин малих секцій магнітної котушки.

При цьому в розбираємо надпровідних магнітних котушках 2, 3 живиться струмом магніти з обмоткою, виконані у вигляді композитних проводів, що складаються з надпровідних проводів в матриці з нормального провідника.

Для початкової заживлення розбираємо систем 2, 3, наприклад, їх можуть живити традиційним способом заживлення енергією магнітних котушок через дроти 58, 59 виведення енергії виведення енергії, виконані у вигляді композитних проводів, що складаються з надпровідних проводів в матриці з нормального провідника, наприклад, з міді або алюмінію, які є продовженням магнітів з обмоткою магнітних котушок 2, 3. розбиратися системи 2, 3 складових частин малих секцій магнітної котушки й проведення 4, 5 виведення енергії опускають в кріостат 1 таким чином, що верхня частина проводів 4, 5 виведення енергії деякий час знаходяться вище рівня рідкого гелію кріостату 1. у цей час верхня частина проводів 4, 5 виведення енергії знаходиться в нормальному стані, і через верхню частину проводів 4, 5 виведення енергії сверхпроводящими магнітними ключами 73, 74 за допомогою токовводов і нагрівачів живиться розбираються системи 2 , 3 складових частин малих секцій магнітної котушки енергією. Для цього, наприклад, зверху до них опускають притискні контакти, електрично з'єднані з потужною електростанцією 63, притискають до них, замикають, електрично з'єднують, живиться через них енергією, а потім притискні контакти розмикають і знову піднімають.

Провід 4, 5 виведення енергії йдуть спочатку внизу уздовж складових частин малих секцій магнітної котушки паралельно один одному поруч один з одним, а потім вони відхиляються вгору під кутом 90 градусів і йдуть вгору паралельно осі магнітів з обмоткою малих секцій магнітної котушки.

Це перший етап заживлення магнітної котушки енергією першої стадії способу зміни енергії в магнітній системі.

Після цього етапу заживлення енергії в магнітах сверхпроводящей обмотки різних складових частин малих секцій магнітної котушки, охолоджених до температури рідкого гелію, вже циркулює незатухаючий електричний струм. Однак у цього невщухаючого електричного струму в надпровідних магнітах з обмоткою щільність струму ще мала.

Спосіб зміни кількості енергії в магнітній системі складається з способу заживлення енергії і з способу виведення запасеної енергії. Розглядаємо спосіб заживлення магнітної котушки енергією при вертикальному розташуванні осей магнітів з обмоткою магнітних котушок.

З складових частин малих секцій магнітної котушки, виконаних з можливістю відсуватися від інших частин малих секцій магнітної котушки, що входять до складу розбираємо систем 2, 3, збирають малу секцію багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова [3], що містить, принаймні, одну пару обмоток з протилежним напрямком вектора щільності струму.

Найбільша кількість енергії найбільш просто в магнітну котушку Богданова з найбільшою кількістю малих секцій магнітної котушки можна зібрати при вертикальному розташуванні осей магнітів з обмоткою обмоток малих секцій магнітної котушки, яке осі приймають, по крайней мере, в кінці заживлення. Простіше цього досягти при початкової вертикальної орієнтації осей розбираємо систем 2, 3 і при дотриманні наступної вертикальної орієнтації їх осей.

При цьому верхні ділянки надпровідних композитних проводів з нагрівачами і з токовводи в кінці заживлення встановлюють так, що вони виявляються або на кордоні рівня рідкого гелію кріостату, або трохи вище.

Спосіб первісної заживлення не є принциповим. Важливо тільки, щоб він дозволяв в першій малої секції магнітної котушки багато магнітів з обмоткою магнітної котушці Богданова [3] створити щільність струму, в діапазоні від щільності струму, як в малих звичайних магнітних котушках з енергією 0,1 кДж, в яких створюють щільність струму до 5 · 10 ^8А / м ^2, до щільності струму в великих магнітних котушках з енергією 10 МДж до 1 · 10 ⁷ А / м ² [2].

Після початкового етапу (першого етапу) заживлення надпровідних розбираємо систем 2, 3 системи 6, 7 переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки з'єднують з складовими частинами 8, 9 малої секції магнітної котушки стикувальними пристроями 10, 11, наприклад важелями із захопленнями і затискачами, захоплюють стикувальними пристроями 10, 11, наприклад важелями із захопленнями і затискачами, дві складові частини 8, 9 малої секції магнітної котушки, по одній складовій частині кожної малої секції магнітної котушки від кожної з надпровідних розбираємо систем 2, 3, і відсувають в вертикальному напрямку від надпровідних розбираємо систем 2, 3. При цьому залишилися частини розбираємо систем 2, 3 утримують в початковому положенні системами 12, 13 висунення і утримання в фіксованому положенні стикувальних пристроїв 12, 13, за допомогою стикувальних пристроїв 75, 76, які їх тримають важелями із захопленнями і зажимами.

При цьому системами 6, 7 переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки розвивають значну силове зусилля.

Системи 6, 7 переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки призводять в дію за допомогою різних електромоторів, виконаних всередині них. Системи 6, 7 переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки рухають (переміщують) по рейках 83, 84 в моменти часу, коли ними переміщують складові частини малих секцій.

Електрика до електромоторів підводять від системи електроживлення, наприклад, від потужної електростанції 63 по різним проводам і по рейках 83, 84, за якими системи 6, 7 переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки рухають в моменти часу, коли ними переміщують складові частини малих секцій. При цьому використовують електромотори, які в змозі працювати при кріогенних температурах. В основному, при температурі рідкого гелію. У верхній системі 6 переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки виконаний отвір, в яке вставляють розбиратися магнітну систему складових частин малих секцій магнітної котушки. Відповідне отвір виконано і над нижньою системою 7 переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки, в яке вставляють інший розуміється магнітну систему складових частин малих секцій магнітної котушки.

При видаленні магнітів з обмоткою з одним напрямком вектора щільності електричного струму від магнітної котушки з тим же напрямком електричного струму наводять перші індукційне електричне поле (ЕРС самоіндукції), яке збільшує щільність струму в видаляються магнітах.

де _dP m1 - зміна магнітного потоку через поверхню контуру, обмеженого витком з струмом при видаленні магнітів з обмоткою з одним напрямком вектора щільності електричного струму магнітної котушки з тим же напрямком вектора щільності електричного струму,

dt - одиниця часу.

Відбувається робота проти сил Ампера тяжіння магнітів з обмоткою до магнітної котушці, яка переходить в збільшення магнітної енергії і магнітів з обмоткою і магнітної котушки.

Так здійснюють другий етап заживлення енергії складових частин малої секції магнітної котушки першої стадії способу зміни енергії в магнітній системі. Він повторюється для всіх складових частин всіх малих секцій магнітної котушки.

Після цього етапу заживлення енергії в магнітах сверхпроводящей обмотки різних складових частин малих секцій, охолоджених до температури рідкого гелію, продовжує циркулювати створений раніше незатухаючий електричний струм. При цьому щільність цього струму значно вище, ніж на першому етапі заживлення енергії складових частин малої секції магнітної котушки.

При цьому виникає можливість живити магнітну котушку індукційними електричними полями при знаходженні магнітів з обмоткою повністю в надпровідного стану, що дозволяє підняти щільність струму в магнітах з обмоткою до щільності струму коротких зразків, а значить, дозволяє зробити питомий вміст енергії в магнітній системі на одиницю її ваги в десятки тисяч разів більше питомої змісту енергії в хімічному ракетному паливі.

Запитка обмотки до щільності струму коротких зразків стає можливою і завдяки тому, що обмотку з струмом переміщують в магнітному полі таким чином, що магнітне поле всередині контуру, обмеженого обмоткою, змінюється, а значить, змінюють і магнітний потік через поверхню, обмежену контуром обмотки. При зміні магнітного поля і магнітного потоку в обмотці наводять ЕРС самоіндукції таким чином, що вона діє на основну протяжність довжини обмотки. Наприклад, на частину довжини обмотки, що становить від 90 до 99,99 відсотків повної довжини обмотки (або навіть більше, аж до 100 відсотків), в той час як при традиційному способі заживлення ЕРС прикладають на ділянку між токовводи, що становить від 10 до 0, 01 відсотка (або навіть ще менше) від повної довжини обмотки.

Звертаю увагу на важливий момент, що дозволяє протидіяти руйнуванню складових частин малих секцій магнітної котушки при другому етапі їх заживлення енергією, коли їх відсувають від магнітних котушок. У цей момент на них діє сила, що розтягує Ампера в поздовжньому напрямку, обумовлена ​​складанням магнітних полів різних складових частин малих секцій магнітної котушки, що утворюють магнітну котушку з витками з струмами одного напрямку вектора щільності струму.

Ця сила, що розтягує Ампера може бути зменшена шляхом зменшення поперечного перерізу магнітів з обмоткою з струмом. При цьому сила струму зменшується, а разом з нею і зменшується і магнітне поле. При цьому сила Ампера зменшується пропорційно другого ступеня (квадрату) площі поперечного перерізу, а міцність зменшується пропорційно площі поперечного перерізу в першого ступеня. При цьому для кожної щільності струму виникає деяке критичне поперечний переріз магнітів з обмоткою, починаючи з якого при зменшенні площі поперечного перерізу обмотки НЕ будуть руйнуватися.

За рахунок цього досягається щільність струму може бути дуже великий. З ростом числа зазначених операцій по заживлення досягається щільність струму може досягати щільності струму коротких зразків.

Після цього дві складові частини 8, 9 малої секції магнітної котушки системи 6, 7 переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки тримають стикувальними пристроями 10, 11, наприклад важелями із захопленнями і затискачами, переміщають в горизонтальному напрямку і з'єднують з системами 14, 15 утримання і розміщення складових частин малої секції магнітної котушки при складанні малої секції. Системи 14, 15 утримання і розміщення складових частин малої секції магнітної котушки при складанні малої секції спочатку переміщують складові частини малих секцій магнітної котушки за допомогою важелів з зажимами і захопленнями, наприклад, за допомогою маніпуляторів автоматів таким чином, щоб обидві складові частини розмістилися над конвеєром 16 системи переміщення зібраних малих секцій магнітної котушки. Системи 14, 15 утримання і розміщення складових частин малої секції магнітної котушки при складанні малої секції призводять в дію за допомогою різних електромоторів, виконаних всередині них. Для цього до них від системи електроживлення, наприклад, від потужної електростанції 63 підводять електрику по різним проводам. При цьому використовують електромотори, які в змозі працювати при кріогенних температурах. В основному, при температурі рідкого гелію.

На фіг.1 і фіг.10 зображений момент часу, коли над конвеєром 16 системи переміщення зібраних малих секцій магнітної котушки вже встановлені дві найперші складові частини 77, 78 найпершої малої секції. Відмінність проводів виведення енергії перших складових частин 77, 78 найпершої малої секції в тому, що в одній її складової частини, наприклад, у верхній складової частини 77, дроти виведення енергії йдуть відразу вгору.

Тепловий машиною 17, наприклад паровою машиною, з'єднаної з потужною електростанцією 63, механічно переміщують поршень 18 і передають на нього силові зусилля. Потужною електростанцією 63 створюють пар і подають пар на теплову машину 17, виконану, наприклад, у вигляді парової машини. Пором призводять теплову машину 17 в дію.

Тепловий машиною 17 можуть посилювати тиск, яким тиснуть на поршень 18, наприклад, гідравлічним пресом, механічно з'єднаний з поршнем 18.

При цьому цього поршнем 18 зближують дві складові частини 77, 78 малої секції магнітної котушки назустріч один одному так, щоб магніти з обмоткою 19, 20 складової частини 77 малої секції магнітної котушки від однієї розглядуваної системи 2 увійшли між магнітами з обмоткою 21, 22 іншої складової частини 78 малої секції магнітної котушки від іншої розглядуваної системи 3. При цьому поршнем 18 опускають зверху на конвеєр 16 і на лежачу на ній складову частину 78 малої секції магнітної котушки складову частину 77 малої секції магнітної котушки.

Магніти з обмоткою малої секції магнітної котушки електрично ізолюють один від одного і передають на них механічні зусилля за допомогою матриць 23, 24 з похилими поверхнями з жорсткого діелектрика, при цьому між похилими поверхнями виконані пази, а між пазами виконаний, принаймні, один виступ . Як жорсткого діелектрика може бути виконаний текстоліт або інший матеріал, звичний для використання в кріогенної техніки в надпровідних магнітних котушках. Шарами 25, 26 з еластичного діелектрика, наприклад з губчастої або пористої гуми, амортизують виникають механічні навантаження, коли виступи або бічні поверхні або бічні поверхні матриці з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями однієї складової частини малої секції магнітної котушки вводять в пази або отвори матриці з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями інший складової частини малої секції магнітної котушки. Зовні від шарів 25, 26 пружними пружними пластинами 27, 28 і амортизують виникають механічні навантаження, коли матриця з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями однієї складової частини малої секції магнітної котушки входить в пази або отвори матриці з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями інший складової частини малої секції магнітної котушки. Пружні пружні пластини 27, 28 притискають до верствам 25, 26, коли на них тисне наближається інша складова частина малої секції магнітної котушки так, щоб пружні пружні пластини 27, 28 при цьому пружинили. Пружні пружні пластини 27, 28 з'єднані з матрицями 23, 24 з жорсткого діелектрика з торцевої поверхні матриці. Наприклад, за допомогою клею, можливо, за допомогою епоксидної смоли або за допомогою гвинтів.

Матриця з похилими поверхнями однієї складової частини малої секції магнітної котушки від однієї магнітної котушки входить в пази або отвори матриці з похилими поверхнями інший складової частини малої секції магнітної котушки від іншої магнітної котушки.

У матриці з діелектрика складової частини малої секції з двох сторін від горизонтальної ділянки дроти виведення енергії виконаний ділянку, що має аналогічну будову, як і навколо магнітів з обмоткою, тільки з елементами меншого розміру по висоті і по ширині. На цій ділянці матриці з діелектрика виконаний або паз, або виступ, на якій виконаний аналогічний шар з еластичного діелектрика, до якого приєднана аналогічна пружна пластина, при цьому все зроблено по висоті і по ширині меншого розміру. На цю ділянку матриці і тиснуть поршнем 18. У поршні 18 виконаний виріз (паз), в який вводять вертикальні ділянки проводів виведення енергії, а в вирізі (в пазі) виконані пластини 79, 80, що утворюють разом грати, якими тиснуть на ділянку матриці з діелектрика там, де вона оточує горизонтальні ділянки проводів 81, 82 виведення енергії, які на кордоні матриці з діелектрика повертають на 90 градусів і йдуть далі вертикально вгору. і в цей виріз (в паз) будуть вводити вертикальні ділянки проводів виведення енергії між пластинами 79, 80, коли на конвеєр 16 по черзі будуть встановлювати інші складові частини інших малих секцій. і цю ділянку матриці з діелектрика утримують стикувальними пристроями 10, 11, наприклад важелями із захопленнями і затискачами, при відділенні від розбираємо систем 2, 3 складових частин малих секцій магнітної котушки чергових складових частин малих секцій.

На конвеєр 16 ділянку матриці з діелектрика, навколишній горизонтальну ділянку проводів виведення енергії, встановлюють так, щоб ця ділянка став на спеціальний виступ конвеєра. При цьому цим виступом тиснуть знизу на цю ділянку нижньої складової частини малої секції так, щоб провід виведення енергії однієї складової частини малої секції, виконаний на виступі, увійшов всередину паза іншої складової частини малої секції.

При зближенні магнітів з обмоткою з протилежним напрямком вектора щільності електричного струму однієї зближує частиною малої секції магнітної котушки з одним напрямком вектора щільності електричного струму з іншого зближує частиною малої секції магнітної котушки з протилежним напрямком вектора щільності електричного струму наводиться друга індукційне електричне поле (ЕРС самоіндукції) , яке збільшує щільність струму в зближує магнітах.

де _dP m2 - зміна магнітного потоку через поверхню контуру, обмеженого витком з струмом при зближенні магнітів з обмоткою з протилежним напрямком вектора щільності електричного струму однієї зближує частини малої секції магнітної котушки з одним напрямком вектора щільності електричного струму з іншого зближує частиною малої секції магнітної котушки з протилежним напрямком вектора щільності електричного струму наводиться друга індукційне електричне поле,

dt - одиниця часу.

Відбувається робота проти сил Ампера відштовхування магнітів з обмоткою зближує частин малої секції магнітної котушки, яка переходить в збільшення магнітної енергії магнітів з обмоткою обох зближує частин малої секції магнітної котушки.

Таким чином живляться енергією різні малі секції, що відрізняються своїми радіусами, при цьому передбачена можливість вставляти малі секції з одними радіусами в пази інших малих секцій магнітної котушки з іншими радіусами.

Так здійснюють третій етап заживлення енергії магнітної котушки першої стадії способу зміни енергії в магнітній системі. На цьому етапі додатково і дуже суттєво живиться енергією все малі секції магнітної котушки.

Після цього етапу заживлення енергії в магнітах сверхпроводящей обмотки вже зібраних зі своїх складових частин малих секцій, охолоджених до температури рідкого гелію, продовжує циркулювати створений раніше незатухаючий електричний струм. При цьому щільність цього струму значно вище, ніж на першому і на другому етапах заживлення енергією складових частин малої секції магнітної котушки.

Яким чином можна перешкоджати руйнуванню магнітів з обмоткою з струмом при другому етапі заживлення і в проміжку часу між другим і третім етапом, крім зменшення розмірів складових частин малих секцій магнітної котушки?

Перш за все, зрозуміло, можна використовувати бандажі, які спочатку надягають на складові частини малих секцій магнітної котушки, а потім знімають системами 14, 15 утримання і розміщення складових частин малої секції магнітної котушки при складанні малої секції.

Однак просте зменшення розмірів складових частин і збільшення їх кількості можуть дозволити взагалі обійтися без бандажів, оскільки після третього етапу заживлення радіальні напруження розтягу зменшуються в кількість разів, пропорційне числу пар витків обмотки з протилежним напрямком векторів струму.

Магніти з обмоткою різних складових частин 77, 78 малої секції магнітної котушки відштовхуються одна від одної, оскільки в них течуть струми протилежних напрямків. Однак після вставки однієї складової частини 77 в іншу складову частину 78 малої секції магнітної котушки сила відштовхування зменшується, оскільки зменшується магнітне поле, що діє між магнітами з обмоткою. Магніти з обмоткою 19, 20, 21, 22, матриці 23, 24 з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями, шари 25, 26 еластичного діелектрика і пружні пружні пластини 27, 28 можуть бути виконані таким чином, що у магнітів з обмоткою кожної складової частини 77 і 78 малої секції магнітної котушки є поперечні щодо їх осей площині симетрії, і коли поперечні площини симетрії магнітів з обмоткою проходять при зближенні складових частин повз один одного, то напрямок сили відштовхування, що діє між витками, змінюється на протилежне. При цьому виникає сила відштовхування нового напрямку починає так відштовхувати магніти з обмоткою в новому напрямку, що виникає тяжіння між різними складовими частинами 77 і 78 малої секції магнітної котушки, і це сприяє зближенню між складовими частинами 77 і 78 малої секції магнітної котушки. При цьому відбувається зближення і між їхніми шарами 25, 26 еластичного діелектрика. У такому положенні складові частини 77, 78 малої секції магнітної котушки фіксуються і додатково кріпляться, наприклад, затискачем з засувкою.

Таким чином можна досягти щільності струмів коротких зразків.

Зібрана мала секція, яка містить більше однієї пари магнітів з обмоткою, які живляться струмами протилежних напрямків, являє собою магнітну котушку Богданова [3].

Малу секцію охолоджують в криостате 1 заживлення і збірки малих секцій магнітних котушок з рідким гелієм. Кріостат з рідким гелієм охолоджують в криостате з рідким азотом.

У магнітної котушці запасена енергія, яка визначається за такою формулою розрахунку енергії в багато магнітів з обмоткою котушки [4]:

де k, i - номери контурів, обмежених витками котушки,

_L k - індуктивність k-го контуру,

М _ki - взаємна індуктивність k-го і i-го контурів,

_I k, _I i - сили електричного струму k-го і i-го контурів.

У цій формулі перший член є сумою власних енергій всіх струмів. Другий член являє собою взаємну енергію струмів. У багато магнітів з обмоткою магнітної котушці, живиться струмами протилежних напрямків, з ростом числа магнітів з обмоткою перший член зростає, другий член прямує до нуля.

При великому числі магнітів з обмоткою з протилежним напрямком струмів перший член в цій формулі зі збільшенням струму може стати значно більше енергії, запасеної в магнітної котушці аналогічних розмірів, якщо в ній струм менше. При цьому в багато магнітів з обмоткою магнітної котушці з протилежним напрямком струмів ток можна робити більше, ніж в котушці з одним напрямком струмів з двох причин.

1. Зменшується у багато разів вплив паразитних індукційних струмів, що перешкоджають заживлення, оскільки в багато разів менше магнітне поле.

2. Зменшуються в багато разів радіальні напруги, оскільки в багато разів менше магнітне поле.

У разі, якщо обмотки з протилежним напрямком струмів магнітів з обмотками живляться струмом одночасно так, щоб сила струму в обмотках магнітів була приблизно весь час однаковою, то сумарне поле котушки при великому числі магнітів з обмоткою прагне до нуля, тому прагнуть до нуля радіальні напруги і індукційні струми, що перешкоджають заживлення. З цієї причини щільність струму в котушці можна значно збільшити. Тому перший член може бути значно вище, ніж в існуючих на сьогоднішній день магнітних котушках з однаковим напрямком струму. Другий член при зростанні числа магнітів з обмоткою з протилежним напрямком струмів різко зменшується, оскільки збільшення струму в витку обмотки одного напрямку струму, назвемо цю обмотку основний обмоткою, викликає збільшення струму в витку обмотки іншого напрямку струму, назвемо цю обмотку додаткової, і викликає зменшення струму в інших магнітах основних обмоток. Тому члени з взаємної індукцією магнітів з обмоткою одного напрямку струму входять в формулу з одним знаком, а члени з взаємної індукцією струмів протилежних напрямків в магнітах обмоток входять з протилежним знаком. Ці складові в результаті взаємних зменшують один одного, і сума зменшується. А для того, щоб енергії було живиться більше, число пар магнітів з обмоткою з протилежними напрямками вектора щільності струму має бути якомога більше, принаймні, значно більше двох.

