ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2183376

СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПЕРЕДАЧІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ (ВАРІАНТИ)

СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПЕРЕДАЧІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ (ВАРІАНТИ)

Ім'я винахідника: Стребков Д.С .; Авраменко С.В .; Некрасов А.І.
Ім'я патентовласника: Стребков Дмитро Семенович; Авраменко Станіслав Вікторович
Адреса для листування: 109456, Москва, 1-й Вишняківська пр-д, 2, ГНУ ВІЕСХ, ОНТИ і патентування, О.В. Голубєвої
Дата початку дії патенту: 2000.07.03

Використання: для передачі електричної енергії в вакуумі за межами земної атмосфери між космічними апаратами або планетами, а й з Землі на космічні тіла і назад з космічного простору на Землю, а й з одного пункту Землі на інший пункт Землі через атмосферу і космічний простір. Технічний результат полягає в підвищенні ефективності та зниження втрат при передачі електричної енергії. Спосіб передачі електричної енергії включає генерування високочастотних електромагнітних коливань і передачу їх по проводить каналу між джерелом і приймачем електричної енергії. Провідний канал формують за допомогою прискорювача в вигляді релятивістського пучка електронів, на який подають високу напругу з частотою 0,3-300,0 кГц від спіральної антени біжучої хвилі. Для збільшення радіаційної безпеки проводить канал формують у вигляді двох пересічних пучків, один з яких формують в атмосфері за допомогою лазера, а другий формують в розрідженому середовищі і за межами атмосфери у вигляді релятивістського пучка електронів.

ОПИС ВИНАХОДИ

Пристрій відноситься до області електротехніки, зокрема до способу і пристрою для передачі електричної енергії.

Відомий спосіб і пристрій для передачі електричної енергії, що включає передачу електричної енергії від джерела до приймача електричної енергії таким чином, що між джерелом і приймачем електричної енергії формують провідний канал методом фотоионизации і ударної іонізації за допомогою генератора випромінювання. Зазначений провідний канал електрично ізолюють від генератора випромінювання за допомогою прозорого для випромінювання електроізоляційного екрану, з'єднують провідний канал з джерелом електричної енергії через підвищувальний високочастотний трансформатор Тесла і з приймачем електричної енергії через понижуючий високочастотний трансформатор Тесла або діод-конденсаторний блок, збільшують електричну провідність каналу шляхом формування поверхневого заряду і збільшення напруженості електричного поля і здійснюють під дією кулонових сил переміщення електричних зарядів уздовж провідного каналу. Провідний канал формують як з боку джерела енергії, так і з боку приймача енергії.

Електричну енергію передають по проводить каналу в імпульсному або безперервному режимі шляхом синхронної подачі на формувач провідного каналу одночасно імпульсів від генератора випромінювання і електричних імпульсів від високовольтного високочастотного трансформатора Тесла.

Відоме пристрій для передачі електричної енергії містить генератор випромінювання на основі оптичного або рентгенівського лазера для формування провідного каналу між джерелом і приймачем електричної енергії, встановлений співвісно з генератором випромінювання формирователь провідного каналу і електроізолюючими екран, прозорий для випромінювання генератора, розміщений між формувачем провідного каналу і генератором випромінювання. Джерело електричної енергії з'єднаний з формувачем провідного каналу через високовольтний високочастотний трансформатор Тесла, а з протилежного боку провідного каналу встановлений приймач провідного каналу, ізольований від корпусу приймача електричної енергії. Зазначений приймач електричної енергії з'єднаний з приймачем каналу через понижуючий високочастотний трансформатор Тесла або діод-конденсаторний блок.

Пристрій для передачі електричної енергії може бути виконано у вигляді енергетичної розгалуженої системи, що складається з безлічі джерел і приймачів електричної енергії, з'єднаних між собою провідними каналами, що мають однакову частоту і напругу в точках з'єднання. Кожен джерело електричної енергії забезпечений генератором випромінювання, електроізолюючим екраном, формувачем і приймачем провідного каналу. Кожен формирователь провідного каналу з'єднаний з джерелом електричної енергії за допомогою високовольтного високочастотного трансформатора Тесла, а кожен генератор випромінювання з'єднаний або з джерелом електричної енергії, або з приймачем через понижуючий високочастотний трансформатор Тесла або діод-конденсаторний блок (патент РФ 2143775 від 25.03.99 р , БІ 36, 1999 г.).