Тому не можна стверджувати, що якщо в магнітної котушці є струм, але немає магнітного поля, значить, і немає магнітної енергії струмів, оскільки це суперечить формулі (3) з довідника з фізики [4]. Це найбільш важливе, ключове доказ працездатності способу!

На доказ цього твердження додатково приведу уявний експеримент. Нехай дві надпровідні багато магнітів з обмоткою магнітні котушки в рідкому гелії повільно зближують один з одним. Нехай в одній магнітної котушці струм у всіх магнітах тече в одну сторону, а в інший в інший у всіх магнітах тече в іншу (протилежну) сторону. Це називається «котушки включені назустріч один одному». При зближенні виникають індукційні електричні поля, що збільшують струми кожної котушки за рахунок електромагнітної індукції. При цьому відбувається робота проти сил Ампера відштовхування, що діють між котушками. Ця робота йде на збільшення магнітної енергії кожної котушки окремо. При цьому магнітне поле кожної котушки окремо зростає, а значить, зростає і її магнітна енергія. В кінці зближення обидві котушки входять одна в іншу так, що витки однієї знаходяться між витками іншої. (В уявному експерименті це легко здійснити.) Утворюється багато магнітів з обмоткою магнітна котушка Богданова, живиться струмами протилежних напрямків, магнітна енергія якої дорівнює сумі магнітних енергій котушок в кінці зближення. При цьому її магнітна енергія більш ніж в два рази перевищує магнітну енергію кожної з сближавшихся магнітних котушок окремо, оскільки була зроблена робота проти сил Ампера відштовхування, що діють між котушками.

До речі, таким чином можна живити енергією магнітну котушку так, що вона в момент заживлення повністю знаходиться в надпровідного стану. А значить, при заживлення може бути досягнута щільність струму коротких зразків. При цьому конструктивна щільність струму зростає більш ніж на порядок. Цей спосіб заживлення описаний в моїх винаходах.

Продовжуємо уявний експеримент. Якщо потім одну магнітну котушку знову виводять з іншого, вони відштовхуються один від одного за рахунок сил Ампера відштовхування, що діють між котушками. І роблять роботу проти сил Ампера відштовхування, що діють між котушками. Після того як вони відійдуть на колишнє відстань, їх магнітна енергія в ідеальному випадку без урахування дисипації енергії повинна дорівнювати їх колишньої магнітної енергії.

Якщо розмістити котушки одну над іншою і повторити уявний експеримент, то при зближенні котушок суперпозиція їх магнітних полів зменшується, але їх загальна магнітна енергія зростає. І якщо після зближення верхню котушку відпустити, то вона підніметься над першою на деяку висоту. І їх сумарна потенційна магнітна енергія, збільшена після зближення, зробить роботу проти сили тяжіння, зменшиться і збільшить потенційну енергію верхньої магнітної котушки в полі сили тяжіння.

Наведені приклади переконливо доводять, що магнітна котушка Богданова з числом магнітів з обмоткою багато більше, ніж два, не дивлячись на всю парадоксальність ситуації, при зменшенні сумарного магнітного поля системи магнітів з обмоткою з протилежними струмами може містити магнітної енергії більше, ніж дві окремі магнітні котушки, в одній з яких струм тече в одну сторону, а в інший в протилежну, з яких магнітну котушку Богданова складають.

Важливим є те, що всі операції заживлення цим способом можуть бути проведені при температурі рідкого гелію або безпосередньо в криостате в оточенні рідкого гелію, або в криостате в оточенні пари рідкого гелію. Це дає можливість при зростанні швидкості руху поршня домогтися щільності струмів коротких зразком в кожному з магнітів з обмоткою (в кожній з обмоток) малої секції магнітної котушки.

Звертаю увагу на важливий момент, що дозволяє протидіяти руйнуванню складових частин малих секцій магнітної котушки при другому етапі їх заживлення енергією, коли їх відсувають від магнітних котушок. В этот момент на них действует растягивающая сила Ампера в продольном направлении, обусловленная сложением магнитных полей различных составных частей малых секций магнитной катушки, образующих магнитную катушку с витками с токами одного направления вектора плотности тока.

Эта растягивающая сила Ампера может быть уменьшена путем уменьшения поперечного сечения магнитов с обмоткой с током. При этом сила тока уменьшается, а вместе с ней и уменьшается и магнитное поле. При этом сила Ампера уменьшается пропорционально второй степени (квадрату) площади поперечного сечения, а прочность уменьшается пропорционально площади поперечного сечения в первой степени. При этом для каждой плотности тока возникает некоторое критическое поперечное сечение магнитов с обмоткой, начиная с которого при уменьшении площади поперечного сечения обмотки магниты не будут разрушаться.

За счет этого достигаемая плотность тока может быть очень большой. С ростом числа указанных операций по запитке достигаемая плотность тока может достигать плотности тока коротких образцов.

Оценим плотность тока, до которой можно запитать энергией много магнитов с обмоткой магнитную катушку Богданова с числом магнитов с обмоткой, скажем, много большим, чем 10.

Плотность тока легко найти с помощью закона Ома, записанного в дифференциальной форме [17]:

де - Провідність,

- Напруженість електричного поля,

- Вектор щільності струму.

Підставляючи значення напруженості електричного поля, певні в виразах (1) і (2) через швидкості зміни магнітного потоку через контур, обмеженого струмом, поточним через малу секцію магнітної котушки, в вираз (4), можна легко отримати залежність щільності струму від зазначених величин.

Відомо, що надпровідність при критичній напруженості електричного поля пропадає. Тому запитка буде йти через нормальний провідник, охолоджений до кріогенних температур. При зупинці руху складових частин малої секції в момент заживлення електричне поле пропадає, і надпровідник переходить в надпровідний стан. Надпровідник при цьому шунтирует нормальний провідник, і струм починає текти по надпровідники. Обмеження лише одне: в момент заживлення нормальний провідник може сильно нагрітися, і надпровідності не наступить, якщо температура стане вище критичної. Таким чином, приходимо до висновку, що досягається щільність струму при такій заживлення в композитному сверхпроводнике обмежена зверху тільки джоулевим нагріванням нормального провідника, в матриці з якого виконаний свеорхпроводящій провід. При цьому не повинні виникати перешкоди по заживлення малої секції магнітної котушки до щільності струму коротких зразків, оскільки в коротких зразках ті ж проблеми нагріву, що і при наших способах заживлення. Тобто при їх заживлення шляхом нагрівання композитного провідника нормальний провідник нагрівається так само, або, по крайней мере, не сильніше поточним по ньому струмом до переходу надпровідного проводу в надпровідний стан, ніж в нашому випадку. А значить, зазначені причини перешкоди заживлення, пов'язані з джоулевим нагріванням нормального провідника композитного дроти зі надпровідним проводом в матриці з нормального провідника, по крайней мере, до щільності струму коротких зразків включно, виникати не повинні.

Об'ємною густиною теплової потужності струму називається величина w, чисельно дорівнює енергії, яка виділяється в одиниці об'єму провідника за одиницю часу. Виділення тепла при протіканні струму в магнітах з обмоткою і при заживлення енергією магнітної котушки і при заживлення струмом коротких зразків визначається законом Джоуля-Ленца в диференціальній формі [17], в відповідностей з яким щільність теплової потужності струму дорівнює скалярному добутку векторів щільності струму і напруженості електричного поля:

Можна здійснювати живлення великих багато магнітів з обмоткою котушок Богданова індукційними електричними полями так, щоб щільність теплової потужності струму, яка визначається відповідно до виразу (5), була б, по крайней мере, не більше аналогічної величини при заживлення струмом коротких зразків. Адже при заживлення струмом коротких зразків є своя провідність, своя щільність струму і своє електричне поле, яке живить струмом короткі зразки. І своя щільність теплової потужності струму при заживлення. Таким чином, цілком достатньо не перевищувати ті об'ємні щільності теплової потужності струму, які досягаються при заживлення струмом коротких зразків з композитним проводом зі сверхпроводником в матриці з нормального металу, які вже реально були реалізовані і дали спостерігалися щільності струму коротких зразків, щоб і при заживлення зазначеними вище способами великих магнітних котушок можна було отримувати ті ж щільності струму.

Оскільки магнітне поле суперпозиції великого числа магнітів з обмоткою з протилежним напрямком струмів прагне до нуля, то магнітне поле такої магнітної котушки багато менше критичного магнітного поля надпровідника, і тому магнітне поле багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова не перешкоджає заживлення її до великих енергій. По крайней мере, до енергії, відповідної поточним по ній струмів, яка визначається за формулою (3), поточних з щільністю струму коротких зразків.

Звертаю увагу, що, у відповідності з виразами (1) і (4), з'являється цікава перспектива піднімати щільність струму до максимальних величин вже на другому етапі заживлення магнітної системи енергією. Наприклад, шляхом максимального збільшення швидкості зміни магнітного потоку, поточного через контур, обмеженого обмоткою складової частини малої секції. Підкреслюю, що ця перспектива з'являється вже на другому етапі заживлення магнітної системи енергією, що відповідає заживлення енергією вже складової частини малої секції.

Після заживлення енергією малої секції магнітної котушки її видаляють від розбираємо систем 2, 3 уздовж площини, перпендикулярної осях витків обмотки магнітів і знаходиться на однаковій відстані від розбираємо систем конвеєром 16 системи переміщення зібраних малих секцій магнітної котушки.

Таким чином збирають і при цьому живиться енергією в декількох складальних цехах 60, 61, 85 по збірці і заживлення енергією малих секцій магнітної котушки малі секції різних розмірів, виконані з можливістю входити в наскрізні осьові отвори інший малої секції більшого розміру.

При цьому треба сказати, що зображений на фіг.1 складальний цех 85 по збірці і заживлення енергією малих секцій магнітної котушки живить енергією центральні малі секції магнітної котушки тієї магнітної системи, енергію якої змінюють. Це випливає з того, що у центральних малих секцій магнітної котушки може не бути наскрізного осьового отвору, а у всіх інших малих секцій магнітної котушки наскрізні осьові отвори є. При цьому у центральних малих секцій найменші розміри серед інших малих секцій магнітної котушки. Відповідно, інші складальні цехи 60, 61 по збірці і заживлення енергією малих секцій магнітної котушки мають великі розміри. Причому розмір складального цеху по збірці і заживлення енергією малих секцій магнітної котушки, як правило, збільшується з ростом розміру збирається і живиться в ньому енергією малої секції магнітної котушки. При цьому мова йде про довжину і ширину складального цеху. Причому принципово немає ніяких відмінностей між способом роботи складального цеху 85 і способами роботи інших складальних цехів 60, 61 по збірці і заживлення енергією малих секцій магнітної котушки.

Оскільки розміри малих секцій від одного складального цеху до іншого змінюються, то і ширина конвеєра і повинна змінюватися. Як цього добитися? Для цього конвеєр 16 містить в складальному цеху 85 найменшого розміру один транспортер, в наступному складальному цеху до нього додається інший транспортер і так далі. Транспортери конвеєра 16 йдуть паралельно один одному.

При цьому конвеєром 16 системи переміщення зібраних малих секцій магнітної котушки, як потокової лінією, переміщують зібрані і живити енергією малі секції магнітної котушки в складальні цехи 62, 67, 68 по збірці великих секцій, системи великих секцій і криостатов системи великих секцій.

Складальним цехом по збірці великих секцій, системи великих секцій і криостатов системи великих секцій в криостате 89 з рідким гелієм здійснюють збірку великих секцій, системи великих секцій і криостатов системи великих секцій таким чином. У криостате 89 з рідким гелієм підтримують необхідну температуру за допомогою суміщеної з ним потужної системи охолодження, що містить потужні рефрижераторні станції. Кріостати складальних цехів 60, 61 по збірці і заживлення енергією малих секцій магнітної котушки, в тому числі і кріостат 1, з'єднані один з одним і з криостате складальних цехів 62, 67, 68 по збірці великих секцій, системи великих секцій і криостатов системи великих секцій , в тому числі і з криостате 89, окремими коридорами або тунелями, і наповненими рідким гелієм. Наприклад, коридорами або тунелями, в яких проходять конвеєри 16 і 66.

При об'єднанні малих секцій 30, 31 магнітної котушки з різними радіусами в велику секцію принцип зближення такий же, як і при зближенні магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів. Системою 32 утримання і розміщення малих секцій магнітної котушки при складанні великий секції магнітної котушки піднімають малу секцію 30 з конвеєра 16 підйомником і маніпуляторами з важелями, із захопленнями і з зажимами, розгортають навколо системи на 180 градусів і встановлюють її навколо найменшою малою секції 31 магнітної котушки, поперечні розміри якої лежать між інших радіусів від r ₁₁ до r _12, встановленої на допоміжному пристрої 33 для конвеєрного складання великих секцій з малих секцій магнітної котушки. Це пристрій містить захоплення і затискачі, які в потрібний час висувають знизу з пристрою для захоплення і затиску встановленої на ньому малої секції або для захоплення і затиску декількох встановлених на ньому малих секцій. Крім того, цей пристрій, наприклад, може бути виконано у вигляді конвеєра.

При цьому поперечні розміри малої секції 31 магнітної котушки лежать між радіусами r _21, r ₂₂ і вони перевищують r ₁₁ і r _12.

Відмінності між монтажем малої секції магнітної котушки з розбираємо систем складових частин малих секцій магнітної котушки і монтажем більшої секції тільки в тому, що при зближенні малих секцій магнітної котушки сили Ампера, що перешкоджають такому зближенню, зменшені пропорційно числу пар магнітів з обмоткою, живиться струмами протилежних напрямків . Проте, алгоритм збірки повторюється.

Тепловий машиною 34, наприклад паровою машиною, з'єднаної з потужною електростанцією 63, механічно переміщують поршень 35 і передають на нього силові зусилля. Потужною електростанцією 63 створюють пар і подають пар на теплову машину 34, виконану, наприклад, у вигляді парової машини. Пором призводять теплову машину 34 в дію.

Тепловий машиною 34 можуть посилювати тиск, яким тиснуть на поршень 35, наприклад, гідравлічним пресом, механічно з'єднаний з поршнем 35.

При цьому поршнем 35 зближують малі секції 30, 31 з різними радіусами. При цьому поршнем 35 тиснуть зверху на малу секцію 30 і опускають її вниз так, щоб вона опустилася вниз і опинилася зовні малої секції 31 магнітної котушки, а мала секція 31, відповідно, увійшла всередину неї. Малу секцію 31 при цьому знизу притримують спеціальні захвати, які висуваються з конвеєра для того, щоб утримати її на одному місці. З боків малих секцій 30, 31 магнітної котушки знаходяться поверхні матриць 36, 37 з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями, на яких виконані шари 38, 39, виконані з еластичного матеріалу, наприклад з гуми, краще з губчастої або пористої гуми. Матриці 36, 37 з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями виконані з можливістю однієї малої секції магнітної котушки входити всередину іншої малої секції магнітної котушки і з можливістю багаторазового повторення входження і виходу однієї малої секції магнітної котушки з іншої так, щоб похилі поверхні однієї матриці знаходилися всередині похилих поверхонь інший. Зовні шарів виконані пружні пружні пластини 40, 41, з'єднані з матрицями 36, 37 з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями. Пружні пружні пластини 40, 41 можуть бути з'єднані з матрицями 36, 37 з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями, наприклад, за допомогою клею, можливо, за допомогою епоксидної смоли або за допомогою гвинтів. Передбачена можливість зіткнення пружною пружні пластини однієї малої секції з іншого малої секцією.

Легко помітити, що тут відстежується той же алгоритм, що і при зближенні складових частин малих секцій магнітної котушки і при їх з'єднанні.

Шарами 38, 39 з еластичного діелектрика, наприклад з гуми, краще з губчастої або пористої гуми, амортизують виникають механічні навантаження, коли матриця з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями однієї складової частини малої секції магнітної котушки входить в пази або отвори матриці з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями інший складової частини малої секції магнітної котушки. Зовні від шарів 38, 39 пружними пружними пластинами 40, 41 і амортизують виникають механічні навантаження, коли матриця з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями однієї складової частини малої секції магнітної котушки входить в пази або отвори матриці з жорсткого діелектрика з похилими поверхнями інший складової частини малої секції магнітної котушки. Пружні пружні пластини виконані з можливістю 40, 41 притискатися до верствам 38, 39, коли на них тисне наближається інша складова частина малої секції магнітної котушки так, щоб пружні пружні пластини 40, 41 при цьому пружинили.

Малі секції 30, 31 виконані так, що при їх зближенні між ними діє відштовхування, при цьому знову, як і в випадку з окремими складовими частинами малих секцій магнітної котушки, відштовхування діє в одному напрямку до однієї площини, а після проходження цієї площини відштовхування змінює свій напрямок на протилежне. Зближення малих секцій магнітної котушки здійснюють так, щоб зближувати верхня мала секція пройшла цю ділянку з такою площиною і стала відштовхуватися від нижньої малої секції магнітної котушки в протилежному напрямку так, щоб за рахунок цього відштовхування похилі поверхні зближує малих секцій магнітної котушки стали б притягатися один до одному, і малі секції за рахунок цього відштовхування входили б між пазами, освіченими похилими поверхнями.

При цьому параметри малих секцій магнітної котушки вибираються так, що вони при зближенні більше відштовхуються, ніж притягуються.

Тому при зближенні відбувається робота проти сил відштовхування, і за рахунок цього сила струму в малих секціях, відповідно до вираження (3), додатково збільшується.

Так здійснюють четвертий етап заживлення енергії магнітної котушки першої стадії способу зміни енергії в магнітній системі. На цьому етапі додатково незначно живиться енергією все більші секції магнітної котушки.

Після цього етапу заживлення енергії в магнітах сверхпроводящей обмотки великих секцій, вже зібраних з малих секцій, охолоджених до температури рідкого гелію, продовжує циркулювати створений раніше незатухаючий електричний струм. При цьому щільність цього струму незначно вище, ніж на третьому етапі заживлення енергією складових частин малої секції магнітної котушки.

Після того як навколо першої малої секції магнітної котушки самого маленького діаметра збирається великий секції опускають другу малу секцію наступного діаметра, допоміжним пристроєм 33 системи конвеєрного складання великих секцій з малих секцій магнітної котушки переміщають дві з'єднані малі секції до місця приєднання до них аналогічним чином зібраної малої секції ще більшого розміру, поперечні розміри якої лежать між радіусами r _31, r _{32, 90,} які перевищують радіуси r _21, r _22. І цю нову секцію встановлюють навколо вже двох з'єднаних малих секцій магнітної котушки за вказаною алгоритму. І так далі. Можливий варіант, коли малу секцію збирають окремо, а потім вже зібрану встановлюють на конвеєр 16.

Допоміжний пристрій 33 переміщують паралельно конвеєру 16. Обидва вони працюють як конвеєри потокової збірки. Конвеєр 16 можуть рухати ривками так, щоб в момент складання на ньому малих секцій він стояв на місці, а потім його рухають так, щоб звільнити місце на ньому для складання нових малих секцій. Для цього з конвеєром 16 з'єднаний кроковий двигун.

На конвеєрі 16 переміщують зібрані малі секції, а на допоміжному пристрої 33 здійснюють конвеєрне складання великих секцій із зібраних малих секцій.

Так збирають великі секції.

Для збірки великий секції в окремих складальних цехах 60, 61, 85 по збірці і заживлення енергією малих секцій магнітної котушки використовують кілька пар систем переміщення складових частин малих секцій магнітної котушки, якими розбирають кілька пар розбираємо систем складових частин малих секцій магнітної котушки і кілька систем утримання і розміщення складових частин малої секції магнітної котушки при складанні малої секції. Для кожного діапазону розкиду розмірів малих секцій магнітної котушки використовують свої пари зазначених систем і свої пари розбираємо систем складових частин малих секцій магнітної котушки. Відповідно, для кожного діапазону розкиду розмірів малих секцій магнітної котушки використовують і окремі складальні цехи 60, 61, 85 по збірці і заживлення енергією малих секцій магнітної котушки.

Контейнер 87 зібраних великих секцій, виконаний з можливістю відкриватися і закриватися, опускають зверху і встановлюють на допоміжний пристрій 86 в одному з складальних цехів 60, 61, 85 по збірці і заживлення енергією малих секцій магнітної котушки. Наприклад, контейнер 87 може бути виконаний у вигляді циліндра з великим бічним отвором для вставки зібраних великих секцій і вставляється стінки, яка це отвір, можливо, частково закриває. Крім, того, наприклад, контейнер 87 може бути виконаний у вигляді циліндричної клітини, половину бічній поверхні якої утворює двері, виконана з можливістю відкриватися і закриватися.

Допоміжний пристрій 86 містить захоплення і затискачі, які в потрібний час висувають знизу з пристрою для захоплення і затиску встановленого на ньому контейнера 87 зібраних великих секцій. Крім того, цей пристрій, наприклад, може бути виконано у вигляді конвеєра.

У момент закінчення зборки великий секції контейнер 87 відкритий.

Після збору певної кількості малих секцій магнітної котушки в велику секцію 42 системою 90 установки великих секцій в контейнер великих секцій зібрану велику секцію 42 скріплюють першим затискачем з засувкою, розгортають навколо цієї системи 90 на 180 градусів і встановлюють під розташованим зверху отвором в стелі кріостату 89 під виконаної зверху шахтою. Підйомником пристрої 90 зібрану велику секцію піднімають вгору.

Після цього через отвір у стелі кріостату 89 і через виконану зверху шахту на велику секцію 42 опускають тепловий екран 88.