Недоліком відомого способу і пристрою є необхідність використання газоразрядного провідного каналу і підтримки концентрації іонізованого повітря в каналі в певних межах, так як при малій концентрації іонів лазерний повітряний канал має малу провідність, недостатньою для передачі електричної енергії, а при великій концентрації іонів повітряний канал стає непрозорим для лазерного випромінювання.

Іншим недоліком відомого способу і пристрою є те, що його неможливо використовувати в вакуумі за межами земної атмосфери.

Відомий спосіб передачі електричної енергії за допомогою релятивістських пучків електронів високих енергій (Б.Е. Мейеровіч. Канал сильного струму. М .: Фіма, 1999, стр.355-357). Недоліком відомого способу передачі електричної енергії є великі втрати енергії на розсіювання при зіткненні електронів з молекулами в газовому середовищі, що обмежує довжину поширення і потужність електронного потоку в атмосфері.

Іншим недоліком є ​​необхідність перетворення електронного потоку у споживача в електричну енергію з заданими параметрами, так як потік електронів являє собою джерело струму. Відбір енергії від пучка електронів у відомому способі виробляють за рахунок гальмування електронів в електричному полі конденсатора і збільшення заряду конденсатора.

У магнітному полі енергія пучка електронів перетворюється в синхротронне випромінювання. При опроміненні твердої мішені енергія пучка електронів перетвориться в теплоту, яку можна перетворити в електричну енергію за допомогою відомих термодинамічних циклів перетворення енергії.

Всі зазначені способи перетворення електричної енергії електронного пучка характеризуються низьким ККД.

Завданням запропонованого винаходу є підвищення ефективності і зниження втрат при передачі електричної енергії, а й забезпечення можливості передачі електричної енергії в вакуумі за межами земної атмосфери між космічними апаратами або планетами, а й з Землі на космічні тіла і назад з космічного простору на Землю, а й з одного пункту Землі на інший пункт Землі через атмосферу і космічний простір.

Вищевказаний результат досягається тим, що в способі передачі електричної енергії, що включає генерування високочастотних електромагнітних коливань і передачу їх по проводить каналу між джерелом і приймачем електричної енергії, який проводить канал формують за допомогою прискорювача в вигляді релятивістського пучка електронів, на який подають високу напругу з частотою 0 , 3-300,0 кГц від спіральної антени біжучої хвилі.

Для збільшення радіаційної безпеки проводить канал формують у вигляді двох пересічних пучків, один з яких формують в атмосфері за допомогою лазера, а другий формують в розрідженому середовищі і за межами атмосфери у вигляді релятивістського пучка електронів.

В іншому варіанті винаходу пучки в провідному каналі спрямовані співвісно зустрічно один одному, пучок релятивістських електронів направляють переважно з оптично менш щільного середовища в сторону оптично більш щільного середовища, а лазерне випромінювання переважно з оптичної більш щільною середовища в бік оптичної менш щільного середовища.

Ще в одному варіанті винаходу формування провідного каналу здійснюють шляхом передачі вздовж осі каналу співвісного релятивистского пучка електронів і лазерного пучка і подачі на провідний канал високої напруги від високовольтного високочастотного трансформатора Тесла.

Ще в одному варіанті винаходу формування провідних каналів здійснюють шляхом передачі вздовж осі каналу двох паралельних пучків лазерного випромінювання і релятивістських електронів, відстань між якими не перевищує поперечного розміру, меншого за діаметром пучка.

Для збільшення довжини лінії передачі електричної енергії та при наявності декількох джерел і приймачів енергії провідний канал формують у вигляді декількох ділянок, принаймні одну ділянку провідного каналу формують у вигляді релятивістського пучка електронів, принаймні одну ділянку формують у вигляді лазерного променя і по крайней міру одну ділянку формують у вигляді гнучкої нитки з електропровідного матеріалу.

Для зниження втрат в лінії провідний канал формують з двох ділянок, один з яких формують за допомогою прискорювача в вигляді релятивістського пучка електронів, а другий у вигляді нитки, виконаної по всій довжині повністю або частково з електропровідного матеріалу.

В одному з варіантів винаходу провідний канал формують з двох ділянок, один з яких формують у вигляді лазерного променя, а другий у вигляді нитки з електропровідного матеріалу.

Для передачі електричної енергії по лінії, відмінною від прямої, провідний канал містить провідне тіло, яке опромінюють з однієї або декількох сторін за допомогою релятивістських пучків електронів і лазерних пучків, з'єднаних з високовольтними трансформаторами Тесла.

Для створення глобальної системи енергопостачання Землі в якості провідного тіла використовують провідні верстви в іоносфері Землі, які з'єднують провідними каналами на основі релятивістських електронних пучків з джерелами і приймачами електричної енергії.

В іншому варіанті винаходу ділянки провідних каналів, сформованих за допомогою гнучкої проводить нитки, лазерного променя і пучка релятивістських електронів, з'єднані між собою за допомогою проміжних проводять тел.

У ще одному варіанті передачі електричної енергії джерело електричної енергії встановлюють на Землі, а приймач електричної енергії - на космічному апараті і провідний канал з боку космічного апарату формують за допомогою релятивістського пучка електронів, а з боку Землі за допомогою провідної нитки, з'єднаної з розташованим в атмосфері проміжним проводять тілом.

Проміжне провідне тіло виконують у вигляді екрану літального апарату, наприклад аеростата.

В іншому варіанті способу передачі електричної енергії провідне тіло встановлюють на вершині гори.

Пристрій для передачі електричної енергії, що містить високовольтні високочастотні трансформатори Тесла, встановлені у приймача і у джерела енергії, містить прискорювач релятивістських пучків електронів, вихідний отвір прискорювача пов'язане з високовольтної обмотки трансформатора Тесла, а вісь прискорювача орієнтована на проводить ізольований екран, який з'єднаний з високовольтної обмотки іншого трансформатора Тесла.

Пристрій для передачі електричної енергії містить релятивістський прискорювач електронних пучків, а високовольтна обмотка трансформаторів Тесла виконана у вигляді багатошарової спіральної антени, осі яких у джерел і приймача енергії збігаються з віссю електронного пучка релятивистского прискорювача електронів, а внутрішній висновок високовольтної обмотки з'єднаний з електронним пучком.

В одному з варіантів пристрою для передачі електричної енергії прискорювач релятивістських електронів встановлений з боку джерела енергії.

В іншому варіанті пристрою для передачі електричної енергії прискорювач релятивістських пучків електронів встановлений з боку приймача енергії.

Ще в одному варіанті пристрій для передачі електричної енергії містить два прискорювача релятивістських пучків електронів, які встановлені з боку джерела енергії і з боку приймача енергії.

Ще в одному варіанті пристрій для передачі електричної енергії містить прискорювач релятивістських пучків електронів, який встановлений на провідному проміжному тілі.

Суть методу і пристрою для передачі електричної енергії пояснюється фіг.1-7.

На фіг. 1 представлена ​​загальна схема способу і пристрою для передачі електричної енергії за допомогою провідного каналу на основі релятивістських електронних пучків.

На фіг.2 - схема способу і пристрою для передачі електричної енергії з космічного тіла на Землю через провідний канал, отриманий за допомогою зустрічного співвісного релятивистского електронного пучка і лазерного випромінювання.

На Фіг.3 - схема способу і пристрою для передачі електричної енергії через провідний канал, отриманий за допомогою співвісних пучків релятивістських електронів і лазерного променя, які розповсюджуються в одному напрямку.

На фіг.4 - схема способу і пристрою для передачі електричної енергії за допомогою провідного каналу, утвореного гнучкою проводить ниткою, лазерним випромінюванням і релятивістським пучком електронів через проміжні провідні тіла.

На фіг.5 - схема способу і пристрою для передачі електричної енергії з використанням провідних каналів на основі релятивістських електронних пучків і провідних шарів іоносфери в якості проміжного провідного тіла.

На фіг.6 - схема способу і пристрою для передачі електричної енергії з Землі на космічний апарат і літальний апарат в атмосфері.

На фіг.7 - схема способу і пристрою для передачі електричної енергії в навколоземному просторі з використанням провідних каналів на основі гнучких проводять ниток, лазерного випромінювання та релятивістських пучків електронів.

На фіг. 1 електричну енергію від джерела енергії 1 з частотою 0,3-300,0 кГц підвищують по напрузі і подають через висновок 3 високовольтної спіральної антени біжучої хвилі 2 і висновок 3 на провідний канал 4, який є направляючою системою для електромагнітних хвиль. Провідний канал 4 формують за допомогою прискорювача 5 у вигляді релятивістського пучка електронів 6.

Приймач енергії 7 з'єднаний через випрямляч 8 з низьковольтної обмоткою 9 понижуючого високочастотного високовольтного трансформатора Тесла 10. Внутрішній висновок 11 високовольтної обмотки 12 трансформатора Тесла 10 електрично з'єднаний через провідний електроізольований екран 13 із провідним каналом 4, який сформований релятивістським пучком електронів 6.