Тепловий екран 88 виконаний з утеплювача - з матеріалу з малою теплопровідністю - і покритий зверху відбивачем теплового випромінювання. Наприклад, тепловий екран може бути виконаний з пінопласту, верхня поверхня якого вкрита тонкою фольгою для відображення теплового випромінювання. Наприклад, фольгою з алюмінію. Тепловий екран 88 опускають зверху вже на зібрану велику секцію 42 в той момент часу, коли вона встановлена ​​на систему 90 установки великих секцій в контейнер великих секцій. Велику секцію 42 разом з тепловим екраном 88 системою 90 установки великих секцій в контейнер великих секцій маніпуляторами з важелями, із захопленнями і з зажимами додатково скріплюють другим затискачем з засувкою. Системою 90 установки великих секцій в контейнер великих секцій зібрану велику секцію встановлюють в контейнер 87 великих секцій. Наприклад, найбільш зручним буде, якщо зібрану велику секцію встановлюють в контейнер 87 збоку. Наприклад, просто горизонтально засовують збоку. Спочатку засовують збоку одну велику секцію разом з тепловим екраном, потім іншу, потім третю і так далі.

На фіг.8 зображена ситуація, коли попередньо всередину контейнера 87 таким же чином вже були встановлені інші великі секції 44, 45 з тепловими екранами 46, 47. Теплові екрани, наприклад, можуть бути виконані з пінопласту, верхня поверхня якого вкрита тонкою фольгою для відображення теплового випромінювання. Наприклад, фольгою з алюмінію.

Після установки всіх великих секцій в систему великих секцій всередину контейнера 87 пристроєм 93 закриття контейнера вставляється стінкою закривають контейнер 87 вставляється стінкою 94. Таким чином збирають систему великих секцій, що складається з контейнера великих секцій з вставляється стінкою, розташованих усередині нього великих секцій і теплових екранів.

На конвеєр 66 опускають кріостат 43 системи великих секцій магнітної котушки.

До місця збірки великий секції 42 кріостат 43 системи великих секцій магнітної котушки підводять конвеєром 66.

Зібрану систему великих секцій, що складається з контейнера 87 зі знімається стінкою, великих секцій, розташованих усередині нього великих секцій і теплових екранів, пристроєм 69 збірки системи великих секцій маніпуляторами 95, 96 з важелями, із захопленнями і з зажимами піднімають і опускають всередину кріостату 43 системи великих секцій магнітної котушки.

Якщо процедуру з'єднання контейнера 87 з пристроєм 69 збірки системи великих секцій маніпуляторами 95, 96 з важелями, із захопленнями і з зажимами здійснювати важко, то цю процедуру можуть здійснювати водолазами в спеціальних особливо утеплених водолазних костюмах, пристосованих для роботи в рідкому гелії. Ця процедура вирішується на основі вирішення питання про доцільність застосування відомих способів і пристроїв логістики та такелажні роботи, добре освоєних людством. Тобто окремо вирішується питання про те, що доцільніше? Автомати, маніпулятори або ручна праця водолазів?

В якості спеціальних водолазних костюмів для роботи в рідкому гелії можуть використовувати космічні скафандри вищого захисту. Це реально, оскільки такі скафандри проектувалися для роботи у відкритому космосі при температурах, близьких до абсолютного нуля. Вони показали свою придатність при роботі при температурі реліктового випромінювання, що становить всього 2,7 градусів Кельвіна, що ще нижче температури рідкого гелію, що становить 4,2 градусів Кельвіна.

Аналогічно збирають інший кріостат системи великих секцій магнітної котушки, аналогічно встановлюють в нього іншу систему великих секцій. При цьому розмір цього кріостату більше, ніж у кріостату 43.

Після цього кріостат 43 системи великих секцій магнітної котушки зі встановленою всередині нього системою великих секцій пристроями 91, 92 збірки кріостату системи великих секцій маніпуляторами з важелями, із захопленнями і з зажимами піднімають і опускають всередину іншого кріостату системи великих секцій магнітної котушки з встановленої в нього інший системою великих секцій прямо на цю систему великих секцій. І так далі.

Процедуру з'єднання кріостату з пристроями 91, 92 збірки кріостату системи великих секцій і від'єднання кріостату від цих пристроїв здійснюють або механічно за допомогою маніпуляторів, або її здійснюють водолазами в спеціальних особливо утеплених водолазних костюмах, пристосованих для роботи в рідкому гелії.

Ця процедура вирішується на основі вирішення питання про доцільність застосування відомих способів і пристроїв логістики та такелажні роботи, добре освоєних людством. Тобто окремо вирішується питання про те, що доцільніше? Автомати, маніпулятори або ручна праця водолазів?

В якості спеціальних водолазних костюмів для роботи в рідкому гелії можуть використовувати космічні скафандри вищого захисту. Це реально, оскільки такі скафандри проектувалися для роботи у відкритому космосі при температурах, близьких до абсолютного нуля. Вони показали свою придатність при роботі при температурі реліктового випромінювання, що становить всього 2,7 градусів Кельвіна, що ще нижче температури рідкого гелію, що становить 4,2 градусів Кельвіна.

Всі магніти з обмоткою малих секцій магнітної котушки, об'єднані у великі секції магнітної котушки, мають композитні надпровідні дроти, продовженням яких є електрично з'єднані з ними дроти 58, 59 виведення енергії, які виходять в верхню частину кріостату системи великих секцій магнітної котушки, в якій вони виконані уздовж його периметра. Наприклад, уздовж окружності. У верхній частині цих проводів 58, 59 виведення енергії містяться ділянки, де розташовані надпровідні магнітні ключі 48, 49 з нагрівачами і з токовводи. (В районі ділянки дроти виведення енергії, де розташований надпровідний магнітний ключ, навколо сверхпроводникового дроти матриці з нормального провідника може не бути.) Провід 58, 59 виведення енергії малих секцій магнітної котушки, встановлених у велику секцію магнітної котушки, виконані таким чином, що в зібраної з них великий секції вони йдуть спочатку внизу уздовж поверхні малих секцій магнітної котушки паралельно один одному поруч один з одним, а потім на кордоні малої секції магнітної котушки самого великого діаметру вони відхиляються вгору під кутом 90 градусів і йдуть вгору паралельно осі магнітів з обмоткою малих секцій магнітної котушки. Потім на велику секцію, утворену з цих малих секцій магнітної котушки, ставлять тепловий екран, а на нього нову велику секцію, композитні надпровідні дроти малих секцій магнітної котушки якої і близько її малих секцій магнітної котушки йдуть разом паралельно один одному уздовж променів, що виходять з одного центру. Провід виведення енергії різних великих секцій системи великих секцій йдуть уздовж різних променів, що виходять з одного центру, при цьому промінь однієї великої секції знаходиться під деяким кутом по відношенню до проводів виведення енергії попередньої великий секції. Між різними найближчими променями кути однакові. Всі разом ці кути між променями, уздовж яких йдуть дроти виведення енергії великих секцій системи великих секцій, утворюють 360 градусів. Провід різних великих секцій однієї системи великих секцій йдуть вертикально вгору уздовж бічної поверхні системи великих секцій разом до верху кріостату системи великих секцій. При цьому вони йдуть уздовж бічної поверхні циліндра, описаного навколо системи великих секцій. При цьому вони йдуть на деякій відстані від його бічної поверхні. Причому можливий варіант, що провід виведення енергії електрично ізолюють від кріостату великих секцій, а електроізоляція стосується цього кріостату, з'єднана з ним і притиснута до нього. Ділянки з надпровідними магнітними ключами 48, 49 з токовводи і нагрівачами теплоизолируют один від одного теплоизоляторами 71, 72.

Конвеєром 66 переміщують кріостати системи великих секцій магнітної котушки, зібрані великі секції, встановлені в системи великих секцій всередині криостатов системи великих секцій між різними складальними цехами 62, 67, 68 по збірці великих секцій, системи великих секцій і криостатов системи великих секцій. У цих цехах зібрані кріостати системи великих секцій встановлюють один всередину іншого. При цьому кріостати 54, 55 системи великих секцій встановлюють один всередину іншого таким чином, що всередині одного, наприклад, кріостату 54 виконана одна система великих секцій, наприклад, 56, над нею виконано ще один кріостат зі своєю системою великих секцій, наприклад, кріостат 55 , наприклад, з системою великих секцій 57, і так далі до самого верхнього кріостату, над яким чергового кріостату немає, а є тільки висновки проводів з токовводи і нагрівачами.

Конвейер 16 перемещает собранные и запитанные энергией малые секции в сборочных цехах 60, 61, 85 по сборке и запитке энергией малых секций магнитной катушки к сборочным цехам 62, 67, 68 по сборке больших секций, системы больших секций и криостатов системы больших секций, в которых попеременно с конвейера 16 снимают малые секции, собирают из них на вспомогательном устройстве 33 большие секции и попеременно снимают собранные на конвейере 66 криостаты с помещенными внутри них системами больших секций и помещают внутрь других криостатов, которые и перемещают на конвейере 66. Потом эти криостаты, внутри которых уже находится своя система больших секций, над которой находятся вставленные в них криостаты со своими системами больших секций, и снимают и устанавливают уже в новые криостаты еще большего размера, в которых и предварительно уже установлена своя система больших секций. І так далі.

Различные криостаты 54, 55 системы больших секций магнитной катушки вместе с собранными системами 56, 57 больших секций магнитной катушки устанавливают (возможно, на подвесах) внутри друг друга таким образом, что все вместе они вместе с собранными системами 56, 57 больших секций магнитной катушки образуют большую много магнитов с обмоткой магнитную катушку Богданова.

Собранные системы 56, 57 больших секций магнитной катушки электрически соединены с проводами 58, 59 вывода энергии, содержащими участки со сверхпроводящими магнитными ключами 48, 49 с нагревателями и с токовводами, расположенные в верхней точке криостатов 54, 55 системы больших секций магнитной катушки, выполненные вдоль их периметров, вложенных один в другой. Например, вдоль окружностей, вложенных одна в другую.

Верхним тепловыми экраном 70 уменьшают теплообмен между частями криостата с участками проводов выводов энергии со сверхпроводящими магнитными ключами 48, 49 с токовводами и нагревателями и остальными частями криостата.

Верхний тепловой экран 70 устанавливают следующим образом. Между проводов вывода энергии прокладывают предварительно сплющенный, по крайней мере, один шланг, а затем этот шланг надувают парами жидкого гелия. Эту процедуру осуществляют либо устройством 69 сборки системы больших секций манипуляторами с рычагами, с захватами и с зажимами, либо осуществляют водолазами в специальных особо утепленных водолазных костюмах, приспособленных для работы в жидком гелии. В качестве таких водолазных костюмов могут использовать космические скафандры высшей защиты. Это реально, поскольку такие скафандры проектировались для работы в открытом космосе при температурах, близких к абсолютному нулю. Они показали свою пригодность при работе при температуре реликтового излучения, составляющей всего 2,7 градусов Кельвина, что еще ниже температуры жидкого гелия, составляющей 4,2 градусов Кельвина.

Таким образом заводом 64 по сборке и запитке энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, собирают и запитывают энергией много магнитов с обмоткой магнитную катушку Богданова.

Собранные криостаты системы больших секций, установленные один внутри другого, конвейер 66 перемещает на завод 65 по соединению запитанной энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, с объектом для использования запасенной в магнитной системе энергии.

На заводе 65 по соединению запитанной энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, объект для использования запасенной в магнитной системе энергии электрически соединяют с запитанной энергией магнитной системой прижимными контактами 98, 99. Эту процедуру осуществляют либо роботами, либо автоматами, либо манипуляторами с рычагами, с захватами и с зажимами, либо осуществляют водолазами в специальных особо утепленных водолазных костюмах, приспособленных для работы в жидком гелии.

Сверху верхнего теплового экрана 70, сверху сверхпроводящих магнитных ключей 48, 49 и сверху прижимных контактов 98, 99 устанавливают верхнюю крышку 97 криостатов системы больших секций. Крышка 97 криостатов системы больших секций может быть выполнена из диэлектрика с высоким удельным сопротивлением (из изолятора). Например, из текстолита. Через нее предварительно пропускают провода 100, 101 объекта для использования запасенной в магнитной системе энергии, а после соединения прижимных контактов 98, 99 с проводами вывода энергии 58, 59 верхнюю крышку 97 криостатов системы больших секций опускают вниз и, возможно, дополнительно герметизируют.

После этого запитанная энергией магнитная система полностью готова к тому, чтобы ее энергию использовал объект для использования запасенной в магнитной системе энергии.

Потужною електростанцією 63 для постачання енергією заводу 64 по збірці і заживлення енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, виробляють енергію і частина енергії перетворюють в електричну енергію. Наприклад, шляхом згоряння палива або шляхом здійснення ядерних або термоядерних реакцій на основі принципів роботи теплової, атомної або термоядерної електростанції. Можливо, шляхом здійснення ядерних або термоядерних вибухів малої потужності в котлі вибухового згоряння. Частина отриманої енергії при цьому направляють для роботи потужних теплових машин, наприклад парових машин, якими рухають поршні і інші елементи пристрою для реалізації способу. і потужна електростанція 63 може бути виконана на основі котла вибухового згоряння, в якому підривають ядерні або термоядерні бомби малої потужності.

Потужна електростанція 63 з'єднана з тепловими машинами, наприклад з паровими машинами, якими пускають у хід різні силові механізми і елементи пристрою для реалізації способу, виконані на заводі 64 по збірці і заживлення енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова. Наприклад, поршні. Наприклад, потужна електростанція 63 створює пар, і пар направляють на поршні і інші силові механізми.

Як електростанції найкраще використовувати електростанцію, виконану на основі третього способу Богданова здійснення керованої реакції термоядерного синтезу і пристрої для його реалізації [8], оскільки така електростанція за короткий проміжок часу за допомогою реакцій термоядерного синтезу дозволяє виділяти енергію, що перевищує енергію всіх електростанцій Землі разом взятих, яку вироблено ними за той же період часу.

Термоядерні мікровибухи третього способу Богданова здійснення керованої реакції термоядерного синтезу, створювані пристроєм для його реалізації [8], можуть або безпосередньо рухати поршні, або давати енергію на теплові машини, які рухають поршні. Наприклад, поршні, які змінюють відстань між системами магнітів з обмоткою, що входять в різні елементи збирається конструкції великий багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова. Наприклад, поршні, які змінюють відстань між складовими частинами малих секцій магнітної котушки або між малими секціями.

і можуть використовувати термоядерні електростанції, виконані на основі термоядерних реакторів з струмами. Наприклад, можуть використовувати термоядерну електростанцію, виконану на основі термоядерного реактора Богданова [16]. Або, наприклад, можуть використовувати термоядерну електростанцію, виконану на основі термоядерного реактора ІТЕР, рішення про будівництво якого у Франції в липні 2005 року вже прийнято.

Відомо, що застосовуються сьогодні для виведення літальних апаратів в космос хімічні ракетні двигуни мають малий питомий вміст енергії на одиницю ваги палива [9], яке не більше 1,2 х 10 ⁷ Дж / кг. Однак в індуктивних накопичувачах енергії з надпровідного багато магнітів з обмоткою магнітної котушками Богданова питомий вміст енергії на одиницю ваги може бути зроблено значно більше. При цьому з ростом маси обмотки m величина накопичуваної в ній енергії зростає пропорційно ступеня m ^5/3 і з ростом щільності струму j пропорційно j ² [10]. Тому теоретично можливо, збільшуючи масу магнітної котушки і щільність струму, на кілька порядків збільшити питомий вміст енергії на одиницю ваги літального апарату, по відношенню до аналогічної величини для хімічних ракетних двигунів. Однак на практиці в існуючих на сьогоднішній день магнітних котушках з одним напрямком струму виникають при заживлення котушки енергією механічні напруги не дозволяють зробити котушку досить легкої (додатково потрібно важкий зміцнюючий каркас). і виникають при заживлення індукційні струми не дозволяють живити котушку струмом великої щільності струму. Тому відомо, що чим більше енергія запасається в котушці з одним напрямком струму, тим менше щільність поточного по обмотці струму.

Цих двох недоліків позбавлена ​​Магнітна котушка Богданова [3], яка крім основної обмотки має додаткову обмотку, розташовану уздовж основної, електроізольований від основної, і систему заживлення основної та додаткової обмоток, виконану з можливістю живити їх протилежно спрямованими струмами, рівними по модулю так, щоб в момент заживлення сумарне магнітне поле обох котушок було приблизно дорівнює нулю. При цьому магнітна енергія обох обмоток відповідно до вираження (3) підсумовується, а сумарне магнітне поле приблизно дорівнює нулю. В результаті при заживлення котушки не виникають індукційні струми, що перешкоджають заживлення, і не виникають механічні напруги, що розривають котушку, як було б у випадку звичайної магнітної котушки. За рахунок цього в магнітної котушці Богданова можна створити, практично, при її довільному розмірі максимально допустиму для даного надпровідника щільність струму. Це так звана щільність струму коротких зразків. Звернемося до цифр. У малих звичайних котушках з енергією 0,1 кДж щільність струму 5 · 10 ^8А / м ² [2], у великих з енергією 10 МДж щільність струму 1 · 10 ⁷ А / м ^2.

Тепер, якщо щільність струму в великих магнітних котушках збільшиться до щільності струму в маленьких, то складе ті ж 5 · 10 ^8А / м ^2, а запасена енергія - як квадрат цієї величини [10], а саме в 250 разів, і складе 2500 МДж. Але струм, як було сказано вище, без особливих зусиль може бути збільшений до щільності струму коротких зразків. Для Nb ₃ Sn це, наприклад, близько 3 × 10 ¹⁰ A / м ² при поле 1 Тл і температурі 4,2К. [11]. Оскільки зазвичай використовується композитний надпровідник, то, якщо ми візьмемо конструктивний струм не більше 0,8 критичного, при співвідношенні нормальної і надпровідних частин 1: 1 отримаємо ~10 ¹⁰ А / м ^2, тобто щільність струму побільшає ще в 20 раз.

Таким чином енергія котушки зросте ще в 400 раз і досягне 10 ⁷ МДж. Це в 10 ⁶ (в 1 млн) раз більше, ніж була енергія звичайної великий котушки. В роботі [10] наведено графік залежності відношення ваги котушки магнітного поля до збереженої енергії для надпровідних котушок Брукса. З графіка випливає, що при щільності критичного струму 10 ^8А / м ² і збереженої енергії 10 ¹⁰ Дж співвідношення вага / запасені енергія дорівнює 5 кг / МДж і, отже, вага котушки магнітного поля, яка може запасти енергію 10 ¹⁰ Дж, становить 50 т. При цьому питомий вміст енергії на одиницю ваги магнітної котушки складе 0,2 МДж / кг.

З огляду на, що запасена енергія пропорційна вазі котушки магнітного поля в ступеня 5/3 і щільності (конструктивної) струму в другому ступені, можна стверджувати, що при конструктивній щільності струму 10 ^9. А / м ² і збереженої енергії 10 ^{15 Дж,} вага котушки магнітного поля складе 500 т. При цьому відношення запасеної енергії до ваги складає 2 · 10 ⁹ Дж / кг, що більш ніж в 100 разів перевищує гранично можливе питомий вміст енергії на одиницю ваги хімічного палива (1,2 × 10 ⁷ Дж / кг).

Всі ці співвідношення можуть ставитися і до магнітної котушці Богданова, якщо вона буде виконана в співвідношенні розмірів котушки Брукса з тим принциповою відмінністю, що в котушці Брукса, виконаної як звичайна котушка з одним напрямком струму, 10 ^{15 Дж,} накопичити неможливо, а в багато магнітів з обмоткою котушки Богданова з обмотками, що мають струми протилежних напрямків, це цілком реально. Якщо котушку Богданова, виконану з співвідношенням розмірів котушки Брукса, живити струмом з конструктивної щільністю коротких зразків 10 ^10А / м ^2, то, відповідно до графіка, енергія 10 ^{15 Дж,} буде накопичена в котушці вагою всього 5 т. У цьому випадку співвідношення запасені енергія до ваги котушки складе 2 × 10 ¹¹ Дж / кг. Це співвідношення більш ніж в 10000 перевищує граничне можливе питомий вміст енергії на одиницю ваги хімічного палива (1,2 × 10 ⁷ Дж / кг [9]).

Накопичувач енергії, виконаний у вигляді магнітної котушки Богданова, системи харчування літального апарату може використовувати магнітні котушки Богданова з дуже великим вмістом енергії, наприклад близько 10 ^{15 Дж,} (один квадрільон джоулів) і вище. Як вже говорилося раніше, магнітна котушка з співвідношенням розмірів котушки Брукса на енергію 10 ^{15 Дж,} (один квадрільон джоулів) важить або 500 т або 5 т в залежності від щільності струму, поточного в магнітної котушці.

При струмі, реально досягнутому в надпровідних системах вага котушки 500 т, при щільності струму досягнутому в коротких зразках, вага котушки 5 т. Відповідно, в першому випадку вага літального апарату очікується близько кількох тисяч тонн, у другому випадку порядку десятків тонн. Створення літального апарату в тисячі тонн і вагою в десятки тонн - це принципово різні за складністю і за матеріальними витратами завдання.

Для того, щоб в накопичувач енергії, виконаний у вигляді магнітної котушки Богданова, системи харчування літального апарату вагою в десятки тонн загнати 10 ^{15 Дж,} (один квадрільон джоулів) енергії, магнітну котушку треба живити струмом так, щоб вона в момент заживлення перебувала б повністю в надпровідного стану.

При заживлення слід звертати увагу на те, що завод 64 по збірці і заживлення енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, з'єднаний зі стартовим комплексом, повинен містити потужну систему охолодження, яка містить потужні рефрижератори. При цьому слід очікувати, що витрати енергії системи охолодження при охолодженні до температури рідкого гелію можуть в діапазоні від 500 до 1000 разів перевищувати кількість запасеної в магнітній системі енергії [12]. Саме це вимагає великого рівня потужності розташованої поруч електростанції.

Друга стадія зміни енергії в магнітній системі - передача зібраної і живиться енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, на об'єкт по використанню енергії магнітної котушки.

Другу стадію - передачу зібраної і живиться енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, на об'єкт по використанню енергії магнітної котушки - здійснюють наступним чином.

Із заводу 64 по збірці і заживлення енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, передають живити енергією магнітну котушку на завод 65 по з'єднанню живиться енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, з об'єктом для використання запасеної в магнітній системі енергії.

На заводі 65 по з'єднанню живиться енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, з об'єктом для використання запасеної в магнітній системі енергії надпровідні магнітні ключі з нагрівачами і з токовводи живиться енергією магнітної системи електрично з'єднують із входом енергоустановки об'єкта. Наприклад, за допомогою притискних контактів.