Другий кінець 14 високовольтної обмотки 12 з'єднаний з природною електричної ємністю 15, яка разом з ємністю провідного каналу 4, міжвиткової ємністю і індуктивністю високовольтної обмотки 12 трансформатора 10 створює LC контур. При проходженні струму заряду ємності 15 через високовольтну обмотку 12 в умовах резонансу напруг LC контура на обмотці 12 створюється висока напруга, яке трансформується в низьку напругу за допомогою понижувального трансформатора Тесла 10.

Джерело 1 і приймач 7 можуть бути встановлені на Землі, орбітальної станції, космічному апараті, кулі-зонді, літаку або вертольоті, місяцю і планетах сонячної системи.

Отримання і використання потужних релятивістських електронних пучків пов'язане зі створенням прискорювачів, в яких електрон прискорюється в електричному полі до енергії, що значно перевищує енергію спокою. Прискорювач містить джерело електронів, наприклад катод, еммітірующій електронний пучок, і прискорює систему, виконану у вигляді електричного поля хвилі, що біжить в хвилеводі, в вигляді електростатичного лінійної системи або у вигляді синхротрона зі змінним в часі магнітним полем при постійній частоті електричного прискорює поля. Для електронів вже при енергії 1 МеВ швидкість руху в релятивістському пучку близька до швидкості світла і слабо збільшується з ростом енергії. Електрон з енергією 5-10 МЕВ і більше може пролетіти в релятивістському пучку значну відстань без істотних втрат енергії зі збереженням діаметра пучка за рахунок придушення електростатичного розльоту електронів в поперечному напрямку і зниження перетину розсіювання на атомах середовища (Б. Е. Мейеровіч. Канал сильного струму . М .: Фіма, 1999, стор. 355-357).

На фіг. 2 джерело енергії 1 встановлений на космічному апараті 16 і передає електричну енергію на Землю по проводить каналу 4, який формують за допомогою прискорювача 5 у вигляді релятивістського пучка електронів 6, спрямованого від космічного апарату 16 на приймач 7, встановлений на Землі. Релятивістський пучок електронів 6 направлений з середовища менш оптично щільною за межами атмосфери до більш щільному середовищі у поверхні Землі, що знижує втрати енергії в каналі 4 і збільшує довжину провідного каналу. Зустрічно співвісно з релятивістським пучком електронів 6 формують від приймача енергії 7 до джерела енергії 1 провідний канал 4 за допомогою лазера 17 у вигляді лазерного променя 18. Проводить канал 4 ізольований від лазера 17 за допомогою прозорого для випромінювання лазера 17 електроізольований екрану 19. електроізольований екран 19 виконаний у вигляді диска із прозорого кварцового скла. Провідний канал 4 з'єднаний через формувач 20 провідного каналу, виконаного у вигляді трубки з провідного матеріалу, з високовольтної обмотки 12 понижувального трансформатора Тесла 10. Приймач 7 отримує електричну енергію від трансформатора Тесла 10 аналогічно способу і пристрою, показаному на фіг.1. Лазер 17 отримує електричну енергію від додаткового джерела енергії 45. Спосіб і пристрій для передачі електричної енергії на фіг.2 не зміниться, якщо приймач 7 і джерело 1 електричної енергії поміняти місцями і передавати електричну енергію від Землі на космічний апарат 16.

На Фіг.3 два літальні апарати 21 і 22 з'єднані між собою проводять каналом 4, який сформований пучком релятивістських електронів 6 і лазерного випромінювання 18, спрямованими від джерела енергії 1 до приймача енергії 7.

Високовольтна спіральна антена біжучої хвилі 2, прискорювач релятивістських пучків електронів 5 і лазер 17 отримують енергію від джерела енергії 1 на літальному апараті 21. Прискорювач релятивістських пучків електронів встановлений з боку джерела енергії 1. Паралельність і співвісність лазерного променя 18 і пучка релятивістських електронів 6 забезпечують шляхом повороту лазерного променя за допомогою дзеркала 23, прозорого для релятивістського пучка електронів 6. Дзеркало 23 виконано у вигляді кварцового диска, на поверхню якого нанесена тонка дзеркальна плівка з алюмінію. Діаметр лазерного пучка набагато перевищує діаметр пучка релятивістських електронів. Для проходження пучка електронів дзеркало 23 має змінну товщину і отвір в центрі кварцового диска. Дзеркало 25 встановлюють під кутом 45 o до напрямку лазерного променя таким чином, щоб отвір в центрі дзеркала збігалося з віссю лазерного променя і віссю релятивистского пучка електронів. Співвісність лазерного та електронного пучка досягається юстировкой дзеркала 23 шляхом зміни його кута нахилу до осі лазерного променя.