Можливо, на заводі 65 по з'єднанню живиться енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, з об'єктом для використання запасеної в магнітній системі енергії живити енергією магнітну систему встановлюють всередину об'єкта.

Об'єктом для використання запасеної в магнітній системі, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, енергії може бути або енергетична система країни або континенту, наприклад енергетична система Росії, об'єднаної Європи або Північної Америки, або транспортний засіб, можливо, зі стартовим комплексом транспортного засоби. Наприклад, літальний апарат або літальний апарат зі стартовим комплексом літального апарату.

Наприклад, секції багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова живиться струмом перед стартом літального апарату або з електроракетні двигуном Богданова [5], або з електроракетні двигуном з коаксіальними електродами [6], бажано з прямоточним електроракетні двигуном з коаксіальними електродами, або з електричним двигуном, виконаного у вигляді електромотора з гвинтом, або з антигравітаційним двигуном Богданова [7] за допомогою з'єднаної зі стартовим комплексом літального апарату потужної електростанції.

Третя стадія зміни енергії в магнітній системі - висновок енергії з магнітної системи для використання об'єктом енергії магнітної котушки.

Третю стадію - висновок енергії з магнітної системи для використання об'єктом енергії магнітної котушки - здійснюють наступним чином.

Розглядаємо випадок, коли об'єктом для використання запасеної в магнітної котушці Богданова енергії є транспортний засіб. Решта випадків від цього принципово не відрізняються.

Енергію в магнітній системі змінюють, коли магнітна котушка знаходиться всередині об'єкта для використання запасеної в магнітній системі енергії. Наприклад, всередині транспортного засобу, причому в цьому випадку при виведенні з магнітної системи збереженої енергії енергію направляють на двигун транспортного засобу для постачання його енергією.

Для виведення запасеної енергії в кожній парі магнітів з обмоткою в області верхньої частини проводів 58, 59 виведення енергії, виконаних у вигляді композитних надпровідних проводів, одночасно в надпровідних магнітних ключах 48, 49 нагрівають нагрівачами ділянки пар йдуть один вздовж іншої проводів виведення енергії, електрично з'єднаних з обмоткою магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів в районі розташування токовводов, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану і виводять через токовводи запасені енергію. Легко помітити, що, якщо проводити аналогію з прототипом винаходу, одночасно при цьому виводять енергію з двох магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів за допомогою одночасно працюючих двох надпровідних магнітних ключів.

Кожен надпровідний магнітний ключ при цьому працює в такий спосіб.

Нагрівач 50 нагрівають шляхом подачі на нього через дроти 51, 106 електричного струму, наприклад, від потужної електростанції 63, або за рахунок ефекту Джоуля-Ленца, або за рахунок інших термоелектричних явищ. Наприклад, за рахунок ефекту Пельтьє. Нагрівачем 50 нагрівають ділянку проводу виведення енергії 48, електрично з'єднаний з обмоткою магніту з обмоткою.

Нагрівачем 50 нагрівають ділянку проводу виведення енергії 48 в районі розташування токовводов 52, 53 між ними, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану і виводять через токовводи запасені енергію.

Якщо нагрів здійснюють, наприклад, за рахунок ефекту Пельтьє, то, можливо, що при цьому нагрівачі можуть складатися із з'єднання двох або більш напівпровідникових матеріалів з такими властивостями, що при одному напрямку струму через них нагрівач нагрівають, а при іншому напрямку струму нагрівач охолоджують. Нагрівач 50 і дроти 51, 106 електрично ізольовані від інших елементів надпровідних магнітних ключів.

Таким чином здійснюють висновок запасеної енергій (комутацію збереженої енергії).

При виведенні збереженої енергії енергію виводять по черзі, нагріваючи нагрівачами по одному ділянки з нагрівачами і з токовводи проводів 58, 59 виведення енергії уздовж периметрів криостатов 54, 55 системи великих секцій магнітної котушки. Нагрівають по одному дроту по черзі вздовж периметра кожного кріостату, і по черзі виводять енергію з нагрітих проводів. Спочатку нагрівають по одному дроту по черзі і по черзі виводять енергію з нагрітих дротів, розташованих по периметру одного кріостату, потім по периметру іншого кріостату і так далі.

Надпровідні магніти з обмоткою нагрівачами надпровідних магнітних ключів для комутації нагріваються на невеликих ділянках. На нагрітих ділянках надпровідні магніти з обмоткою переходять в нормальний стан і одночасно невеликими порціями імпульсами пускають на токовводи під час комутації електричний струм, переводячи в нього запасені в них енергію. Енергія виводиться одночасно з обмоток кожної пари обмоток так, щоб сила струму в одній з них весь час дорівнювала силі струму в інший.

При цьому енергія виводиться спочатку з однієї секції, при цьому охолоджуючий її рідкий гелій і рідкий азот можуть повністю випаровуватися, потім з іншої і так далі. В цьому випадку для кожної секції може бути зроблений окремий кріостат з рідким гелієм, вкладений в окремий кріостат (посудину дьюара) з рідким азотом. Це дозволить обійтися без окремої системи скраплення газів, що вимагається для підтримання температури рідкого гелію при нагріванні ділянки надпровідника при перекладі його в нормальний стан при виведенні збереженої енергії.

После вывода из системы питания в результате коммутации запасенной в ее сверхпроводящей магнитной катушке Богданова энергии эта энергия переносится по проводам током на двигатель летательного аппарата и там используется.

Каким образом сделать так, чтобы нагрев токовводов не требовал установки на летательный аппарат дополнительных рефрижераторных систем?

Сверхпроводящие магниты с обмоткой системой сверхпроводящих магнитных ключей для коммутации нагреваются на небольших участках. На нагретых участках сверхпроводящие магниты с обмоткой переходят в нормальное состояние и одновременно небольшими порциями импульсами пускают на токовводы во время коммутации электрический ток, переводя в него запасенную в них энергию. Энергия выводится одновременно с обмоток каждой пары обмоток так, чтобы сила тока в одной из них все время была равна силе тока в другой.

При этом энергия выводится сначала из одной секции, при этом охлаждающий ее жидкий гелий и жидкий азот могут полностью испаряться, затем из другой и так далее. В этом случае для каждой секции может быть сделан отдельный криостат с жидким гелием, вложенный в отдельный криостат (сосуд дьюара) с жидким азотом. А в случае, если в одном криостате используются горизонтальные тепловые экраны, отделяющие большие секции друг от друга, то сначала в криостате выводится энергия из верхней большой секции, при этом в верхней части криостата вокруг этой большой секции гелий может испариться, затем из следующей более низкой большой секции, сверху от нее и вокруг нее в криостате гелий и может испариться, и так далее. Это позволит обойтись без отдельной системы сжижения газов, требующейся для поддержания температуры жидкого гелия при нагреве участка сверхпроводника при переводе его в нормальное состояние при выводе запасенной энергии.

Гелий просто по очереди испаряют из верхних участков отдельных криостатов системы больших секций, и так во всех криостатах со всеми системами больших секций магнитной катушки. При этом большие катушки могут переходить в нормальное состояние, нагреваться и при этом из них по-прежнему длительное время будет выходить запасенная энергия. При этом запасенная энергия будет выводиться за время, превышающее время омического затухания тока в нормальной части магнитов с обмоткой обмоток больших катушек, поскольку это время путем увеличения диаметров магнитов с обмоткой обмоток может быть сделано достаточно велико.

Магнитная энергия внутри большой секции уменьшается за счет омической диссипации энергии. В объеме большой секции, размер магнитов R, время затухания тока равно [13, 14]:

де ~ Т ^3/2 ,

- проводимость обмотки большой секции,

R - размер магнитов с обмоткой большой секции,

с - скорость света.

Оценим, в каком диапазоне меняется эта величина, если размеры больших секций магнитной катушки меняются от 1 м до 10 м (для расчета в системе СГС следует взять величины от 100 см до 1000 см).

Подставим в выражение (6) проводимость меди, равную примерно 10 ¹⁷ единиц СГСЭ [13], и получим, что указанное время затухания электрического тока меняется от 14 с до 1400 с для указанных размеров секций, с магнитами с обмоткой, выполненных из композитного сверхпроводника с матрицей из меди, при условии перехода его в нормальное состояние.

Если сравнить это время с типичным временем, в течение которого ракета со старта разгоняется для выхода на орбиту порядка 1000 с, то видно, что 100 секций с размерами 1 м (для расчета в системе СГС следует взять 100 см) или одна секция с размерами 10 м (1000 см) легко смогут выводить свою энергию на двигатель летательного аппарата для того, чтобы он вышел на орбиту.

Таким образом, можно легко выводить энергию из многих систем больших секций магнитной катушки по очереди, начиная с самых верхних больших секций магнитной катушки в каждом криостате больших секций магнитной катушки, пока из системы больших секций магнитной катушки не будет выведена вся запасенная а них энергия, даже если при этом сверху вниз будет выкипать весь жидкий гелий и большие секции будут переходить в нормальное состояние и уже из нормального состояния будут отдавать запасенную магнитную энергию и нагреваться при этом за счет джоулева нагрева.

Если, например, использовать 4 системы больших секций магнитной катушки с размерами порядка 10 м (1000 см), то с помощью запасенной в них энергии вполне можно разогнать летательный аппарат до первой космической скорости, пролететь на этой скорости до любого участка Земли, затормозить, приземлиться, а потом стартовать снова, взять курс обратно и еще раз приземлиться на месте первого старта. Даже при условии, что всякий раз гелий будет полностью выкипать и будет затухание тока за счет джоулева нагрева.

При этом за 1 час можно будет легко слетать в любой уголок земного шара со скоростью баллистической ракеты. А в Америку, например, из Европы минут за 20-25. Именно столько требуется баллистической ракете для преодоления этого расстояния.

Полет со стартом, разгоном, приземлением, вторым стартом, вторым разгоном и вторым приземлением с возвращением за счет использования запасенной в много магнитов с обмоткой магнитной катушке Богданова энергии выглядит следующим образом.

Сначала выводят энергию из внешней системы больших секций магнитной катушки с наибольшими радиусами, потом из системы больших секций магнитной катушки с радиусами поменьше, потом еще меньше и так далее. При этом допускается испарение за счет джоулева нагрева сначала гелия из внешнего криостата №1 внешней системы больших секций магнитной катушки, потом из расположенного внутри него криостата чуть меньших размеров №2, потом из криостата еще меньших размеров №3, вложенного в криостат №2, и так далее.

При цьому з першої частини систем великих секцій магнітної котушки виводять магнітну енергію і використовують на старті літального апарату з великою багато магнітів з обмоткою магнітної котушками Богданова і першою частиною криостатов цих перших систем великих секцій магнітної котушки можуть випаровувати при цьому рідкий гелій цих криостатов, а з другий частини систем великих секцій магнітної котушки виводять магнітну енергію вже на посадку літального апарату з великою багато магнітів з обмоткою магнітної котушками Богданова і вже з другої частини криостатов цих других систем великих секцій магнітної котушки можуть випаровувати рідкий гелій.

Відповідно, якщо політ йде на іншу планету з поверненням або на інший аеропорт з поверненням, то вже при цьому з третьої частини систем великих секцій магнітної котушки виводять магнітну енергію і використовують на другому старті літального апарату з великою багато магнітів з обмоткою магнітної котушками Богданова і третьої частиною криостатов, які відповідають цим третім системам великих секцій магнітної котушки, можуть випаровувати при цьому рідкий гелій цих криостатов, а з четвертої частини систем великих секцій магнітної котушки виводять магнітну енергію вже на посадку літального апарату з великою багато магнітів з обмоткою магнітної котушками Богданова і вже з четвертої частини криостатов, відповідних вже цим четвертим системам великих секцій магнітної котушки, можуть випаровувати рідкий гелій. І так далі.

Після виведення з багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова всієї збереженої в ній енергії її можуть розбирати і використовувати по-новому. і її можуть по частинах розбирати під час польоту і викидати при цьому відпрацьовані системи великих секцій магнітної котушки і кріостати, з яких випарувалося весь рідкий гелій, як ступені багатоступінчастої ракети, коли з них вийде все паливо.

Однак відмінність систем великих секцій магнітної котушки від ступенів ракети з хімічним ракетним паливом в тому, що в системах великих секцій магнітної котушки може бути використано збереженої енергії на одиницю ваги в сотні і навіть в тисячі разів більше, ніж міститься енергії на одиницю ваги палива хімічних ракетних двигунів.

Четверта стадія - передача магнітної котушки після виведення її збереженої енергії об'єктом по використанню енергії магнітної котушки на завод по розбиранню магнітної котушки, по виготовленню з магнітної системи вихідних елементів для її нової заживлення і по підготовці її до нової заживлення. Завод з розбирання може збігатися з заводом по збірці.

Четвертую стадию - передачу магнитной катушки после вывода ее запасенной энергии объектом по использованию энергии магнитной катушки на завод по разборке магнитной катушки и по изготовлению из магнитной системы исходных элементов для ее новой запитки осуществляют заводом по разборке (по демонтажу), например, путем повторения в обратной последовательности всех операций по сборке магнитной катушки.

Могут использовать два завода по сборке и запитке магнитной катушки энергией. При этом одним заводом осуществляют сборку и запитку энергией новой магнитной катушки, а другим заводом осуществляют демонтаж старой магнитной катушки, из которой энергию уже вывели.

Потом заводами могут менять выполняемые ими задачи на противоположные. То есть сначала одним заводом собирают и запитывают энергией магнитную катушку, а другим заводом разбирают и готовят другую магнитную катушку к новой запитке, а потом наоборот.

Устройство для реализации способа Богданова изменения количества магнитной энергии в магнитной системе в первом варианте (лучшем, но более дорогом и более сложном варианте, чем второй вариант) состоит из следующих элементов.

Криостат 1 запитки и сборки малых секций магнитных катушек, наполненный жидким гелием, совмещен с мощной системой охлаждения, включающей мощные рефрижераторные станции. Криостат 1 запитки и сборки малых секций магнитных катушек входит в сборочный цех 85 по сборке и запитке энергией малых секций магнитной катушки. И уже в составе сборочного цеха 85 по сборке и запитке энергией малых секций магнитной катушки криостат 1 запитки и сборки малых секций магнитных катушек входит в состав завода 64 по сборке и запитке энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова.

Завод 64 по сборке и запитке энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, соединен с мощной электростанцией 63.

Мощная электростанция 63 для снабжения энергией завода 64 по сборке и запитке энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, может быть тепловой, атомной или термоядерной электростанцией. и она может быть выполнена на основе котла взрывного сгорания, в котором взрывают ядерные или термоядерные бомбы малой мощности.

Мощная электростанция 63 соединена с тепловыми машинами, например с паровыми машинами, которые выполнены с возможностью приводить в действие различные силовые механизмы и элементы устройства для реализации способа, выполненные на заводе 64. Например, поршни.

Сборочный цех малой секции завода 64 по сборке и запитке энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, состоит из следующих элементов.

В криостате 1 запитки и сборки малых секций магнитных катушек, наполненном жидким гелием, выполнены две разбираемые системы 2, 3 составных частей малых секций магнитной катушки. При этом разбираемые системы 2, 3 составных частей малых секций магнитной катушки содержат сверхпроводящие магниты с обмоткой. Предусмотрена возможность запитывать магниты с обмоткой одной разбираемой системы током с одним направлением вектора плотности тока, и предусмотрена возможность запитывать магниты с обмоткой другой разбираемой системы током с противоположным направлением вектора плотности тока. При этом разбираемые системы 2, 3 составных частей малых секций магнитной катушки состоят из нескольких составных частей малых секций магнитной катушки, выполненных с возможностью отодвигаться от остальных составных частей малых секций магнитной катушки, находящихся в составе разбираемой системы. При этом радиусы магнитов с обмоткой разбираемых систем 2, 3 составных частей малых секций магнитной катушки лежат в некотором диапазоне от максимального до минимального радиусов одной малой секции магнитной катушки. Каждая малая секция каждой из разбираемых систем 2, 3 имеет магниты с обмоткой, выполненные так, что их продолжением являются провода 4, 5 вывода энергии, выполненные из композитных сверхпроводников, содержащих провода из сверхпроводника, помещенных в матрицу из нормального проводника, например, из меди или алюминия.

Разбираемые системы 2, 3 выполнены так, что оси их магнитов с обмоткой вертикальны.

В верхней части проводов 4, 5 вывода энергии выполнены сверхпроводящие магнитные ключи 73, 74 с токовводами и нагревателями, выполненные с возможностью запитывать разбираемые системы 2, 3 составных частей малых секций магнитной катушки энергией. Предусмотрена возможность сверху к сверхпроводящим магнитным ключам 73, 74 опускать прижимные контакты, электрически соединенные с мощной электростанцией 63, прижимать к ним, замыкать, электрически соединять, запитывать через них энергией разбираемые системы 2, 3, а потом прижимные контакты размыкать и снова поднимать.

Системы 6, 7 перемещения составных частей малых секций магнитной катушки выполнены с возможностью соединяться с составными частями 8, 9 малой секции магнитной катушки стыковочными устройствами 10, 11, например рычагами с захватами и зажимами, которые выполнены с возможностью захватывать две составные части 8, 9 малой секции магнитной катушки по одной составной части каждой малой секции магнитной катушки от каждой из разбираемых систем 2, 3 составных частей малых секций магнитной катушки и отодвигать в вертикальном направлении от разбираемых систем 2, 3. При этом системы 12, 13 выдвижения и удержания в фиксированном положении стыковочных устройств соединены со стыковочными устройствами 75, 76 с рычагами с захватами и зажимами. Системы 12, 13 выдвижения и удержания в фиксированном положении стыковочных устройств со стыковочными устройствами 75, 76 с рычагами с захватами и зажимами соединены с разбираемыми системами 2, 3 составных частей малых секций магнитной катушки и выполнены с возможностью удерживать их в исходном положении при отделении от них составных частей малых секций магнитной катушки.

Одна система 6 перемещения составных частей малых секций магнитной катушки выполнена сверху от разбираемых систем 2, 3, а другая система систем 7 перемещения составных частей малых секций магнитной катушки выполнена снизу от разбираемых систем 2, 3.

и системы 6, 7 перемещения составных частей малых секций магнитной катушки выполнены с возможностью стыковочными устройствами 10, 11, например рычагами с захватами и зажимами, перемещать в горизонтальном направлении две составные части 8, 9 малой секции магнитной катушки и соединять их с системами 14, 15 удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции. Конвейер 16 системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки выполнен с возможностью перемещаться между системами 14, 15 удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции. Системы 14, 15 удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции выполнены с возможностью перемещать составные части малых секций магнитной катушки с помощью рычагов с зажимами и захватами, например, с помощью манипуляторов автоматов таким образом, чтобы обе составные части разместились над конвейером 16 системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки.

Системы 6, 7 перемещения составных частей малых секций магнитной катушки содержат различные электромоторы, выполненные внутри них. Системы 6, 7 перемещения составных частей малых секций магнитной катушки установлены на рельсах 83, 84. Электромоторы электрически соединены с системой электропитания, например с мощной электростанцией 63, различными проводами и рельсами 83, 84, при этом предусмотрена возможность двигать системы 6, 7 перемещения составных частей малых секций магнитной катушки в моменты времени, когда ими перемещают составные части малых секций. Системы 14, 15 удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции и содержат различные электромоторы, выполненные внутри них. Электромоторы электрически соединены с системой электропитания, например с мощной электростанцией 63, различными проводами. При этом в системах 6, 7, 14, 15 используют электромоторы, которые в состоянии работать при криогенных температурах. В основном, при температуре жидкого гелия. При этом в верхней системе 6 перемещения составных частей малых секций магнитной катушки выполнено отверстие, в которое вставляют разбираемую магнитную систему составных частей малых секций магнитной катушки. Соответствующее отверстие выполнено и над нижней системой 7 перемещения составных частей малых секций магнитной катушки, в которое вставляют другую разбираемую магнитную систему составных частей малых секций магнитной катушки.

Системы 14, 15 удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции выполнены между разбираемыми системами 2, 3 и между системами 6, 7 перемещения составных частей малых секций магнитной катушки.

Тепловая машина 17, например паровая машина, соединенная с мощной электростанцией 63, выполнена сверху поршня 18.

Тепловая машина 17 может содержать гидравлический пресс, механически соединенный с поршнем 18.

Между системами 14, 15 удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции выполнен поршень 18.

На фигурах изображен момент времени, когда над конвейером 16 системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки уже установлены две самые первые составные части 77, 78 самой первой малой секции. Отличие проводов вывода энергии первых составных частей 77, 78 самой первой малой секции в том, что в одной ее составной части, например в верхней составной части 77, провода вывода энергии идут сразу вверх.

Поршень 18 выполнен с возможностью сближать две составные части 77, 78 малой секции магнитной катушки навстречу друг другу так, чтобы магниты с обмоткой 19, 20 составной части 77 малой секции магнитной катушки от одной разбираемой системы 2 вошли между магнитами с обмоткой 21, 22 другой составной части 78 малой секции магнитной катушки от другой разбираемой системы 3.

Поршень 18 выполнен сверху от конвейера 16.

При этом поршень 18 выполнен с возможностью опускаться сверху вниз на конвейер 16 и на лежащую на ней составную часть 8 малой секции магнитной катушки составную часть 9 малой секции магнитной катушки.

Магниты с обмоткой малой секции магнитной катушки электрически изолированы друг от друга через матрицы 23, 24 из жесткого диэлектрика с наклонными поверхностями. При этом предусмотрена возможность передачи на них механических усилий через матрицы 23, 24 из жесткого диэлектрика с наклонными поверхностями, при этом между наклонными поверхностями выполнены пазы, а между пазами выполнен, по крайней мере, один выступ. В качестве жесткого диэлектрика может быть выполнен текстолит или другой материал, привычный для использования в криогенной технике. На наклонных поверхностях выполнены слои 25, 26 из эластичного диэлектрика, например губчатой или пористой резины. Снаружи от слоев 25, 26 на некотором расстоянии друг от друга выполнены упругие пружинящие пластины 27, 28. В поперечном разрезе участок матрицы из диэлектрика со слоями эластичного материала и с прижатыми пружинящими пластинами имеет форму либо треугольника, либо трапеции, напоминающих вид поперечного разреза клина, причем эти элементы выполнены с возможностью многократного вхождения и выхода одной составной части малой секции магнитной катушки из другой составной части малой секции магнитной катушки так, чтобы упругие пружинящие пластины соприкасались и давили на наклонные поверхности. Предусмотрена возможность наклонным поверхностям одной составной части малой секции магнитной катушки входить между наклонными поверхностями другой составной части малой секции магнитной катушки.

Упругие пружинящие пластины 27, 28 выполнены с возможностью пружинить и прижиматься к слоям 25, 26, когда на них давит приближающаяся другая составная часть малой секции магнитной катушки.

Магниты с обмоткой различных составных частей 8, 9 малой секции магнитной катушки выполнены с возможностью запитки токами противоположных направлений.

Магниты с обмоткой 19, 20, 21, 22, матрицы 23, 24 из жесткого диэлектрика с наклонными поверхностями и слои 25, 26 из эластичного диэлектрика могут быть выполнены таким образом, что у магнитов с обмоткой каждой составной части 8 и 9 малой секции магнитной катушки есть поперечные относительно их осей плоскости симметрии, при этом магниты с обмоткой выполнены с возможностью входить в пазы другой составной части малой секции магнитной катушки между ее витками так, что плоскости симметрии магнитов с обмоткой проходят при сближении составных частей мимо друг друга таким образом, что направление силы отталкивания, действующей между витками, меняется на противоположное.

В матрице из диэлектрика составной части малой секции с двух сторон от горизонтального участка провода вывода энергии выполнен участок, имеющий аналогичное строение, как и вокруг магнитов с обмоткой, только с элементами меньшего размера по высоте и по ширине. На этом участке матрицы из диэлектрика выполнен либо паз, либо выступ, на которой выполнен аналогичный слой из эластичного диэлектрика, к которому присоединена аналогичная пружинящая пластина, при этом все сделано по высоте и по ширине меньшего размера. На этот участок матрицы из диэлектрика и предусмотрена возможность передавать давление поршня 18. В поршне 18 выполнен вырез (паз), в который предусмотрена возможность вводить вертикальные участки проводов вывода энергии, а в вырезе (в пазе) выполнены пластины 79, 80, образующие вместе решетку, которыми предусмотрена возможность давить на участок матрицы из диэлектрика там, где она окружает горизонтальные участки проводов 81, 82 вывода энергии, которые на границе матрицы из диэлектрика поворачивают на 90 градусов и идут далее вертикально вверх. и предусмотрена возможность в этот вырез (в паз) вводить вертикальные участки проводов вывода энергии между пластинами 79, 80, когда на конвейер 16 поочередно будут устанавливать другие составные части других малых секций. и предусмотрена возможность удерживать этот участок матрицы из диэлектрика стыковочными устройствами 10, 11, например рычагами с захватами и зажимами, при отделении от разбираемых систем 2, 3 составных частей малых секций магнитной катушки очередных составных частей малых секций.

На конвейере 16 выполнен специальный выступ. При этом предусмотрена возможность устанавливать участок матрицы из диэлектрика, окружающий горизонтальный участок проводов вывода энергии, так, чтобы этот участок встал на специальный выступ конвейера. При этом этим предусмотрена возможность устанавливать участок матрицы из диэлектрика, окружающий горизонтальный участок проводов вывода энергии, так, чтобы выступом давить снизу на этот участок нижней составной части малой секции так, чтобы провод вывода энергии одной составной части малой секции, выполненный на выступе, вошел внутрь паза другой составной части малой секции.

Предусмотрена возможность дополнительно закреплять составные части 8, 9 малой секции магнитной катушки, например, зажимом с защелкой.

Предусмотрена возможность после запитки энергией малой секции магнитной катушки удалять ее от разбираемых систем 2, 3 вдоль плоскости, перпендикулярной осям витков обмотки магнитов и находящейся на одинаковом расстоянии от разбираемых систем конвейером 16 системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки.

Предусмотрена возможность объединения малых секций 30, 31 магнитной катушки с различными радиусами в большую секцию системой 32 удержания и размещения малых секций магнитной катушки при сборке большой секции магнитной катушки.

Система 32 удержания и размещения малых секций магнитной катушки при сборке большой секции магнитной катушки выполнена с возможностью поднимать малую секцию 30 с конвейера 16 рычагами с захватами и манипуляторами и устанавливать ее вокруг самой маленькой малой секции магнитной катушки 31, поперечные размеры которой лежат между других радиусов r ₁₁ до r ₁₂ , установленной на вспомогательном устройстве 33. При этом поперечные размеры малой секции 26 магнитной катушки лежат между радиусами r ₂₁ , r ₂₂ , и они превышают r ₁₁ и r ₁₂ .

Система 32 удержания и размещения малых секций магнитной катушки при сборке большой секции магнитной катушки соединена с конвейером 16 и с вспомогательным устройством 33 системы конвейерной сборки больших секций из малых секций.

Система 90 установки большой секции магнитной катушки в контейнер больших секций соединена с вспомогательным устройством 33 системы конвейерной сборки больших секций из малых секций и с конвейером 66.

Тепловая машина 34, например паровая машина, соединена с мошной электростанцией 63, выполнена сверху поршня 35 и выполнена с возможностью двигать его и передавать на него механические усилия.

Тепловая машина 34 может содержать гидравлический пресс, механически соединенный с поршнем 35.

Поршень 35 выполнен с возможностью соединяться с малой секцией 30. При этом поршень 35 выполнен с возможностью давить сверху на малую секцию 30 и опускать ее вниз так, чтобы она опустилась вниз так, чтобы внутри нее оказалась малая секция 31. Предусмотрена возможность соединять малую секцию 31 со специальными захватами, выполненными с возможностью выдвигаться из конвейера для того, чтобы удержать ее на одном месте. По бокам малых секций 30, 31 магнитной катушки выполнены матрицы 36, 37 из жесткого диэлектрика с наклонными поверхностями, на которых выполнены слои 38, 39, выполненные из эластичного материала, например губчатой или пористой резины. Матрицы 36, 37 из жесткого диэлектрика с наклонными поверхностями выполнены с возможностью одной малой секции магнитной катушки входить внутрь другой малой секции магнитной катушки и с возможностью многократного повторения вхождения и выхода одной малой секции магнитной катушки из другой так, чтобы наклонные поверхности одной матрицы находились внутри наклонных поверхностей другой. Снаружи слоев выполнены упругие пружинящие пластины 40, 41, соединенные с матрицами 36, 37 из жесткого диэлектрика с наклонными поверхностями. Упругие пружинящие пластины 40, 41 могут быть соединены с матрицами 36, 37 из жесткого диэлектрика с наклонными поверхностями, например, с помощью клея, возможно, с помощью эпоксидной смолы или при помощи винтов. Предусмотрена возможность соприкосновения упругой пружинящей пластины одной малой секции с другой малой секцией.

Малые секции выполнены с возможностью устанавливаться на вспомогательном устройстве 33 системы конвейерной сборки больших секций из малых секций магнитной катушки, при этом предусмотрена возможность собирать на вспомогательном устройстве 33 большую катушку из малых секций, при этом предусмотрена возможность собирать большую секцию, по крайней мере, из двух малых секций, при этом предусмотрена возможность транспортировать вспомогательным устройством 33, по крайней мере, две соединенные вместе малые секции, образующие большую секцию.

Предусмотрена возможность контейнер 87 собранных больших секций, выполненный с возможностью открываться и закрываться, опускать сверху и устанавливать на вспомогательное устройство 86 в одном из сборочных цехов 60, 61, 85 по сборке и запитке энергией малых секций магнитной катушки. Например, контейнер 87 может быть выполнен в виде цилиндра с большим боковым отверстием для вставки собранных больших секций и вставляемой стенки, которая это отверстие, возможно, частично, закрывает. Кроме, того, например, контейнер 87 может быть выполнен в виде цилиндрической клетки, половину боковой поверхности которой образует дверь, выполненная с возможностью открываться и закрываться.

Вспомогательное устройство 86 содержит захваты и зажимы, которые в нужное время выдвигают снизу из устройства для захвата и зажима установленного на нем контейнера 87 собранных больших секций. Кроме того, это устройство, например, может быть выполнено в виде конвейера.

Предусмотрена возможность после сбора заданного количества малых секций магнитной катушки в большую секцию 42 системой 90 установки больших секций в контейнер больших секций собранную большую секцию 42 скреплять первым зажимом с защелкой, разворачивать вокруг этой системы 90 на 180 градусов и устанавливать под расположенным сверху отверстием в потолке криостата 89 под выполненной сверху шахтой. Предусмотрена возможность подъемником устройства 90 собранную большую секцию 42 поднимать вверх, чтобы после этого устанавливать в контейнер 87.

Предусмотрена возможность через отверстие в потолке криостата 89 и через выполненную сверху шахту опускать на большую секцию 42 тепловой экран 88.

Тепловой экран 88 выполнен из теплоизолятора - из материала с малой теплопроводностью и покрыт сверху отражателем теплового излучения. Например, тепловой экран может быть выполнен из пенопласта, верхняя поверхность которого покрыта тонкой фольгой для отражения теплового излучения. Например, фольгой из алюминия. Предусмотрена возможность тепловой экран 88 опускать сверху уже на собранную большую секцию 42 в тот момент времени, когда она установлена на систему 90 установки больших секций в контейнер больших секций. Предусмотрена возможность большую секцию 42 вместе с тепловым экраном 88 системой 90 установки больших секций в контейнер больших секций манипуляторами с рычагами, с захватами и с зажимами дополнительно скреплять вторым зажимом с защелкой. Предусмотрена возможность системой 90 установки больших секций в контейнер больших секций собранную большую секцию устанавливать в контейнер 87 больших секций. Например, предусмотрена возможность собранную большую секцию устанавливать в контейнер 87 сбоку. Например, предусмотрена возможность собранную большую секцию просто горизонтально задвигать сбоку.

На фиг.8 изображена ситуация, когда предварительно внутрь контейнера 87 таким же образом уже были установлены другие большие секции 44, 45 с тепловыми экранами 46, 47. Тепловые экраны, например, могут быть выполнены из пенопласта, верхняя поверхность которого покрыта тонкой фольгой для отражения теплового излучения. Например, фольгой из алюминия.

Предусмотрена возможность после установки всех больших секций в систему больших секций внутрь контейнера 87 устройством 93 закрытия контейнера вставляемой стенкой закрывать контейнер 87 вставляемой стенкой 94. Предусмотрена возможность таким образом собирать систему больших секций, состоящую из контейнера больших секций с вставляемой стенкой, расположенных внутри него больших секций и тепловых экранов.

Предусмотрена возможность на конвейер 66 опускать криостат 43 системы больших секций магнитной катушки.

Предусмотрена возможность к месту сборки большой секции 42 криостат 43 системы больших секций магнитной катушки подводить конвейером 66.

Предусмотрена возможность собранную систему больших секций, состоящую из контейнера 87 со снимаемой стенкой, больших секций, расположенных внутри него больших секций и тепловых экранов, устройством 69 сборки системы больших секций манипуляторами 95, 96 с рычагами, с захватами и с зажимами поднимать и опускать внутрь криостата 43 системы больших секций магнитной катушки.

Предусмотрена возможность, если процедуру соединения контейнера 87 с устройством 69 сборки системы больших секций манипуляторами 95, 96 с рычагами, с захватами и с зажимами осуществлять трудно, то эту процедуру могут осуществлять водолазами в специальных особо утепленных водолазных костюмах, приспособленных для работы в жидком гелии.

В качестве специальных водолазных костюмов для работы в жидком гелии могут использовать космические скафандры высшей защиты.

Предусмотрена возможность криостат 43 системы больших секций магнитной катушки с установленной внутри него системой больших секций устройствами 91, 92 сборки криостата системы больших секций манипуляторами с рычагами, с захватами и с зажимами поднимать и опускать внутрь другого криостата системы больших секций магнитной катушки с установленной в него другой системой больших секций прямо на эту систему больших секций.

Предусмотрена возможность процедуру соединения криостата с устройствами 91, 92 сборки криостата системы больших секций и отсоединения криостата от этих устройств осуществлять либо механически с помощью манипуляторов, либо водолазами в специальных особо утепленных водолазных костюмах, приспособленных для работы в жидком гелии.

Предусмотрена возможность после сборки большой секции 42 дополнительно скреплять ее зажимом с защелкой и устанавливать (возможно, на подвесе) в контейнере 87.

Предусмотрена возможность устанавливать в контейнере 87 большие секции 44, 45, разделенные друг от друга тепловыми экранами 46, 47. Тепловые экраны, например, могут быть выполнены из пенопласта, верхняя поверхность которого покрыта тонкой фольгой для отражения теплового излучения. Например, фольгой из алюминия.

Все магниты с обмоткой малых секций магнитной катушки каждой большой секции имеют провода, продолжением которых являются провода 58, 59 вывода энергии, электрически соединенные с ними, выполненные в виде композитных сверхпроводящих проводов, которые выходят в верхнюю часть криостатов 54, 55 системы больших секций магнитной катушки, в которых они выполнены вдоль их периметров. Например, вдоль окружностей. Таким образом, все провода с токовводами вывода энергий от всех больших секций магнитной катушки системы больших секций магнитной катушки в верхней точке выполнены вдоль внутренних периметров криостатов 54, 55 системы больших секций магнитной катушки. Например, вдоль окружности. В верхней части этих проводов 58, 59 вывода энергии находятся участки, где расположены сверхпроводящие магнитные ключи 48, 49 с нагревателями и с токовводами. (В районе участка провода вывода энергии, где расположен сверхпроводящий магнитный ключ, вокруг сверхпроводникового провода матрицы из нормального проводника может не быть.) Провода 58, 59 вывода энергии малых секций магнитной катушки, установленных в большую секцию магнитной катушки, выполнены таким образом, что после выхода из собранной большой секции они идут сначала внизу вдоль поверхности малых секций магнитной катушки параллельно друг другу рядом друг с другом, а потом на границе малой секции магнитной катушки самого большого диаметра они отклоняются вверх под углом 90 градусов и идут вверх параллельно оси магнитов с обмоткой малых секций магнитной катушки. Потом на большую секцию, образованную из этих малых секций магнитной катушки, ставят тепловой экран, а на него новую большую секцию, композитные сверхпроводящие провода малых секций магнитной катушки которой и около ее малых секций магнитной катушки идут вместе параллельно друг другу вдоль лучей, исходящих из одного центра. Провода вывода энергии различных больших секций системы больших секций идут вдоль различных лучей, исходящих из одного центра, при этом луч одной большой секции находится под некоторым углом по отношению к проводам вывода энергии предыдущей большой секции. Между различными ближайшими лучами углы одинаковые. Все вместе эти углы между лучами, вдоль которых идут провода вывода энергии больших секций системы больших секций, образуют 360 градусов. Провода различных больших секций одной системы больших секций идут вертикально вверх вдоль боковой поверхности системы больших секций вместе до верха криостата системы больших секций. При этом они идут вдоль боковой поверхности цилиндра, описанного вокруг системы больших секций. При этом они идут на некотором расстоянии от его боковой поверхности. Причем возможен вариант, что провод вывода энергии электрически изолирован от криостата больших секций, а электроизоляция касается этого криостата, соединена с ним и прижата к нему. Участки проводов вывода энергии 58, 59 со сверхпроводящими магнитными ключами 48, 49 с токовводами и нагревателями теплоизолированы друг от друга теплоизоляторами 71, 72.

В каждой большой секции в каждой паре магнитов с обмоткой на верхних участках сверхпроводящих композитных проводов 58, 59 вывода энергии на участках пар идущих один вдоль другого витков обмотки магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов выполнены сверхпроводящие магнитные ключи 48, 49, содержащие нагреватели, соединенные с токовводами. Легко заметить, что, если проводить аналогию с прототипом изобретения, здесь предусмотрена возможность одновременно выводить энергию из пары магнитов с обмоткой с токами, текущими в противоположные стороны с помощью одновременно работающих двух сверхпроводящих магнитных ключей.

Нагреватель 50 соединен с проводами 51, 106 и выполнен с возможностью менять свою температуру при подаче на него через эти провода электрического тока, например, от мощной электростанции 63 либо за счет эффекта Джоуля - Ленца, либо за счет других термоэлектрических явлений. Например, за счет эффекта Пельтье.

Нагревателем 50 нагревают участок провода вывода энергии 48 в районе расположения токовводов 52, 53 между ними путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния и выводят через токовводы запасенную энергию.

Если нагрев осуществляют, например, за счет эффекта Пельтье, то, возможно, что при этом нагреватель 50 может состоять из соединения двух или более полупроводниковых материалов с такими свойствами, что при одном направлении тока через них нагреватель выполнен с возможностью нагреваться, а при другом направлении тока нагреватель выполнен с возможностью нагрев охлаждаться. Нагреватель 50 и провода 51, 106 электрически изолированы от других элементов сверхпроводящих магнитных ключей.

Предусмотрена возможность устанавливать различные криостаты 54, 55 системы больших секций магнитной катушки вместе с собранными системами 56, 57 больших секций магнитной катушки (возможно, на подвесах) внутри друг друга таким образом, что все вместе они вместе с собранными системами 56, 57 больших секций магнитной катушки после сборки образуют магнитную систему, образующую большую магнитную катушку Богданова.

Предусмотрена возможность выводить энергию из собранных систем 56, 57 больших секций магнитной катушки через провода 58, 59 вывода энергии, содержащие участки с нагревателями и с токовводами. При этом предусмотрена возможность располагать провода 58, 59 вывода энергии, содержащие участки с нагревателями и с токовводами, таким образом, чтобы участки с нагревателями и с токовводами располагались в верхней точке криостатов 54, 55 системы больших секций магнитной катушки. При этом предусмотрена возможность располагать участки с нагревателями и с токовводами вдоль периметров криостатов 54, 55 системы больших секций магнитной катушки, вложенных один в другой. Например, вдоль окружностей, вложенных одна в другую.

Завод 64 по сборке и запитке энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, содержит несколько сборочных цехов 60, 61, 85 по сборке и запитке энергией малых секций магнитной катушки, выполненных с возможностью запитывать энергией малые секции различных размеров, выполненные с возможностью входить в сквозные осевые отверстия малых секций большего размера.

При этом надо сказать, что изображенный на фиг.1 сборочный цех 85 по сборке и запитке энергией малых секций магнитной катушки выполнен с возможностью запитывать энергией центральные малые секции магнитной катушки той магнитной системы, энергию которой изменяют. Это следует из того, что у центральных малых секций магнитной катушки может не быть сквозного осевого отверстия, а у всех других малых секций магнитной катушки сквозные осевые отверстия есть. При этом у центральных малых секций самые малые размеры среди остальных малых секций магнитной катушки. Соответственно, другие сборочные цеха 60, 61 по сборке и запитке энергией малых секций магнитной катушки имеют большие размеры. Причем размер сборочного цеха по сборке и запитке энергией малых секций магнитной катушки, как правило, увеличивается с ростом размера собираемой и запитываемой в нем энергией малой секции магнитной катушки. При этом речь идет о длине и ширине сборочного цеха. Причем принципиально нет никаких различий между устройством сборочного цеха 85 и другими сборочными цехами 60, 61 по сборке и запитке энергией малых секций магнитной катушки.

Поскольку размеры малых секций от одного сборочного цеха к другому меняются, то и ширина конвейера и должна меняться. Як цього добитися? Для этого конвейер 16 содержит в сборочном цехе 85 самого маленького размера один транспортер, в следующем сборочном цехе к нему добавляется другой транспортер и так далее. Транспортеры конвейера 16 идут параллельно друг другу.

Сборочные цеха 60, 61, 85 по сборке и запитке энергией малых секций магнитной катушки содержат несколько пар систем перемещения составных частей малых секций магнитной катушки, выполненные с возможностью разбирать несколько пар разбираемых систем составных частей малых секций магнитной катушки, и несколько систем удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции. Для каждого диапазона разброса размеров малых секций магнитной катушки есть свои отдельные сборочные цеха 60, 61, 85 по сборке и запитке энергией малых секций магнитной катушки.

Все сборочные цеха 60, 61, 85 по сборке и запитке энергией малых секций магнитной катушки соединены конвейером 16 системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки со сборочными цехами 62, 67, 68 по сборке больших секций, системы больших секций и криостатов системы больших секций. Все эти цеха соединены конвейером 16 системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки как поточной линией конвейера.

Собранные системы 56, 57 больших секций магнитной катушки электрически соединены с проводами 58, 59 вывода энергии, содержащими участки со сверхпроводящими магнитными ключами 48, 49 с нагревателями и с токовводами, расположенные в верхней точке криостатов 54, 55 системы больших секций магнитной катушки, выполненные вдоль их периметров, вложенных один в другой. Например, вдоль окружностей, вложенных одна в другую.

Верхний тепловой экран 70 выполнен между участками проводов выводов энергии со сверхпроводящими магнитными ключами 48, 49 с токовводами и нагревателями и остальными частями криостата и выполнен с возможностью уменьшать теплообмен между частями криостата с участками проводов выводов энергии со сверхпроводящими магнитными ключами 48, 49 с токовводами и нагревателями и остальными частями криостата.

Верхний тепловой экран 70 содержит установленный между проводов вывода энергии предварительно сплющенный, по крайней мере, один шланг, выполненный наполняться парами жидкого гелия, при этом предусмотрена возможность наполнять шланг парами жидкого гелия. Внутри шланга может быть выполнено несколько отсеков, например, шланг изнутри может состоять из губчатой резины. Предусмотрена возможность устанавливать и монтировать тепловой экран в криостате либо устройством 69 сборки системы больших секций манипуляторами с рычагами, с захватами и с зажимами, либо водолазами в специальных особо утепленных водолазных костюмах, приспособленных для работы в жидком гелии. В качестве таких водолазных костюмов могут использовать космические скафандры высшей защиты.

Завод 64 по сборке и запитке энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, соединен с заводом 65 по соединению запитанной энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, с объектом для использования запасенной в магнитной системе энергии.