Спосіб і пристрій передачі електричної енергії до приймача на літальному апараті 22 аналогічні показаному на фіг.1.

Спосіб і пристрій для передачі електричної енергії згідно фіг.3 не зміняться, якщо релятивістський пучок електронів 6 і лазерний промінь 18 поширюються паралельно таким чином, що відстань між пучком електронів 6 і лазерним променем 18 не перевищує діаметра більшого по перетину пучка (променя).

У загальному випадку три або більше літальних апаратів передають електричну енергію з різних сторін на літальний апарат або один одному за допомогою релятивістських пучків електронів і лазерних пучків, з'єднаних з високовольтної спіральної антеною біжучої хвилі. В цьому випадку проводить канал одного з літальних апаратів містить провідне тіло, на яке надходять релятивістські пучки електронів і лазерні пучки від інших літальних апаратів. В цьому випадку провідне тіло являє собою пасивний ретранслятор, який електрично комутує один з одним, всі, хто входить на нього потоки електричної енергії від інших літальних апаратів, виконує функції розподільчої електричної підстанції в енергосистемі. Провідне тіло виконано у вигляді сфери або диска і забезпечено електродвигунні установками для збереження орієнтації і місця розташування в навколоземному просторі.

На фіг.4 джерело енергії 1, встановлений на Землі 16, передає електричну енергію через провідну нитку 24, наприклад графітову або оптиковолоконною, на проміжне провідне тіло 25, яке виконано у вигляді проводить електроізольований екрану 26, встановленого на літальному апараті 27, наприклад на повітряному кулі, дирижаблі. Провідний екран 26 з'єднаний з формувачем 20 провідного каналу 4, сформованого за допомогою лазера 17. Лазер 17 встановлений на літальному апараті 27 і отримує енергію від джерела енергії 1 через провідну гнучку нитку 24 і допоміжний понижуючий трансформатор Тесла 28.

Спосіб і пристрій передачі електричної енергії не зміняться, якщо лазер 17 буде встановлено на літальному апараті, а на вершині гори.

Провідний канал 4, сформований лазером 17, вступає на другу проміжне провідне тіло 29, виконане у вигляді проводить електроізольований екрану 30, встановленого на літальному апараті 31, наприклад безпілотний літак або повітряній кулі.

Приймач електричної енергії 7 виявлено на космічному апараті 15 і з'єднаний проводять каналом 4 з провідним екраном 30. Проводить канал сформований за допомогою прискорювача 5 у вигляді релятивістського пучка електронів 6, спрямованого від космічного апарату 15 на провідний екран 30. Прискорювач релятивістських пучків електронів встановлений з боку приймача 15.

Прискорювач електронів 5 отримує енергію від допоміжного джерела електричної енергії 32, встановленого на космічному апараті.

На фіг.5 в якості другого проміжного провідного тіла 29 використовують провідні верстви в іоносфері 33. Електричну енергію передають від джерела енергії 1 на Землі через гнучку провідну нитку 24 і провідний канал 4, сформований за допомогою лазера 17, встановленого на вершині гори 34. Проводить канал 4 з'єднує джерело енергії 1 з провідними шарами в іоносфері 33.

Космічні апарати 15 і 35 і літальні апарати 31 і 36 в атмосфері отримують електричну енергію від джерела 1 через які проводять шари іоносфери 33 за допомогою провідних каналів 37 і 38, сформованих у вигляді релятивістського пучка електронів 6, або провідних каналів 39 і 40, сформованих за допомогою лазерів 17.

Формування провідних каналів здійснюють шляхом передачі вздовж осі каналу паралельних пучків лазерного випромінювання і релятивістських електронів, відстань між якими не перевищує поперечного розміру, меншого за діаметром пучка.

На фіг.6 космічний апарат 15 і літальний апарат 21 отримують електричну енергію за допомогою провідних каналів 4, сформованих за допомогою прискорювача 5 релятивистского пучка електронів 6 і лазера 17 у вигляді лазерного променя 18, встановлених на вершині гори 34 і отримують енергію за однопровідною лінії 41 від джерела енергії 1, встановленого біля підніжжя гори 34.