Завод 64 по сборке и запитке энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, выполнен с возможностью конвейером 66 перемещать собранную и запитанную энергией магнитную систему, выполненную в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, на завод 65 по соединению запитанной энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, с объектом для использования запасенной в магнитной системе энергии.

На заводе 65 по соединению запитанной энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, предусмотрена возможность электрически соединять объект для использования запасенной в магнитной системе энергии с запитанной энергией магнитной системой прижимными контактами 98, 99. Предусмотрена возможность осуществлять это соединение либо роботами, либо автоматами, либо манипуляторами с рычагами, с захватами и с зажимами, либо осуществляют водолазами в специальных особо утепленных водолазных костюмах, приспособленных для работы в жидком гелии.

Зверху верхнього теплового екрану 70, зверху надпровідних магнітних ключів 48, 49 і зверху притискних контактів 98, 99 передбачена можливість встановлювати верхню кришку 97 криостатов системи великих секцій. Кришка 97 криостатов системи великих секцій може бути виконана з діелектрика з високим питомим опором (з ізолятора). Наприклад, з текстоліту. Через неї проведені дроти 100, 101 об'єкта для використання запасеної в магнітній системі енергії, при цьому передбачена можливість електричного з'єднання притискних контактів 98, 99 з проводами виведення енергії 58, 59.

Кожен з складальних цехів 62, 67, 68 по збірці великих секцій, системи великих секцій і криостатов системи великих секцій містить пристрій 69 збірки системи великих секцій і кріостату системи великих секцій, що містить маніпулятори з важелями, із захопленнями і з зажимами, виконане з можливістю маніпуляторами з важелями, із захопленнями і з зажимами збирати системи великих секцій магнітної котушки і встановлювати в кріостати системи великих секцій.

Складальні цехи 62, 67, 68 великих секцій, системи великих секцій і криостатов системи великих секцій з'єднує конвеєр 66.

Передбачена можливість після збору певної кількості малих секцій магнітної котушки в велику секцію 42 велику секцію 42 пристроєм 69 збірки системи великих секцій і кріостату системи великих секцій маніпуляторами з важелями, із захопленнями і з зажимами додатково скріплювати затискачем з клямкою і встановлювати (можливо, на підвісі) в криостате 43 системи великих секцій магнітної котушки.

Передбачена можливість переміщати конвеєром 66 кріостати системи великих секцій магнітної котушки, зібрані великі секції, встановлені в системи великих секцій всередині криостатов системи великих секцій між різними складальними цехами 62, 67, 68 по збірці великих секцій, системи великих секцій і криостатов системи великих секцій. Передбачена можливість в складальних цехах 62, 67, 68 по збірці великих секцій, системи великих секцій і криостатов системи великих секцій зібрані кріостати системи великих секцій встановлювати один всередину іншого. При цьому передбачена можливість кріостати 54, 55 системи великих секцій встановлювати один всередину іншого таким чином, що всередині одного виконана одна система великих секцій, наприклад, 56, над нею виконано ще один кріостат зі своєю системою великих секцій, наприклад, 57, і так далі до самого верхнього кріостату, над яким чергового кріостату немає, а є тільки висновки проводів з надпровідними магнітними ключами з токовводи і нагрівачами.

Передбачена можливість конвеєром 16 переміщати зібрані і живити енергією малі секції в складальних цехах 60, 61, 85 по збірці і заживлення енергією малих секцій магнітної котушки до складальним цехам 62, 67, 68 по збірці великих секцій, системи великих секцій і криостатов системи великих секцій, в яких передбачена можливість поперемінно знімати з конвеєра 16 малі секції, збирати з них на допоміжному пристрої 33 великі секції, поперемінно знімати зібрані на конвеєрі 66 кріостати з поміщеними усередині них системами великих секцій і поміщати всередину інших криостатов, які передбачена можливість і переміщати на конвеєрі 66 іншому місці. Можна потім ці кріостати, всередині яких вже знаходиться своя система великих секцій, над якою знаходяться вставлені в них кріостати зі своїми системами великих секцій, і знімати і встановлювати вже в нові кріостати ще більшого розміру, в яких і попередньо вже встановлена ​​своя система великих секцій.

Завод 64 по збірці і заживлення енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, з'єднаний з заводом 65 по з'єднанню залатаній енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, з об'єктом для використання запасеної в магнітної системі енергії.

На заводі 65 по з'єднанню живиться енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, з об'єктом для використання запасеної в магнітній системі енергії передбачена можливість електрично з'єднувати надпровідні магнітні ключі з нагрівачами і з токовводи живиться енергією магнітної системи із входом енергоустановки об'єкта . Наприклад, за допомогою притискних контактів.

Можливо, на заводі 65 по з'єднанню живиться енергією магнітної системи, виконаної у вигляді багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова, з об'єктом для використання запасеної в магнітній системі енергії живити енергією магнітну систему встановлюють всередину об'єкта

Передбачена можливість встановлювати живити енергією секції багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова всередині транспортного засобу, причому передбачена можливість при виведенні з магнітної системи збереженої енергії спрямовувати енергію на двигун транспортного засобу для постачання його енергією.

Наприклад, передбачена можливість встановлювати секції багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова всередині літального апарату або з електроракетні двигуном Богданова [5], або з електроракетні двигуном з коаксіальними електродами [6], бажано з прямоточним електроракетні двигуном з коаксіальними електродами, або з електричним двигуном, виконаного у вигляді електромотора з гвинтом, або з антигравітаційним двигуном Богданова [7]. Передбачена можливість з'єднувати секції багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова з з'єднаної зі стартовим комплексом літального апарату потужної електростанцією. Наприклад, за допомогою теплової, атомної або термоядерної електростанції. Як електростанції найкраще використовувати електростанцію, виконану на основі третього способу Богданова здійснення керованої реакції термоядерного синтезу і пристрої для його реалізації [8], оскільки така електростанція за короткий проміжок часу за допомогою реакцій термоядерного синтезу дозволяє виділяти енергію, що перевищує енергію всіх електростанцій Землі разом взятих, яку вироблено ними за той же період часу.

Доповнення до першого варіанту, що мають значення при практичній реалізації способу.

1. При виготовленні розбираємо систем складових частин малих секцій між проводами виведення енергії різних складових частин малих секцій встановлюють діелектричні пластини, які при розбиранні знімають і прибирають.

У магніті складової частини малої секції виконані кілька витків обмотки, наприклад 10 або 100, щоб магнітне поле магніту на його осі було значно більше, ніж в районі дроти виведення енергії. Це потрібно для того, щоб силові напруги, що діють на дроти виведення енергії, були б значно нижче, ніж радіальні напруги, що діють на магніт. Це потрібно для того, щоб в той момент часу, коли складові частини малої секції з'єднають, дроти виведення енергії займали б трохи місця, а це потрібно для того, щоб можна було б легко скомпонувати різні дроти виведення енергії, що йдуть від різних малих секцій до місця виведення енергії великий секції.

Для зменшення механічних навантажень рекомендується зменшувати товщину обмотки магнітів малої секції, обмежувати число магнітів з обмоткою їх обмотки, а діаметр магнітів з обмоткою максимально збільшувати!

За рахунок цього зменшують магнітне поле малої секції, а значить, зменшують і радіальні навантаження, що викликаються силою Ампера, пропорційній магнітному полю. Але оскільки магнітна енергія витка пропорційна його радіусу в п'ятого ступеня (в п'ятого ступеня, підкреслюю!), То тут криється колосальна перспектива на порядки збільшувати кількість запасеної в витках енергії, збільшуючи діаметри тонких магнітів з обмоткою. А малих секцій з тонкими витками треба робити максимально багато. Принципы конвейерной сборки это позволяют. При этом напоминаю, что в двух составных частях малой секции до их соединения в малую секцию радиальные напряжения велики, а после соединения они уменьшаются с ростом числа включенных навстречу друг другу магнитов с обмоткой малых секций.

2. Конвейеров, таких как конвейер 16 системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки, может быть много. Все они могут быть выполнены параллельно друг другу, и каждый из них может нести собранные малые секции магнитной катушки своего радиуса. Все они могут работать поточной линией конвейера так же, как и конвейер 16 системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки, в данном описании изобретения описан только один конвейер 16 системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки из-за экономии места на чертежах.

3. Вертикальные участки проводов вывода энергии при сборке малых секций можно окружать трубкой из диэлектрика с высоким удельным сопротивлением. Для этого с верхней составной частью малой секции предварительно соединяют такую трубку из диэлектрика, а потом опускают ее вместе с составной частью на вертикальную часть провода вывода энергии другой составной части малой секции так, чтобы трубка окружила и этот провод. Это целесообразно делать для того, чтобы при транспортировки собранные малой секции вертикальные участки ее проводов вывода энергии не раздвигались бы в разные стороны.

4. Внутри криостатов с жидким гелием различные сборочные работы, а и ремонтные работы в том случае, если возникают сложности в их осуществлении автоматами или манипуляторами, осуществляют водолазами в специальных особо утепленных водолазных костюмах, приспособленных для работы в жидком гелии.

Эта процедура решается на основе решения вопроса о целесообразности применения известных способов и устройств логистики и такелажных работ, хорошо освоенных человечеством. То есть отдельно решается вопрос о том, что целесообразнее? Автоматы, манипуляторы или ручной труд водолазов?

Теперь о толщине токовводов, о толщине проводов вывода энергии и о толщине проводов обмотки магнитов с обмоткой.

Самая большая толщина проводов у токовводов, затем чуть меньше толщина проводов вывода энергии и самая маленькая толщина у проводов обмотки магнитов с обмоткой. Самую большую толщину проводов делают у токовводов потому, что через них выходит запасенная магнитная энергия в то время, когда они полностью находятся в нормальном состоянии и поэтому греются больше всех. То, что толщина проводов вывода энергии чуть меньше, обусловлено тем, что сначала они при выводе энергии в сверхпроводящем состоянии, а затем нагреваются и постепенно переходят в нормальное состояние. При этом греются они чуть меньше. То, что самая маленькая толщина у проводов обмотки магнитов с обмоткой, обусловлено тем, что они совсем не греются, поскольку находятся в сверхпроводящем состоянии.

При этом возможно постепенное увеличение толщины проводов вывода энергии снизу вверх пропорционально тому, как эти провода будут греться по мере испарения жидкого гелия при выводе запасенной магнитной энергии.

Другий варіант

Традиционный способ изменения энергии в магнитной системе, выполненной в виде магнитной катушки, соответственно, состоящий из запитки энергии и вывода запасенной энергии.

Традиционный способ запитки магнитной катушки, содержащей, по крайней мере, один магнит с обмоткой, следующий. Сверхпроводящий магнит с обмоткой нагревателем сверхпроводящего магнитного ключа нагревают на небольшом участке обмотки. На нагретом участке обмотку сверхпроводящего магнита с обмоткой переводят в нормальное состояние и одновременно на него токовводами сверхпроводящего магнитного ключа пускают электрический ток. Сверхпроводящую магнитную катушку Богданова можно запитывать током традиционным способом с тем отличием, что одновременно запитка идет для пар обмоток, одновременно запитываемых токами противоположных направлений. Ток вводится одновременно в обмотки каждой пары обмоток так, чтобы сила тока в одной из них все время была равна силе тока в другой.

Легко заметить, что, если проводить аналогию с прототипом изобретения, одновременно при этом вводят энергию в пару обмоток с противоположными направлениями токов с помощью одновременно работающих двух сверхпроводящих магнитных ключей. Сверхпроводящий магнитный ключ содержит участок провода вывода энергии, выполненный из композитного сверхпроводника (возможно, просто сверхпроводящую проволоку без нормального проводника), на котором выполнен нагреватель и два токоввода. Нагреватели каждого сверхпроводящего ключа нагревают два провода вывода энергии, выводят их из сверхпроводящего состояния, а две пары токовводов вводят в них энергию. При этом одним работающим сверхпроводящим магнитном ключом в один виток пары вводят ток одного направления, а другим работающим сверхпроводящим магнитным ключом в другой виток пары вводят ток другого направления.

Для виведення запасеної енергії в кожній парі магнітів з обмоткою в області верхньої частини проводів 58, 59 виведення енергії, виконаних у вигляді композитних надпровідних проводів, одночасно в надпровідних магнітних ключах 48, 49 нагрівають нагрівачами ділянки пар йдуть один вздовж іншої проводів виведення енергії, електрично з'єднаних з обмоткою магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів в районі розташування токовводов, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану і виводять через токовводи запасені енергію. Легко помітити, що, якщо проводити аналогію з прототипом винаходу, одночасно при цьому виводять енергію з двох магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів за допомогою одночасно працюючих двох надпровідних магнітних ключів.

Для виведення запасеної енергії в кожній парі магнітів з обмоткою в області верхньої частини проводів 58, 59 виведення енергії, виконаних у вигляді композитних надпровідних проводів, одночасно в надпровідних магнітних ключах 48, 49 нагрівають нагрівачами ділянки пар йдуть один вздовж іншої проводів виведення енергії, електрично з'єднаних з обмоткою магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів в районі розташування токовводов, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану і виводять через токовводи запасені енергію. Легко помітити, що, якщо проводити аналогію з прототипом винаходу, одночасно при цьому виводять енергію з двох магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів за допомогою одночасно працюючих двох надпровідних магнітних ключів.

Кожен надпровідний магнітний ключ при цьому працює в такий спосіб.

Нагрівач 50 нагрівають шляхом подачі на нього через дроти 51, 106 електричного струму, наприклад, від потужної електростанції 63 або за рахунок ефекту Джоуля-Ленца, або за рахунок інших термоелектричних явищ. Наприклад, за рахунок ефекту Пельтьє. Нагрівачем 50 нагрівають ділянку проводу виведення енергії 48, електрично з'єднаний з обмоткою магніту з обмоткою.

Нагрівачем 50 нагрівають ділянку проводу виведення енергії 48 в районі розташування токовводов 52, 53 між ними, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану і виводять через токовводи запасені енергію.

Якщо нагрів здійснюють, наприклад, за рахунок ефекту Пельтьє, то, можливо, що при цьому нагрівачі можуть складатися із з'єднання двох або більш напівпровідникових матеріалів з такими властивостями, що при одному напрямку струму через них нагрівач нагрівають, а при іншому напрямку струму нагрівач охолоджують. Нагрівач 50 і дроти 51, 106 електрично ізольовані від інших елементів надпровідних магнітних ключів.

Таким чином здійснюють висновок збереженої енергії (комутацію збереженої енергії).

третій варіант

Третій варіант способу наступний. На одній осі виконані дві магнітні котушки з наскрізними отворами, включені назустріч один одному. Наприклад, дві надпровідні магнітні котушки. Всередину них вводять дві системи магнітів з обмоткою по одній системі всередину кожної котушки. Притискають до них контакти, щоб зняти виникли індукційні струми. Після зняття струмів контакти прибирають. Після цього два поршня зближують, і обидві системи магнітів з обмоткою виводять з кожної котушки назустріч один одному. Між котушками магнітне поле зменшується до нуля. Тому в обох системах магнітів з обмоткою при виході з котушок змінюється магнітний потік, що проходить через магніти з обмоткою. Зміна магнітного потоку створює ЕРС самоіндукції. ЕРС самоіндукції створює струм в магнітної котушці. Таким чином, кожна система магнітів з обмоткою кожної малої секції магнітної котушки створює власний кругової азимутальний електричний струм, який породжує аксіальне магнітне поле, спрямоване вздовж осі. Оскільки аксіальні магнітні поля обох систем магнітів з обмоткою спрямовані назустріч один одному, при зближенні систем магнітів з обмоткою поршні здійснюють роботу проти сил відштовхування систем магнітів з обмоткою, і ця робота йде на збільшення магнітної енергії наводяться в обох системах магнітів з обмоткою струмів, яке супроводжується зростанням сили струмів в кожному витку (в кожній обмотці). Системи магнітів з обмоткою з'єднуються через шар високоомного діелектрика (ізолятора) і об'єднуються в одну малу секцію. Мала секція виводиться з осі між котушками уздовж площини, перпендикулярної осі і знаходиться на рівній відстані від кожної котушки. Надалі малі секції об'єднують у великі секції з окремими криостате, а з великих секцій магнітної котушки виготовляють одну велику магнітну котушку Богданова.

Звертаю увагу на те, що всі операції заживлення цим способом можуть бути проведені при температурі рідкого гелію або безпосередньо в криостате в оточенні рідкого гелію, або в криостате в оточенні пари рідкого гелію. Це дає можливість при зростанні швидкості руху поршнів домогтися щільності струмів коротких зразком в кожному з магнітів з обмоткою (в кожній з обмоток) малої секції магнітної котушки.

Кожна система магнітів з обмоткою кожної малої секції магнітної котушки спочатку оточена потужним бандажем, який кріпиться до неї на системі роликів або кульок. Після об'єднання двох систем магнітів з обмоткою в малу секцію силове навантаження сил Ампера, що діє на магніти з обмоткою в радіальному напрямку, багаторазово зменшується, оскільки радіальні магнітні поля магнітів з обмоткою однієї системи в районі магнітів з обмоткою іншої системи зменшують її радіальні магнітні поля, спрямовані в інший бік.

При об'єднанні малих секцій магнітної котушки між ними вставляють системи роликів або кульок, які потім можуть прибирати, а малі секції потім можуть притискати один до одного додатковими поршнем, об'єднувати у великі секції та додатково фіксувати після об'єднання додатковим бандажем.

У другому способі замість магнітних котушок постійного поля використовують індукційні магнітні котушки. Збільшують їх магнітне поле, а далі все як в першому способі. У третьому способі системи магнітів з обмоткою живиться струмом традиційним способом, а потім зближують один з одним. Далі все як в першому способі.

Для виведення запасеної енергії в кожній парі магнітів з обмоткою в області верхньої частини проводів 58, 59 виведення енергії, виконаних у вигляді композитних надпровідних проводів, одночасно в надпровідних магнітних ключах 48, 49 нагрівають нагрівачами ділянки пар йдуть один вздовж іншої проводів виведення енергії, електрично з'єднаних з обмоткою магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів в районі розташування токовводов, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану і виводять через токовводи запасені енергію. Легко помітити, що, якщо проводити аналогію з прототипом винаходу, одночасно при цьому виводять енергію з двох магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів за допомогою одночасно працюючих двох надпровідних магнітних ключів.

Для виведення запасеної енергії в кожній парі магнітів з обмоткою в області верхньої частини проводів 58, 59 виведення енергії, виконаних у вигляді композитних надпровідних проводів, одночасно в надпровідних магнітних ключах 48, 49 нагрівають нагрівачами ділянки пар йдуть один вздовж іншої проводів виведення енергії, електрично з'єднаних з обмоткою магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів в районі розташування токовводов, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану і виводять через токовводи запасені енергію. Легко помітити, що, якщо проводити аналогію з прототипом винаходу, одночасно при цьому виводять енергію з двох магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів за допомогою одночасно працюючих двох надпровідних магнітних ключів.

Кожен надпровідний магнітний ключ при цьому працює в такий спосіб.

Нагрівач 50 нагрівають шляхом подачі на нього через дроти 51, 106 електричного струму, наприклад, від потужної електростанції 63 або за рахунок ефекту Джоуля-Ленца, або за рахунок інших термоелектричних явищ. Наприклад, за рахунок ефекту Пельтьє. Нагрівачем 50 нагрівають ділянку проводу виведення енергії 48, електрично з'єднаний з обмоткою магніту з обмоткою.

Нагрівачем 50 нагрівають ділянку проводу виведення енергії 48 в районі розташування токовводов 52, 53 між ними, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану і виводять через токовводи запасені енергію.

Якщо нагрів здійснюють, наприклад, за рахунок ефекту Пельтьє, то, можливо, що при цьому нагрівачі можуть складатися із з'єднання двох або більш напівпровідникових матеріалів з такими властивостями, що при одному напрямку струму через них нагрівач нагрівають, а при іншому напрямку струму нагрівач охолоджують. Нагрівач 50 і дроти 51, 106 електрично ізольовані від інших елементів надпровідних магнітних ключів.

Таким чином здійснюють висновок збереженої енергії (комутацію збереженої енергії).

четвертий варіант

Спосіб Богданова зміни кількості магнітної енергії в магнітній котушці пристроєм для його реалізації за допомогою автоелектронного модулятора Богданова [15].

Для того щоб в накопичувач енергії, виконаний у вигляді магнітної котушки Богданова системи харчування 1 літального апарату з антигравітаційним двигуном вагою в десятки тонн, загнати 10 ^{15 Дж,} (один квадрільон джоулів) енергії, магнітну котушку треба живити струмом так, щоб вона в момент заживлення перебувала б повністю в надпровідного стану. Крім описаних вище способів, цього можна домогтися ще й за допомогою автоелектронного модулятора Богданова [15].

Для цього треба живити індуктивний накопичувач енергії (магнітну котушку) енергією в два етапи. Спочатку, як це вже відомо, запитка йде через токовводи, під'єднані до нагрітої ділянки надпровідника перпендикулярно за рахунок нагріву в нормальний стан до тих пір, поки щільність струму не перестане збільшуватися. Потім, охолодивши вже всю котушку до надпровідного стану, котушка починає живитися струмом вже новим способом за допомогою автоелектронна модулятора Богданова [15]. Це дозволить з великою ймовірністю досягти щільності струму коротких зразків у всій магнітної котушці Богданова, оскільки запитка йде, коли вся котушка вже повністю перейшла в надпровідний стан. У тому числі і ті ділянки, через які йде запитка, оскільки запитка йде спеціальним чином промодулірованной електромагнітної хвилею, яка падає на надпровідник зі строго визначеним в даній точці напрямком вектора електричного поля лінійно поляризованої хвилі, яке в цій даній точці змінюється тільки за величиною, але не за направленням. (Не плутати з просто лінійно поляризованої хвилею, в якій вектор електричного поля в даній точці у напрямку змінюється.)

Цим варіантом способу можна живити розбираються системи 2, 3 складових частин малих секцій магнітної котушки на першому етапі заживлення, а потім робити все так, як описано в першому варіанті способу.