Спосіб і пристрій передачі електричної енергії не зміняться, якщо лазер 17 і прискорювач 5 встановлені відповідно на літальному апараті 21 і космічному апараті 15 і формують провідні канали 4 у напрямку до провідного електроізольований екрану 26, встановленим на вершині гори 34 і сполученого з джерелом енергії 1 однопровідною лінією 41, виконаної по всій довжині повністю або частково з електропровідного матеріалу (з нанесенням на поверхню).

Проміжне провідне тіло виконують у вигляді екрану, розташованого на літальному апараті, наприклад аеростаті, ізольованому від останнього.

На фіг. 7 над землею на висоті 25-40 км на відстані прямої видимості один від одного в своєму розпорядженні на літальних апаратах 21, 22, 42 прискорювачі 5 релятивістських пучків електронів 6, які формують провідні канали 4 між провідними електроізольований екранами 26, встановленими на кожному літальному апараті. Як літальних апаратів 21, 22, 42 використовують керовані кулі-зонди або безпілотні літаки, які отримують енергію через провідні канали за допомогою допоміжного понижувального трансформатора Тесла 28 або діод-конденсаторного блоку 43. Енергію на провідні канали 4 подають від джерел енергії 1 за допомогою гнучкою тонкої проводить нитки 24 і провідних каналів 4, сформованих між джерелами енергії 1 і проміжними проводять екранами 26 за допомогою лазерного променя 18 або релятивістського пучка електронів 6. Кожен проводить електроізольований екран виконаний у вигляді металевого диска, встановленого на ізоляторах на літальному апараті. Проводить електроізольований екран 26 на кожному літальному апараті з'єднаний з формувачем провідного каналу 4 для створення безперервного електричного зв'язку між літальними апаратами і передачі електричної енергії.

Приймачі енергії 7, встановлені на літальному апараті 44 або на Землі 16, отримують енергію через провідні канали 4, сформовані за допомогою релятивістського пучка електронів 6 і лазерного променя 18, які направляють від приймачів енергії 7 на літальному апараті 44 і на Землі 16 на проміжні електроізольовані екрани 26, які знаходяться в межах прямої видимості. Це дозволяє отримувати електричну енергію практично в будь-якому місці земної кулі і в навколоземному просторі. Літальні апарати 21, 22, 42 можна назвати електричними ретрансляторами глобальної системи енергопостачання Землі. Одночасно на цих літальних апаратах встановлюють ретранслятори телевізійних сигналів і стільникового телефонного зв'язку, які отримують енергію від електричних ретрансляторів за допомогою допоміжних понижуючих трансформаторів Тесла 28 або діод-конденсаторних блоків 43, встановлених на кожному літальному апараті 21, 22, 41.

Спосіб і пристрій для передачі електричної енергії реалізуються наступним чином.

Прискорювач 5 створює релятивістський пучок електронів 6, який є направляючою системою для передачі електричної енергії від джерела енергії 1 до приймача 7. Електрони в електричному полі прискорювача прискорюються до енергії, що значно перевищує енергію, відповідну масі спокою електрона. Так як перетин розсіювання електронів різко зменшується з ростом відносної енергії, втрати енергії через розсіювання на атомах середовища значно скорочуються при збільшенні енергії електронного пучка. Тому релятивістський пучок електронів може поширюватися на дуже велику відстань без істотної втрати енергії. Збільшення енергії електронів знижує іонізаційні втрати і пригнічує розліт пучка в поперечному напрямку, яке відбувається через електростатичного взаємного відштовхування електронів пучка.

Рухомі електрони являють собою паралельні струми, які відчувають магнітне тяжіння один до одного. Це магнітне тяжіння при збільшенні енергії електронів нейтралізує електростатичне відштовхування електронів. Таким чином, релятивістський електронний пучок виконує функції однопровідною направляючої системи для електромагнітних бегующіх з частотою 0,3-300,0 кГц хвиль, які генеруються високочастотним джерелом живлення 1 і подаються на направляючу систему через спіральну антену 2 біжучої хвилі.

Розсіювання електромагнітної енергії при низьких частотах трохи, так як електромагнітне поле хвилі, що біжить сконцентровано близько релятивистского пучка електронів і поширюється не изотропно, як радіохвилі, а вздовж направляючої системи.

У приймача відбувається перетворення електромагнітної енергії високої частоти в електричну енергію постійного струму або промислової частоти за допомогою понижувального високочастотного трансформатора 10, випрямляча і інвертора або діод-конденсаторного блоку.

Електрична енергія і потужність, що передається вздовж релятивистского пучка електронів 6, значно (в сотні тисяч разів) перевершує потужність прискорювача 5 і енергію, яка витрачається на створення релятивистского пучка електронів, яка в основному витрачається на іонізацію повітря.

Тому іонізаційні втрати будуть зменшуватися при зниженні тиску залишкового газу у верхніх шарах атмосфери. Найбільша дальність передачі електричної енергії буде при передачі за межами атмосфери між космічними апаратами і на трасах до Місяця і Венери, Марса та інших планет сонячної системи. Спосіб і пристрій для передачі електричної енергії з використанням провідних каналів, сформованих релятивістськими пучками електронів, можуть і бути використані при передачі електричної енергії в верхніх шарах атмосфери на відстань до декількох десятків тисяч кілометрів при використанні проміжних проводять тіл, що виконують функції ретрансляторів затухаючого в результаті іонізаційних втрат електронного пучка. В цьому випадку ретранслятори електричної енергії можуть бути об'єднані з ретрансляторами інформаційних каналів стільникового зв'язку і телебачення і утворюють на висоті 30-40 км замкнуту систему енергетичного і інформаційного забезпечення споживачів в будь-якій точці земної поверхні.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб передачі електричної енергії, що включає генерування високовольтних високочастотних електромагнітних хвиль і передачу їх по проводить каналу між джерелом і приймачем електричної енергії, що відрізняється тим, що проводить канал формують за допомогою прискорювача в вигляді релятивістського пучка.

2. Спосіб передачі електричної енергії, що включає генерування високовольтних високочастотних електромагнітних хвиль і передачу їх по проводить каналу між джерелом і приймачем електричної енергії, що відрізняється тим, що проводить канал формують у вигляді двох пересічних пучків, один з яких формують в атмосфері за допомогою лазера, а другий формують в розрідженому середовищі і за межами атмосфери у вигляді релятивістського пучка електронів.

3. Спосіб передачі електричної енергії по п.2, що відрізняється тим, що проводить канал містить провідне тіло, яке опромінюють з однієї або декількох сторін за допомогою релятивістських пучків електронів і лазерних пучків, з'єднаних з високовольтної спіральної антеною біжучої хвилі.

4. Спосіб передачі електричної енергії, що включає генерування високовольтних високочастотних електромагнітних хвиль і передачу їх по проводить каналу між джерелом і приймачем електричної енергії, що відрізняється тим, що проводить канал формують за допомогою прискорювача в вигляді релятивістських пучків, які спрямовані співвісно зустрічно один одному, причому пучок релятивістських електронів направляють з оптично менш щільного середовища в сторону оптично більш щільного середовища, а лазерне випромінювання переважно з оптичної більш щільною середовища в бік оптичної менш щільного середовища.

5. Спосіб передачі електричної енергії по п.4, що відрізняється тим, що проводить канал містить провідне тіло, яке опромінюють з однієї або декількох сторін за допомогою релятивістських пучків електронів і лазерних пучків, з'єднаних з високовольтної спіральної антеною біжучої хвилі.

6. Спосіб передачі електричної енергії, що включає генеріріваніе високовольтних високочастотних електромагнітних хвиль і передачу їх по проводить каналу між джерелом і приймачем електричної енергії, що відрізняється тим, що проводить канал формують у вигляді декількох ділянок, принаймні одну ділянку провідного каналу формують у вигляді релятивістського пучка електронів, принаймні одну ділянку - у вигляді лазерного променя і принаймні одну ділянку - у вигляді гнучкої нитки з електропровідного матеріалу.

7. Спосіб передачі електричної енергії по п.6, що відрізняється тим, що межі ділянок провідного каналу з'єднані між собою за допомогою проміжних проводять тел.

8. Спосіб передачі електричної енергії, що включає генерування високовольтних високочастотних електромагнітних хвиль і передачу їх по проводить каналу між джерелом і приймачем електричної енергії, що відрізняється тим, що формування провідного каналу здійснюють шляхом передачі вздовж осі каналу співвісних релятивистского пучка електронів і лазерного пучка і подачі на який проводить канал високої напруги через спіральну антену біжучої хвилі.

9. Спосіб передачі електричної енергії, що включає генерування високовольтних високочастотних електромагнітних хвиль і передачу їх по проводить каналу між джерелом і приймачем електричної енергії, що відрізняється тим, що формування провідних каналів здійснюють шляхом передачі вздовж осі каналу паралельних пучків лазерного випромінювання і релятивістських електронів, відстань між якими не перевищує поперечного розміру меншого по діаметру пучка.