Для виведення запасеної енергії в кожній парі магнітів з обмоткою в області верхньої частини проводів 58, 59 виведення енергії, виконаних у вигляді композитних надпровідних проводів, одночасно в надпровідних магнітних ключах 48, 49 нагрівають нагрівачами ділянки пар йдуть один вздовж іншої проводів виведення енергії, електрично з'єднаних з обмоткою магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів в районі розташування токовводов, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану і виводять через токовводи запасені енергію. Легко помітити, що, якщо проводити аналогію з прототипом винаходу, одночасно при цьому виводять енергію з двох магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів за допомогою одночасно працюючих двох надпровідних магнітних ключів.

Для вывода запасенной энергии в каждой паре магнитов с обмоткой в области верхней части проводов 58, 59 вывода энергии, выполненных в виде композитных сверхпроводящих проводов, одновременно в сверхпроводящих магнитных ключах 48, 49 нагревают нагревателями участки пар идущих один вдоль другого проводов вывода энергии, электрически соединенных с обмоткой магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов в районе расположения токовводов, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния, и выводят через токовводы запасенную энергию. Легко заметить, что, если проводить аналогию с прототипом изобретения, одновременно при этом выводят энергию из двух магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов с помощью одновременно работающих двух сверхпроводящих магнитных ключей.

Каждый сверхпроводящий магнитный ключ при этом работает следующим образом.

Нагреватель 50 нагревают путем подачи на него через провода 51, 106 электрического тока, например, от мощной электростанции 63 либо за счет эффекта Джоуля-Ленца, либо за счет других термоэлектрических явлений. Например, за счет эффекта Пельтье. Нагревателем 50 нагревают участок провода вывода энергии 48, электрически соединенного с обмоткой магнита с обмоткой.

Нагревателем 50 нагревают участок провода вывода энергии 48 в районе расположения токовводов 52, 53 между ними, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния и выводят через токовводы запасенную энергию.

Если нагрев осуществляют, например, за счет эффекта Пельтье, то, возможно, что при этом нагреватели могут состоять из соединения двух или более полупроводниковых материалов с такими свойствами, что при одном направлении тока через них нагреватель нагревают, а при другом направлении тока нагреватель охлаждают. Нагреватель 50 и провода 51, 106 электрически изолированы от других элементов сверхпроводящих магнитных ключей.

Таким образом осуществляют вывод запасенной энергии (коммутацию запасенной энергии).

Пятый вариант

Способ Богданова изменения количества магнитной энергии в магнитной катушке устройством для его реализации с помощью индукционных магнитных катушек.

Способ Богданова изменения количества магнитной энергии в магнитной катушке устройством для его реализации с помощью индукционных магнитных катушек осуществляют таким же образом, как первый и третий вариант способа и устройства для его реализации, с тем отличием, что с двух сторон от двух частей двух малых секций магнитной катушки устанавливают индукционные магнитные катушки, которые включают навстречу друг другу. Индукционными магнитными катушками создают переменное магнитное поле, в частях малых секций магнитной катушки в магнитах создают противоположно направленные токи, которые при сближении магнитных катушек за счет возникновения ЭДС самоиндукции усиливают друг друга.

Для вывода запасенной энергии в каждой паре магнитов с обмоткой в области верхней части проводов 58, 59 вывода энергии, выполненных в виде композитных сверхпроводящих проводов, одновременно в сверхпроводящих магнитных ключах 48, 49 нагревают нагревателями участки пар идущих один вдоль другого проводов вывода энергии, электрически соединенных с обмоткой магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов в районе расположения токовводов, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния и выводят через токовводы запасенную энергию. Легко заметить, что, если проводить аналогию с прототипом изобретения, одновременно при этом выводят энергию из двух магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов с помощью одновременно работающих двух сверхпроводящих магнитных ключей.

Для вывода запасенной энергии в каждой паре магнитов с обмоткой в области верхней части проводов 58, 59 вывода энергии, выполненных в виде композитных сверхпроводящих проводов, одновременно в сверхпроводящих магнитных ключах 48, 49 нагревают нагревателями участки пар идущих один вдоль другого проводов вывода энергии, электрически соединенных с обмоткой магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов в районе расположения токовводов, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния, и выводят через токовводы запасенную энергию. Легко заметить, что, если проводить аналогию с прототипом изобретения, одновременно при этом выводят энергию из двух магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов с помощью одновременно работающих двух сверхпроводящих магнитных ключей.

Каждый сверхпроводящий магнитный ключ при этом работает следующим образом.

Нагреватель 50 нагревают путем подачи на него через провода 51, 106 электрического тока, например, от мощной электростанции 63 либо за счет эффекта Джоуля-Ленца, либо за счет других термоэлектрических явлений. Например, за счет эффекта Пельтье. Нагревателем 50 нагревают участок провода вывода энергии 48, электрически соединенного с обмоткой магнита с обмоткой.

Нагревателем 50 нагревают участок провода вывода энергии 48 в районе расположения токовводов 52, 53 между ними, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния и выводят через токовводы запасенную энергию.

Если нагрев осуществляют, например, за счет эффекта Пельтье, то, возможно, что при этом нагреватели могут состоять из соединения двух или более полупроводниковых материалов с такими свойствами, что при одном направлении тока через них нагреватель нагревают, а при другом направлении тока нагреватель охлаждают. Нагреватель 50 и провода 51, 106 электрически изолированы от других элементов сверхпроводящих магнитных ключей.

Таким образом осуществляют вывод запасенной энергии (коммутацию запасенной энергии).

Шестой вариант

Шестой вариант может быть выполнен в виде первого варианта с тем отличием, что вместо слоев с эластичным диэлектриком и упругих пружинящих пластин к магнитам с обмоткой или к матрицам из диэлектрика составных частей малых секций или малых секций различных размеров присоединены системы роликов или шариков. При этом матрицы из диэлектрика не имеют наклонные поверхности в местах стыковки составных частей малых секций или в местах стыковки малых секций с различными размерами, а их поверхности в этих местах выполнены параллельными осям магнитов с обмоткой составных частей малых секций. При этом в местах стыковки выполнены системы роликов или шариков.

Возможен такой случай исполнения этого варианта.

Каждая система магнитов с обмоткой каждой малой секции магнитной катушки первоначально окружена мощным бандажом, который крепится к ней на системе роликов или шариков. При объединении составных частей малых секций магнитной катушки их приближают друг к другу по системам роликов или шариков. После объединения двух систем магнитов с обмоткой составных частей малых секций магнитной катушки в малую секцию силовая нагрузка сил Ампера, действующей на магниты с обмоткой в радиальном направлении, многократно уменьшается, поскольку радиальные магнитные поля магнитов с обмоткой обмоток одной системы в районе магнитов с обмоткой обмоток другой системы уменьшают ее радиальные магнитные поля, направленные в другую сторону.

При объединении малых секций магнитной катушки с различными радиусами принцип сближения такой же, как и при сближении магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов. Отличия между ними только в том, что при сближении малых секций магнитной катушки силы Ампера, препятствующие такому сближению, уменьшены почти до нуля.

При объединении малых секций магнитной катушки с различными радиусами их приближают друг к другу по системам роликов или шариков, при этом система роликов или шариков крепится с внешней и внутренней стороны малой секции магнитной катушки. Малые секции двигают друг к другу сохраняемыми поперечными диэлектрическими вставками, которые толкают дополнительные поршни. При сближении малые секции давят на бандажи, которые и движутся по системам роликов или шариков. В результате этого малые секции заменяют бандажи и встают на их место. После этого сохраняемые поперечные диэлектрические вставки соединяют друг с другом и крепят в соединенном положении с помощью соединительного устройства. Например, фиксируют в соединенном положении с помощью защелок или зажимов. и могут, например, крепить болтами.

Таким образом малые секции объединяют в большие секции. После этого большие секции устанавливают в термоизолированные друг от друга криостаты.

Для вывода запасенной энергии в каждой паре магнитов с обмоткой в области верхней части проводов 58, 59 вывода энергии, выполненных в виде композитных сверхпроводящих проводов, одновременно в сверхпроводящих магнитных ключах 48, 49 нагревают нагревателями участки пар идущих один вдоль другого проводов вывода энергии, электрически соединенных с обмоткой магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов в районе расположения токовводов, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния и выводят через токовводы запасенную энергию. Легко заметить, что, если проводить аналогию с прототипом изобретения, одновременно при этом выводят энергию из двух магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов с помощью одновременно работающих двух сверхпроводящих магнитных ключей.

Для вывода запасенной энергии в каждой паре магнитов с обмоткой в области верхней части проводов 58, 59 вывода энергии, выполненных в виде композитных сверхпроводящих проводов, одновременно в сверхпроводящих магнитных ключах 48, 49 нагревают нагревателями участки пар идущих один вдоль другого проводов вывода энергии, электрически соединенных с обмоткой магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов в районе расположения токовводов, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния, и выводят через токовводы запасенную энергию. Легко заметить, что, если проводить аналогию с прототипом изобретения, одновременно при этом выводят энергию из двух магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов с помощью одновременно работающих двух сверхпроводящих магнитных ключей.

Каждый сверхпроводящий магнитный ключ при этом работает следующим образом.

Нагреватель 50 нагревают путем подачи на него через провода 51, 106 электрического тока, например, от мощной электростанции 63 либо за счет эффекта Джоуля-Ленца, либо за счет других термоэлектрических явлений. Например, за счет эффекта Пельтье. Нагревателем 50 нагревают участок провода вывода энергии 48, электрически соединенного с обмоткой магнита с обмоткой.

Нагревателем 50 нагревают участок провода вывода энергии 48 в районе расположения токовводов 52, 53 между ними, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния и выводят через токовводы запасенную энергию.

Если нагрев осуществляют, например, за счет эффекта Пельтье, то, возможно, что при этом нагреватели могут состоять из соединения двух или более полупроводниковых материалов с такими свойствами, что при одном направлении тока через них нагреватель нагревают, а при другом направлении тока нагреватель охлаждают. Нагреватель 50 и провода 51, 106 электрически изолированы от других элементов сверхпроводящих магнитных ключей.

Таким образом осуществляют вывод запасенной энергии (коммутацию запасенной энергии).

Седьмой вариант

На втором этапе запитки составных частей малых секций магнитной катушки и в промежуток времени между вторым и третьим этапами запитки магниты с обмоткой обмоток составных частей малых секций магнитной катушки заряжают электрическими зарядами разных знаков, притягивают магниты с обмоткой друг к другу силами электростатического притяжения и, тем самым, препятствуют их радиальному растяжению силами Ампера. И защищают, тем самым, от разрушения.

Это позволяет обойтись без бандажа и позволяет увеличивать силу тока без уменьшения поперечного сечения магнитов с обмоткой.

Для вывода запасенной энергии в каждой паре магнитов с обмоткой в области верхней части проводов 58, 59 вывода энергии, выполненных в виде композитных сверхпроводящих проводов, одновременно в сверхпроводящих магнитных ключах 48, 49 нагревают нагревателями участки пар идущих один вдоль другого проводов вывода энергии, электрически соединенных с обмоткой магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов в районе расположения токовводов, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния и выводят через токовводы запасенную энергию. Легко заметить, что, если проводить аналогию с прототипом изобретения, одновременно при этом выводят энергию из двух магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов с помощью одновременно работающих двух сверхпроводящих магнитных ключей.

Для вывода запасенной энергии в каждой паре магнитов с обмоткой в области верхней части проводов 58, 59 вывода энергии, выполненных в виде композитных сверхпроводящих проводов, одновременно в сверхпроводящих магнитных ключах 48, 49 нагревают нагревателями участки пар идущих один вдоль другого проводов вывода энергии, электрически соединенных с обмоткой магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов в районе расположения токовводов, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния, и выводят через токовводы запасенную энергию. Легко заметить, что, если проводить аналогию с прототипом изобретения, одновременно при этом выводят энергию из двух магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов с помощью одновременно работающих двух сверхпроводящих магнитных ключей.

Каждый сверхпроводящий магнитный ключ при этом работает следующим образом.

Нагреватель 50 нагревают путем подачи на него через провода 51, 106 электрического тока, например, от мощной электростанции 63 либо за счет эффекта Джоуля-Ленца, либо за счет других термоэлектрических явлений. Например, за счет эффекта Пельтье. Нагревателем 50 нагревают участок провода вывода энергии 48, электрически соединенного с обмоткой магнита с обмоткой.

Нагревателем 50 нагревают участок провода вывода энергии 48 в районе расположения токовводов 52, 53 между ними, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния и выводят через токовводы запасенную энергию.

Если нагрев осуществляют, например, за счет эффекта Пельтье, то, возможно, что при этом нагреватели могут состоять из соединения двух или более полупроводниковых материалов с такими свойствами, что при одном направлении тока через них нагреватель нагревают, а при другом направлении тока нагреватель охлаждают. Нагреватель 50 и провода 51, 106 электрически изолированы от других элементов сверхпроводящих магнитных ключей.

Таким образом осуществляют вывод запасенной энергии (коммутацию запасенной энергии).

Восьмой вариант

В этом варианте можно препятствовать разрушению магнитов с обмоткой с током при втором этапе запитки и в промежутке времени между вторым и третьим этапом бандажами без уменьшения размеров составных частей малых секций магнитной катушки.

Для этого, например, можно использовать одномагнитов с обмоткой составные части малых секций магнитной катушки, в которых составная часть малой секции магнитной катушки состоит из одного витка. В составной части малой секции магнитной катушки, состоящей только из одного витка, есть возможность увеличивать площадь сечения этого витка и, увеличивая площадь сечения витка, добиваться увеличения силы тока, текущего по витку.

При цьому, як видно, бандажі при такій конструкції пристрою для зміни кількості збереженої енергії в магнітній системі слід встановлювати на складові частини малих секцій магнітної котушки до першого етапу заживлення енергією, залишати при другому етапі заживлення енергії, а при третьому етапі заживлення енергією після з'єднання складових частин малих секцій магнітної котушки залишати бандажі зовні зібраної малої секції магнітної котушки. Такі бандажі, можливо, все, крім зовнішнього бандажа, знімають тільки на четвертому етапі заживлення при об'єднанні малих секцій магнітної котушки в велику секцію.

Для виведення запасеної енергії в кожній парі магнітів з обмоткою в області верхньої частини проводів 58, 59 виведення енергії, виконаних у вигляді композитних надпровідних проводів, одночасно в надпровідних магнітних ключах 48, 49 нагрівають нагрівачами ділянки пар йдуть один вздовж іншої проводів виведення енергії, електрично з'єднаних з обмоткою магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів в районі розташування токовводов, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану і виводять через токовводи запасені енергію. Легко помітити, що, якщо проводити аналогію з прототипом винаходу, одночасно при цьому виводять енергію з двох магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів за допомогою одночасно працюючих двох надпровідних магнітних ключів.

Для виведення запасеної енергії в кожній парі магнітів з обмоткою в області верхньої частини проводів 58, 59 виведення енергії, виконаних у вигляді композитних надпровідних проводів, одночасно в надпровідних магнітних ключах 48, 49 нагрівають нагрівачами ділянки пар йдуть один вздовж іншої проводів виведення енергії, електрично з'єднаних з обмоткою магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів в районі розташування токовводов, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану, і виводять через токовводи запасені енергію. Легко помітити, що, якщо проводити аналогію з прототипом винаходу, одночасно при цьому виводять енергію з двох магнітів з обмоткою з протилежними напрямками струмів за допомогою одночасно працюючих двох надпровідних магнітних ключів.

Кожен надпровідний магнітний ключ при цьому працює в такий спосіб.

Нагрівач 50 нагрівають шляхом подачі на нього через дроти 51, 106 електричного струму, наприклад, від потужної електростанції 63 або за рахунок ефекту Джоуля-Ленда, або за рахунок інших термоелектричних явищ. Наприклад, за рахунок ефекту Пельтьє. Нагрівачем 50 нагрівають ділянку проводу виведення енергії 48, електрично з'єднаний з обмоткою магніту з обмоткою.

Нагрівачем 50 нагрівають ділянку проводу виведення енергії 48 в районі розташування токовводов 52, 53 між ними, шляхом нагрівання виводять надпровідний композитний провід з надпровідного стану і виводять через токовводи запасені енергію.

Якщо нагрів здійснюють, наприклад, за рахунок ефекту Пельтьє, то, можливо, що при цьому нагрівачі можуть складатися із з'єднання двох або більш напівпровідникових матеріалів з такими властивостями, що при одному напрямку струму через них нагрівач нагрівають, а при іншому напрямку струму нагрівач охолоджують. Нагрівач 50 і дроти 51, 106 електрично ізольовані від інших елементів надпровідних магнітних ключів.

Таким чином здійснюють висновок збереженої енергії (комутацію збереженої енергії).

дев'ятий варіант

Спочатку в криостате з рідким гелієм спочатку живляться струмом дві надпровідні магнітні котушки, які містять, принаймні, по одній складовій частині малої секції магнітної котушки з магнітами з обмоткою з однаковою кількістю магнітів з обмоткою в частині малої секції магнітної котушки магнітної котушки, при цьому одна з магнітних котушок має струм з одним напрямком вектора щільності струму, а інша має струм з протилежним напрямком вектора щільності струму, причому осі магнітних котушок збігаються. У цьому варіанті відсувають складові частини малих секцій магнітної котушки в область між включеними назустріч один одному магнітними котушками уздовж їх осі. Спочатку струм в складових частинах малих секцій магнітної котушки посилюється за рахунок першої ЕРС самоіндукції при видаленні складових частин малих секцій магнітної котушки в область зменшення магнітного поля, а потім струм в складових частинах малих секцій магнітної котушки підсилюють за рахунок другої ЕРС самоіндукції, коли складові частини малих секцій магнітної котушки входять в область дії магнітних полів один одного.

В іншому все може повторювати перший варіант.

десятий варіант

У цьому варіанті все можуть робити, як в попередніх дев'яти варіантах, з тією відмінністю, що складові частини малих секцій магнітної котушки живляться енергією на другому і третьому етапах шляхом їх переміщення в горизонтальних напрямках.

одинадцятий варіант

Кріостат з секціями багато магнітів з обмоткою магнітної котушки Богданова встановлюють на ракеті з хімічним ракетним паливом. Найкраще, якщо кріостати виконані навколо кожного ступеня ракети з хімічним ракетним паливом, і живити енергією секції магнітної котушки, відповідно, і виконані навколо кожного ступеня ракети з хімічним ракетним паливом.

Після старту ракети або малі, або великі секції по черзі відокремлюють від ракети і підривають в її полум'я. Секції підривають за рахунок різкого переходу її надпровідних магнітів з обмоткою з струмом в нормальний стан, яке супроводжується швидким переходом магнітної енергії струмів магнітів з обмоткою в теплову енергію.

Оскільки на одиницю ваги і малої секції магнітної котушки і великий секції магнітної котушки може припадати енергії в десятки, в сотні, в тисячі і навіть в десятки тисяч разів більше, ніж на одиницю ваги хімічного ракетного палива, то секції будуть виділяти під час вибуху в полум'я ракети енергії в багато разів більше, ніж виділяється просто при згорянні хімічного ракетного палива.

Ці вибухи додатково прискорюють ракету таким чином, що її швидкість в результаті такого прискорення може бути збільшена в десятки і в сотні разів у порівнянні з простим згорянням хімічного ракетного палива.

Цей варіант може бути реалізований двома способами для двох різних випадків.

У першому випадку цього варіанту вниз в полум'я працюючого ракетного двигуна ракети 102 з живиться енергією магнітної системи 103, встановленої на ракеті, кидають живити енергією секцію 104 (велику чи малу) разом з тим криостате 105, в якому вона встановлена. Для цього кріостат 105 спочатку тримають власником 29, наприклад тримають його системами затискачів і захоплень цього власника, а потім відпускають. Після цього разом з іншими окремими секціями магнітної котушки, живити енергією, кидають інші кріостати з рідким гелієм. Спочатку кидають вниз більші зовнішні кріостати і більші великі секції систем великих секцій. При цьому великі секції кидають по черзі. Спочатку ті великі секції, які внизу кріостату, потім ті, які вище. Потім ті кріостати, які знаходяться всередині зовнішнього кріостату, і їх великі секції з їх систем великих секцій. Великі секції систем великих секцій і кидають вниз по черзі, яка рухається від низу до верху. Тобто спочатку кидають вниз нижні великі секції, потім ті, які знаходяться все вище і вище. І так до тих пір, поки не залишаться кріостати і системи великих секцій, виконані на другому ступені ракети. З ними роблять все те ж саме. При цьому є відмінність в тому, що великі секції і кріостати на другому ступені ракети менше за розмірами, ніж на першому місці. Алгоритм може бути продовжений і на третій, і на четвертій щаблях ракети з хімічним ракетним двигуном.

Пристрій для реалізації цього першого випадку одинадцятого варіанту способу містить ракету 102, на якій встановлена ​​магнітна система 103, яка містить, принаймні, одну секцію 104 (велику чи малу), встановлену в криостате 105. При цьому передбачена можливість кріостат 105 тримати власником 29, що містить систему затискачів і захоплень, виконану з можливістю цей кріостат 105 спочатку тримати, а потім відпускати.

У другому випадку цього варіанту способу кріостат з малими секціями, що містить багато магнітів з обмоткою великий магнітної котушки Богданова, з'єднаний з пристроєм обертання кріостату, що містить мотор для приведення кріостату в обертання навколо ступені ракети.

У другому способі цього варіанту кріостат треба приводити в обертання для того, щоб рідкий гелій не витікав вниз при відділенні секції магнітної котушки і викиданні секції вниз. При цьому кріостати розташовують отвором вниз, а дном вгору.

дванадцятий варіант

У дванадцятому варіанті способом Богданова зміни кількості енергії в магнітній системі додатково збільшують магнітне поле магнітної котушки токамака. Обмотки магнітної котушки токамака виконані сверхпроводящими і виходять в бік від токамака.

Наприклад, магнітної котушки тороїдального магнітного поля.

Обмотки магнітної котушки токамака виконані сверхпроводящими і виходять в бік від токамака. Осторонь від токамака обмотка утворює виток. Площина витка розташована горизонтально.