10. Спосіб передачі електричної енергії, що включає генерування високовольтних високочастотних електромагнітних хвиль і передачу їх по проводить каналу від джерела до приймача електричної енергії, що відрізняється тим, що проводить канал формують з двох ділянок, один з яких формують за допомогою прискорювача в вигляді релятивістського пучка електронів, а другий - у вигляді нитки, виконаної по всій довжині повністю або частково з електропровідного матеріалу.

11. Спосіб передачі електричної енергії по п.10, що відрізняється тим, що межі ділянок провідного каналу з'єднані між собою за допомогою проміжних проводять тел.

12. Спосіб передачі електричної енергії по п.10, що відрізняється тим, що джерело електричної енергії встановлюють на Землі, а приймач електричної енергії - на космічному апараті і провідний канал з боку космічного апарату формують за допомогою релятивістського пучка електронів, а з боку Землі за допомогою провідної нитки, з'єднаної з розташованим в атмосфері проміжним проводять тілом.

13. Спосіб передачі електричної енергії по п.12, що відрізняється тим, що проміжне провідне тіло виконують у вигляді екрану, встановленого на літальному апараті, аеростаті.

14. Спосіб передачі електричної енергії по п.12, що відрізняється тим, що проміжне провідне тіло встановлюють на вершині гори.

15. Спосіб передачі електричної енергії, що включає генерування високовольтних високочастотних електромагнітних хвиль і передачу їх по проводить каналу від джерела до приймача електричної енергії, що відрізняється тим, що проводить канал формують з двох ділянок, один з яких формують у вигляді лазерного променя, а другий - в вигляді нитки з електропровідного матеріалу.

16. Спосіб передачі електричної енергії по п.15, що відрізняється тим, що межі ділянок провідного каналу з'єднані між собою за допомогою проміжних проводять тел.

17. Пристрій для передачі електричної енергії, що містить високовольтні високочастотні трансформатори Тесла, встановлені у приймача і джерела енергії, що відрізняється тим, що високовольтний високочастотний трансформатор Тесла у джерела енергії забезпечує подачу з підвищенням по напрузі енергії через висновок спіральної високовольтної антени біжучої хвилі на провідний канал, сформований прискорювачем релятивістських електронів, вихід якого з'єднаний з високовольтної спіральної антеною біжучої хвилі, а вісь прискорювача релятивістських пучків електронів орієнтована на проводить ізольований екран, з'єднаний з високовольтної обмотки понижувального високовольтного високочастотного трансформатора Тесла, з низьковольтної обмоткою якого з'єднаний приймач енергії.

18. Пристрій для передачі електричної енергії по п.17, що відрізняється тим, що прискорювач релятивістських пучків встановлений з боку джерела енергії.

19. Пристрій для передачі електричної енергії по п.17, що відрізняється тим, що прискорювач релятивістських пучків електронів встановлений з боку приймача енергії.

20. Пристрій для передачі електричної енергії по п.17, що відрізняється тим, що пристрій містить два прискорювача релятивістських пучків електронів, які встановлені з боку джерела енергії і з боку приймача енергії.

21. Пристрій для передачі електричної енергії, що містить високовольтні високочастотні трансформатори Тесла, встановлені у приймача і джерела енергії і з'єднані проводять каналом, що відрізняється тим, що пристрій містить релятивістський прискорювач електронних пучків, а високовольтні обмотки високовольтного високочастотного трансформатора Тесла виконані у вигляді спіральної антени, осі антени у джерела і приймача енергії збігаються з віссю електронного пучка релятивистского прискорювача електронів, а внутрішній висновок багатошарової високовольтної обмотки з'єднаний з електронним пучком.

22. Пристрій для передачі електричної енергії по п.21, що відрізняється тим, що прискорювач релятивістських пучків встановлений з боку джерела енергії.

23. Пристрій для передачі електричної енергії по п.21, що відрізняється тим, що прискорювач релятивістських пучків електронів встановлений з боку приймача енергії.

24. Пристрій для передачі електричної енергії по п.21, що відрізняється тим, що пристрій містить два прискорювача релятивістських пучків електронів, які встановлені з боку джерела енергії і з боку приймача енергії.

25. Устройство для передачи электрической энергии, содержащее высоковольтные высокочастотные трансформаторы Тесла, установленные у приемника и источника энергии, соединенные проводящим каналом, отличающееся тем, что устройство содержит промежуточное проводящее тело, на котором установлен ускоритель релятивистских пучков электронов.

Версія для друку
Дата публікації 11.01.2007гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ 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