Разом з витком обмотки магнітної котушки токамака живиться струмом розбиратися систему малих секцій магнітної котушки з тим же напрямком струму, що і в витку обмотки магнітної котушки токамака. Потом по очереди запитанные энергией малые секции отодвигают и запитывают дополнительно в виток обмотки магнитной катушки токамака индукционным электрическим полем, как в первом варианте способа Богданова изменения количества энергии в магнитной системе.

Потом к витку обмотки магнитной катушки токамака подводят запитанную током секцию магнитной катушки (большую или малую). При этом ток, текущий в витке обмотки тороидальной катушки токамака, противоположен току, текущему в секции. При сближении витка обмотки тороидальной катушки токамака и секции в секции и в витке обмотки токамака наводят индукционное электрическое поле, которое дополнительно запитывает их энергией. Как в первом варианте способа Богданова изменения количества энергии в магнитной системе.

Таким образом можно увеличить плотность тока в обмотке тороидальной катушки токамака до плотности тока коротких образцов и увеличить магнитное поле до предельно допустимого поля, ограниченного сверху только прочностью материала катушки тороидального магнитного поля токамака. Например, так можно увеличить магнитное поле до максимального магнитного поля, полученного в магнитных катушках постоянного тока 18 Тл. А эта величина более чем в 3 раза превышает магнитное поле токамака ИТЕР, равное 5,68 Тл [18]. и можно утверждать, что можно увеличить магнитное поле до предельных величин для материала магнитной катушки, что составляет еще большую величину.

Секции запитывают током так, как описано в первом варианте способа. Соответственно, все перемещения запитанной током секции магнитной катушки осуществляют в криостате с жидким гелием.

Токамак, в котором таким образом усиливают продольное магнитное поле, может входить в состав мощной электростанции 63. Таким же образом могут усиливать и продольное магнитное поле его магнитных катушек продольного магнитного поля.

Тринадцатый вариант

Тоже самое, что и в двенадцатом варианте, только в применении к стелларатору.

Четырнадцатый вариант

В криостате запитывают током две сверхпроводящие магнитные катушки, расположенные на одной оси и включенные навстречу друг другу. С ними перед запиткой соединяют несколько замкнутых магнитов с обмоткой. После запитки магнитных катушек замкнутые магниты с обмоткой поршнем отодвигают от магнитных катушек и, тем самым, увеличивают ток и в магнитных катушках, и в отодвигаемых магнитах с обмоткой. Потом отодвигаемые магниты с обмоткой с наведенными в них токами противоположных направлений поршнем сближают друг с другом, тем самым еще больше увеличивают в них ток, соединяют их и делают из пар таких магнитов с обмоткой малые секции, о которых писалось в первом варианте. При этом такие малые секции могут быть совсем без токовводов. Например, образующие их магниты с обмоткой с током могут быть просто кольцами обмотки. Потом эти магниты с обмоткой с током могут взрывать в пламени ракеты и увеличивать, тем самым, ее тягу.

Кроме того, отодвигая от магнитных катушек магниты с обмоткой с наведенными в них токами, могут просто дополнительно запитывать током сами магнитные катушки.

ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ

1. Уилсон. Сверхпроводящие магниты. Москва, Мир, 1985, стр.32, 903.

2. Кейлин В.Е., Черноплеков Н.А. Техническая сверхпроводимость, сверхпроводящие магнитные системы. Москва, 1988, стр.74.

3. Богданов И.Г. Магнитная катушка Богданова. Патент 2123215. Приоритет от 19.09.97 г.

4. Яворский Б.М., А.А. Детлаф. Справочник по физике. 1996, стр.283.

5. Богданов И.Г. Електроракетні двигун Богданова. Патент №2046210. Заявка №5064411. Приоритет изобретения 5 октября 1992 г.

6. Физика и применение плазменных ускорителей, под ред. Морозова А.И. 1974, стр.351.

7. Антигравитационный двигатель Богданова. Заявка №2005107750. Дата подачи заявки 21.03.2005.

8. Богданов И.Г. Третий способ Богданова осуществления управляемой реакции термоядерного синтеза и устройство для его реализации. Заявка №2004131068, дата подачи 26 октября 2004 года.

9. Космические двигатели: состояние и перспективы. Под редакцией Кейвни Л. Москва, Мир, 1988, стр.87.

10. Брехна Г. Сверхпроводящие магнитные системы. 1976, стр.626.

11. Физические величины. Довідник. Под редакцией Григорьева И.С., Мейлихова Е.З., стр.448. Москва, 1991.

12. Уилсон. Сверхпроводящие магниты. Москва, Мир, 1985, стр.11.

13. Физика космоса. «Советская энциклопедия», Москва. (1986), с.364.

14. Физика космоса. «Советская энциклопедия», Москва. (1986), с.214.

15. Богданов И.Г. Богданова Автоэлектронный модулятор электромагнитного излучения. Патент №2095897. Заявка №94031085. Приоритет изобретения 24 августа 1994 г.

16. Заявка №2004113771/06(015154) «Термоядерный реактор Богданова», дата подачи заявки 07.05.2004.

17. Яворский Б.М., А.А. Детлаф. Справочник по физике. 1996, стр.214.

18. Михайлов В.Н., Евтихин В.А. та інші. Литий в термоядерной и космической энергетике XXI века. Москва, Энергоиздат, 1999, стр.33.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Способ изменения количества энергии в магнитной системе, состоящий в том, что изменяют количество магнитной энергии в магнитной системе, при этом изменяют ток в обмотке магнитной системы, отличающийся тем, что изменяют ток еще, по крайней мере, в одной обмотке магнитной системы таким образом, что при этом изменяют ток, по крайней мере, в одной паре обмоток магнитной системы, причем в одной обмотке изменяют электрический ток одного направления вектора плотности тока, а в другой обмотке изменяют электрический ток противоположного направления вектора плотности тока.

2. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.1, отличающийся тем, что в одной обмотке пары изменяют электрический ток одного направления вектора плотности тока, а в другой обмотке пары изменяют электрический ток противоположного направления вектора плотности тока так, что модуль силы тока в обеих обмотках меняется одинаково, при этом изменяют электрический ток в обмотке, содержащей, по крайней мере, один сверхпроводящий провод, выполненный в матрице из нормального проводника.

3. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.1, отличающийся тем, что запитывают токами противоположных направлений две составные части малой секции магнитной катушки, причем составная часть малой секции содержит, по крайней мере, один магнит с обмоткой, при этом в одной составной части малой секции магнитной катушки, по крайней мере, один магнит с обмоткой запитывают током одного направления вектора плотности тока, а в другой составной части малой секции магнитной катушки, по крайней мере, один магнит с обмоткой запитывают током противоположного направления вектора плотности тока, а потом составные части малой секции магнитной катушки соединяют и включают магниты различных составных частей малой секции навстречу друг другу.

4. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.3, отличающийся тем, что сначала в криостате, наполненном жидким гелием, первоначально запитывают током две разбираемые системы составных частей малых секций магнитной катушки, содержащих, по крайней мере, одну пару составных частей малой секции, образующих вместе малую секцию, при этом в одной разбираемой системе составных частей малых секций содержится по одной составной части от каждой малой секции из двух разбираемых систем, причем одну разбираемую систему запитывают током с одним направлением тока, а другую разбираемую систему запитывают током с противоположным направлением, при этом в разбираемых магнитных катушках запитывают током магниты с обмоткой, содержащей композитный провод, содержащий, по крайней мере, один сверхпроводящий провод, выполненный в матрице из нормального проводника, причем от одной разбираемой системы составных частей малых секций магнитной катушки отодвигают составную часть, по крайней мере, одной малой секции магнитной катушки, а от другой разбираемой системы составных частей малых секций отодвигают другую составную часть той же малой секции магнитной катушки, при этом составные части малой секции соединяют с системами перемещения составных частей малых секций магнитной катушки, захватывают две составные части малой секции по одной составной части каждой малой секции от каждой из разбираемых систем составных частей малых секций и отодвигают в направлении от разбираемых систем вдоль осей магнитов с обмоткой составных частей малых секций, причем оставшиеся части разбираемых систем удерживают в исходном положении, при этом при удалении магнитов с обмоткой с одним направлением тока от системы составных частей малой секции с тем же направлением тока наводят индукционное электрическое поле и индукционным электрическим полем увеличивают плотность тока в удаляемых магнитах

где dP _m1 - изменение магнитного потока через поверхность контура, ограниченного током, текущим по обмотке составной части малой секции магнитной катушки при удалении составной части малой секции с одним направлением тока от разбираемой системы составных частей малых секций магнитной катушки с тем же направлением электрического тока, что и в составной части малой секции,

dt - единица времени,

производят работу против сил Ампера притяжения малой секции магнитной катушки к разбираемой системе составных частей малых секций магнитной катушки, при этом работа переходит в увеличение магнитной энергии и малой секции магнитной катушки и разбираемой системы составных частей малых секций магнитной катушки, причем две составные части малой секции магнитной катушки системами перемещения составных частей малых секций магнитной катушки держат стыковочными устройствами, перемещают и соединяют с системами удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции, при этом системы удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции перемещают составные части малых секций с помощью стыковочных устройств.

5. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.1, отличающийся тем, что электростанцией вырабатывают энергию, направляют энергию на завод по сборке и запитке энергией магнитной катушки и в криостате запитывают, по крайней мере, одну пару обмоток магнитной катушки токами противоположных направлений, затем обмотки с противоположным направлением токов сближают, соединяют и фиксируют в соединенном положении.

6. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, в одной паре обмоток магнитной катушки изменяют ток сверхпроводящим магнитным ключом в каждой обмотке, при этом в сверхпроводящем магнитном ключе участок провода обмотки со сверхпроводником нагревают нагревателем, переводят сверхпроводник провода в нормальное состояние, а затем двумя токовводами на нагретом участке изменяют ток обмотки.

7. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.3, отличающийся тем, что две запитанные энергией составные части малой секции магнитной катушки с магнитами с обмоткой с токами, текущими в противоположные стороны в каждой составной части, сближают поршнем навстречу друг другу так, чтобы магнит с обмоткой одной составной части малой секции вошел внутрь магнита с обмоткой другой составной части малой секции, причем при сближении магнита одной сближаемой части малой секции с одним направлением электрического тока с магнитом другой сближаемой части малой секции с противоположным направлением электрического тока наводят индукционное электрическое поле

где dP _m2 - изменение магнитного потока через поверхность контура, ограниченного током, текущим по обмотке составной части малой секции магнитной катушки при сближении магнита с обмоткой одной сближаемой составной части малой секции магнитной катушки с одним направлением вектора плотности электрического тока с магнитом другой сближаемой составной части малой секции магнитной катушки с противоположным направлением вектора плотности электрического тока,

dt - единица времени,

и увеличивают с помощью индукционного электрического поля плотность тока в сближаемых магнитах с обмоткой составных частей малых секций, при этом осуществляют работу против сил Ампера отталкивания магнитов сближаемых частей малой секции магнитной катушки, которая переходит в увеличение магнитной энергии магнитов обоих сближаемых частей малой секции магнитной катушки, и, таким образом, запитывают энергией малую секцию.

8. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.3, отличающийся тем, что магниты с обмоткой малой секции магнитной катушки электрически изолируют друг от друга с помощью матриц из диэлектрика, по крайней мере, с одним пазом или отверстием, и передают на магниты с обмоткой механические усилия через матрицы, при этом поршнем вводят выступы или боковые поверхности одной матрицы внутрь пазов или отверстия другой матрицы, при этом магнит одной составной части малой секции вводят в паз или отверстие матрицы другой составной части малой секции.

9. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.8, отличающийся тем, что слоями из эластичного диэлектрика амортизируют возникающие механические нагрузки, когда выступы или боковые поверхности одной матрицы из диэлектрика одной составной части малой секции магнитной катушки вводят в пазы или отверстия другой матрицы из диэлектрика другой составной части малой секции магнитной катушки, причем снаружи от слоев упругими пружинящими пластинами и амортизируют возникающие механические нагрузки, когда выступ или боковую поверхность одной матрицы вводят в паз или отверстие другой матрицы, при этом пластины прижимают к слоям, когда на них давят приближающейся другой составной частью малой секции так, чтобы пластины при этом пружинили, причем пластины соединены с матрицами с торцевой поверхности матрицы.

10. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.5 или 7, отличающийся тем, что после запитки энергией, по крайней мере, двух малых секций магнитной катушки токами малые секции удаляют от разбираемых систем составных частей малых секций магнитной катушки вдоль плоскости, перпендикулярной оси витка обмотки магнита и находящейся на одинаковом расстоянии от разбираемых систем, конвейером системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки, а затем вставляют, по крайней мере, одну малую секцию в сквозное осевое отверстие другой малой секции, затем при объединении малых секций магнитной катушки в большую секцию система удержания и размещения малых секций при сборке больших секций магнитной катушки поднимает малую секцию с конвейера рычагами с захватами и манипуляторами и устанавливает ее так относительно другой малой секции магнитной катушки, чтобы их оси совпали и часть одной малой секции магнитной катушки вошла в сплошное осевое отверстие другой малой секции магнитной катушки таким образом, что при этом в ближайших друг к другу магнитах с обмоткой двух малых секций магнитной катушки текут токи противоположных направлений вектора плотности тока.

11. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.3, отличающийся тем, что, по крайней мере, две предварительно запитанные энергией малые секции магнитной катушки соединяют друг с другом системой удержания и размещения малых секций магнитной катушки при сборке большой секции магнитной катушки и собирают из малых секций, по крайней мере, одну большую секцию магнитной катушки, при этом после того как, по крайней мере, две малые секции магнитной катушки соединяют, по крайней мере, в две большие секции, по крайней мере, из двух больших секций собирают систему больших секций магнитной катушки и устанавливают в криостате системы больших секций магнитной катушки, при этом над одной большой секцией устанавливают, по крайней мере, одну другую большую секцию, при этом две большие секции отделяют друг от друга тепловым экраном.

12. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.11, отличающийся тем, что, по крайней мере, две большие секции соединяют в систему больших секций магнитной катушки системой удержания и размещения малых секций магнитной катушки при сборке большой секции магнитной катушки, при этом системы удержания и размещения малых секций магнитной катушки при сборке большой секции магнитной катушки устанавливают в криостате системы больших секций магнитной катушки, при этом снаружи от одного криостата собирают, по крайней мере, еще одну систему больших секций и устанавливают эту систему больших секций в другой криостат, выполненный снаружи от первого криостата, при этом при выводе запасенной энергии энергию выводят сверхпроводящим магнитным ключом, поочередно нагревая нагревателями по одному участки с нагревателями и с токовводами проводов вывода запасенной энергии вдоль периметров криостатов, при этом нагревают по одному провода, расположенные вдоль периметра криостата, и по очереди выводят энергию из нагретых проводов, при этом сначала нагревают по одному проводу по очереди и по очереди выводят энергию из нагретых проводов, расположенных по периметру одного криостата, потом нагревают по одному проводу по очереди и по очереди выводят энергию из нагретых проводов, расположенных по периметру другого криостата, и так далее.

13. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.1, отличающийся тем, что в верхних участках сверхпроводящих композитных проводов со сверхпроводящими магнитными ключами с нагревателями и с токовводами в парах магнитов с обмоткой изменяют силу тока в тот момент времени, когда участки выше уровня жидкого гелия криостата.

14. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.1, отличающийся тем, что для изменения количества энергии в магнитной системе в каждой паре магнитов с обмоткой в композитных сверхпроводящих проводах вывода энергии одновременно в сверхпроводящих магнитных ключах нагревают нагревателями участки пар идущих один вдоль другого магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов в районе расположения токовводов, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния и через токовводы либо запитывают энергией магнитную катушку, либо выводят из магнитной системы запасенную энергию.

15. Способ изменения количества энергии в магнитной системе по п.1, отличающийся тем, что энергию в магнитной системе изменяют, когда магнитная катушка находится внутри транспортного средства, причем при выводе из магнитной системы запасенной энергии энергию направляют на двигатель транспортного средства для снабжения его энергией.

16. Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе, содержащее магнитную систему, содержащую, по крайней мере, один магнит с обмоткой, отличающееся тем, что магнитная система содержит, по крайней мере, еще одну обмотку, при этом, по крайней мере, две обмотки выполнены с возможностью соединяться в одну пару обмоток и с возможностью попарно запитываться токами противоположных направлений, причем предусмотрена возможность ввода энергии, по крайней мере, в одну пару обмоток и вывода энергии, по крайней мере, из одной пары обмоток, при этом обмотки в паре обмоток электрически изолированы друг от друга.

17. Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе по п.16, отличающееся тем, что содержит криостат, наполненный жидким гелием, и две разбираемые системы составных частей малых секций магнитной катушки, при этом две разбираемые системы составных частей малых секций установлены в криостате, причем предусмотрена возможность запитывать магниты с обмоткой одной системы током с одним направлением тока и предусмотрена возможность запитывать магниты с обмоткой другой системы током с противоположным направлением, при этом разбираемая система составных частей малых секций магнитной катушки состоит, по крайней мере, из двух составных частей малых секций магнитной катушки, выполненных с возможностью отодвигаться от остальных частей разбираемой системы составных частей малых секций магнитной катушки, а две составные части малой секции магнитной катушки от разных разбираемых катушек выполнены с возможностью образовывать одну малую секцию магнитной катушки, при этом малая секция содержит, по крайней мере, одну пару магнитов с обмоткой, выполненных с возможностью запитываться токами противоположных направлений, и предусмотрена возможность запитывать магниты с обмоткой пары токами противоположных направлений, при этом магнит с обмоткой содержит, по крайней мере, один провод, выполненный из композитного сверхпроводника, содержащий, по крайней мере, один провод из сверхпроводника, помещенный в матрицу из нормального проводника, причем составная часть малой секции содержит, по крайней мере, один магнит с обмоткой.

18. Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе по п.17, отличающееся тем, что содержит, по крайней мере, одну пару систем перемещения составных частей малых секций магнитной катушки и, по крайней мере, одну систему удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции, при этом системы перемещения составных частей малых секций магнитной катушки выполнены с возможностью соединяться с составными частями малой секции стыковочными устройствами с рычагами с захватами и зажимами, которые выполнены с возможностью захватывать две составные части малой секции по одной составной части каждой малой секции магнитной катушки, входившей в состав одной из разбираемых сверхпроводящих магнитных катушек, и с возможностью отодвигать составную часть малых секций от разбираемой системы составных частей малых секций, при этом стыковочное устройство с рычагами с захватами и зажимами соединено с разбираемой системой составных частей малых секций и выполнено с возможностью удерживать систему в исходном положении при отделении от системы составной части малой секции магнитной катушки.

19. Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе по п.17, отличающееся тем, что содержит, по крайней мере, две системы удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции и конвейер системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки, соединенный с системой удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции, при этом между системами удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции выполнен поршень, причем поршень выполнен с возможностью сближать две составные части малой секции навстречу друг другу так, чтобы магниты с обмоткой составной части малой секции, взятые от одной разбираемой системы составных частей малых секций магнитной катушки, вошли между магнитами с обмоткой другой составной части малой секции, взятыми от другой разбираемой системы составных частей малых секций магнитной катушки, так, чтобы магниты разных составных частей малой секции были включены навстречу друг другу, при этом предусмотрена возможность закреплять собранные малые секции в собранном положении.

20. Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе по п.17, отличающееся тем, что составная часть малой секции магнитной катушки содержит матрицу из диэлектрика, при этом магниты с обмоткой малой секции магнитной катушки электрически изолированы друг от друга через матрицу, причем предусмотрена возможность передачи на магниты с обмоткой механических усилий через матрицу, при этом предусмотрена возможность составным частям малых секций состыковываться таким образом, чтобы магнит с обмоткой одной составной части малой секции входил в паз или в сквозное отверстие другой составной части малой секции, причем на поверхности матрицы из диэлектрика выполнен слой из эластичного диэлектрика, при этом снаружи от слоя выполнены, по крайней мере, две упругие пружинящие пластины, причем пластины выполнены с возможностью пружинить и прижиматься к слою, когда на них давит приближающаяся другая составная часть малой секции.

21. Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе по п.17, отличающееся тем, что предусмотрена возможность составным частям малых секций состыковываться таким образом, чтобы магнит с обмоткой одной составной части малой секции входил в паз или в сквозное отверстие другой составной части малой секции, причем, по крайней мере, с одним магнитом с обмоткой соединена система роликов или шариков, при этом предусмотрена возможность составной части малой секции скользить по системе роликов или шариков.

22. Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе по п.16, отличающееся тем, что содержит, по крайней мере, одну секцию магнитной катушки, при этом предусмотрена возможность установки, по крайней мере, одной секции магнитной катушки в криостат, при этом магнит с обмоткой секции имеет провод вывода энергии с участком с нагревателем и с токовводами, выполненный в верхней части криостата, причем провода вывода энергии от магнитов с обмоткой объединены парами, при этом предусмотрена возможность выводить из пары проводов токи противоположных направлений вектора плотности тока.

23. Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе по п.16, отличающееся тем, что предусмотрена возможность так устанавливать криостаты и секции магнитной катушки, что после сборки, по крайней мере, один криостат оказывается внутри другого криостата и, по крайней мере, одна секция оказывается вне, по крайней мере, одного криостата, при этом предусмотрена возможность установки, по крайней мере, одной секции в криостат таким образом, что провода вывода энергии магнитов с обмоткой секции выполнены вдоль периметра криостата.

24. Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе по п.18 или 23, отличающееся тем, что содержит, по крайней мере, два сверхпроводящих магнитных ключа, установленных, по крайней мере, на одной паре обмоток магнитной катушки на каждой обмотке пары, при этом в сверхпроводящем магнитном ключе участок провода обмотки со сверхпроводником соединен с нагревателем и с двумя токовводами, причем нагреватель выполнен с возможностью нагревать участок провода обмотки со сверхпроводником и переводить сверхпроводник в нормальное состояние, а токовводы выполнены с возможностью изменять ток обмотки на нагретом участке.

25. Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе по п.17, отличающееся тем, что предусмотрена возможность после запитки энергией магнитной катушки в результате реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе устанавливать магнитную катушку внутри транспортного средства и предусмотрена возможность направлять энергию из магнитной системы на транспортное средство, причем предусмотрена возможность при выводе из магнитной системы запасенной энергии направлять энергию на двигатель транспортного средства для снабжения двигателя энергией.

Версія для друку
Дата публікації 18.03.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів