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 RU2124821

ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ АТМОСФЕРНОГО ЕЛЕКТРИКИ БОГДАНОВА - атмосферний ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ І КОСМІЧНИХ КОРАБЛІВ

Ім'я винахідника: Богданов Ігор Глібович
Ім'я патентовласника: Богданов Ігор Глібович
Адреса для листування: 111402 Москва, ул.Старий Гай 6-1-151, Богданову І.Г.
Дата початку дії патенту: 1996.09.23

Винахід відноситься до використання атмосферної електрики. Технічний результат - збільшення кількості енергії, що накопичується пристроєм, і забезпечення можливості літальних апаратів і космічних кораблів заряджатися енергією безпосередньо при польоті в атмосфері. Пристрій для використання атмосферної електрики містить конденсатор, струмоприймач-випрямляч, накопичувач енергії, систему заживлення накопичувача, два струмоприймача, один з яких електрично з'єднаний з однією обкладкою конденсатора, а другий - з іншого. Близько струмоприймача встановлено пристрій створення провідного каналу в атмосфері, виконане з можливістю створення провідного каналу в атмосфері, електрично контактує з струмоприймачем. Пристрій розташований на літальному апараті.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до галузі використання атмосферної електрики і може бути використано для заживлення енергією літальних апаратів і космічних кораблів при польотах в атмосферах планет з атмосферною електрикою і з грозовою активністю, наприклад, Землі і Юпітера. Винахід і може бути використано в енергетиці на Землі як електростанція.

Відомий хімічний ракетний двигун [1], в якому для створення тяги використовується хімічна енергія взаємодії компонентів палива. Недоліком цього пристрою є неможливість поповнювати запаси енергії, необхідної для космічного польоту після старту літального апарату.

Відомий ядерний ракетний двигун [1], в якому для створення тяги використовується ядерна енергія. Недоліком цього пристрою є радіація і неможливість поповнювати запаси робочого тіла і енергії, необхідні для космічного польоту після старту літального апарату.

Відомий електроракетні двигун Богданова [2], в якому для створення тяги в основному використовується енергія, накопичена в надпровідний соленоїді, а як робоче тіло виступає прискорює електромагнітними полями іонізований газ атмосфери. Недоліком цього двигуна є неможливість поповнити запаси енергії, необхідної для польоту, після старту.

Відомо пристрій прийому, передачі та накопичення атмосферної електрики [3], що включає струмоприймач атмосферної електрики у вигляді стрижня, сполученого з токоотводом, прикріпленим до несучої опори і сполученим з накопичувачем і навантаженням. Пристрій ловить удари блискавки на стрижень і передає струм блискавки в накопичувач. Недоліком цього пристрою є те, що пристрій пасивно чекає того моменту часу, коли гроза пройде над місцем розташування пристрою, і блискавка вдарить саме в струмоприймач. Тому пристрій приймає мала кількість блискавок і накопичує мала кількість електрики.

Відомо пристосування для використання атмосферної електрики [4], яке містить струмоприймач, конденсатор, трансформатор і розрядник. Недоліком даного пристосування є отримання тільки коливальних розрядів, а й мала кількість енергії атмосферної електрики, яке використовує пристосування, оскільки воно пасивно чекає приходу грози в точку свого розташування.

Завданням, що стоїть перед винаходом, є збільшення кількості енергії, що накопичується пристроєм, і забезпечення можливості літальних апаратів і космічних кораблів заряджатися енергією безпосередньо при польоті в атмосфері.

Зазначена задача вирішується тим, що пристрій для використання атмосферної електрики, що містить конденсатор, струмоприймач, додатково забезпечено літальним апаратом, випрямлячем, накопичувачем енергії, системою заживлення накопичувача і містить принаймні два струмоприймача, один з яких електрично через випрямляч з'єднаний з однією обкладкою конденсатора, а другий - з іншого, причому близько струмоприймача встановлено пристрій створення провідного каналу в атмосфері, виконане з можливістю створення провідного каналу в атмосфері, електрично контактує з струмоприймачем. Пристрій створення провідного каналу в атмосфері містить пристрій, що стріляє кулями або снарядами. Кулі та снаряди виконані трасуючими і покриті матеріалом, що містить речовину з потенціалом іонізації менше 5,5 еВ. До кулям або снарядів приєднана проводить дріт, виконана з можливістю розмотуватися при русі кулі або снаряда, електрично з'єднана з струмоприймачем. Кулі або снаряди наповнені всередині горючим матеріалом з можливістю згоряння і виходу продуктів горіння через хвостову частину кулі або снаряда. Головна частина кулі або снаряда покрита матеріалом з роботою виходу менше 3,6 еВ. Пристрій створення провідного каналу в атмосфері забезпечено джерелом іонізуючого випромінювання. Пристрій, що стріляє кулями або снарядами, містить вогнепальну зброю. Пристрій, що стріляє кулями або снарядами, містить електромагнітний прискорювач куль або снарядів. Накопичувач енергії виконаний у вигляді надпровідного соленоїда. Пристрій створення провідного каналу в атмосфері забезпечено лазером на вільних електронах. Кулі або снаряди містять матеріал, виконаний з можливістю вступати з компонентами повітря в плазмохімічні реакції з утворенням частинок. Кулі або снаряди наповнені зсередини горючим матеріалом, в який інжектовані атоми лужних металів. Усередині кулі або снаряда знаходяться паливо і окислювач.

Таке конструктивне рішення дозволяє пристрою для використання атмосферної електрики Богданова атмосферної електростанції літальних апаратів і космічних кораблів (далі в тексті просто "пристрою") значно збільшити кількість енергії, що запасається пристроєм, за рахунок того, що атмосферну електрику у вигляді блискавок і інших розрядів (тихих) збирається їм і запасається конденсатором і накопичувачем енергії зі значною території, де спостерігається підвищена грозова активність, а не тільки в одній точці, як було в інших пристроях. Пристрій переміщається в атмосфері в пошуках гроз і, досягнувши грозовий осередки, починає активно викликати на себе грозові розряди, створюючи в хмарі провідні канали, за якими блискавки і тихі розряди переносять електрику і заряджають обидві обкладки конденсатора. Конденсатор заряджається, енергія за допомогою системи заживлення накопичувача перетвориться і запасається в накопичувачі енергії, а потім використовується або для польоту літального апарату або космічного корабля, або передається на Землю і використовується аналогічно енергії наземної електростанції.

Не виявлено технічних рішень, що вирішують поставлену задачу аналогічними технічними засобами.

	Конденсатор 1 з'єднаний з літальним апаратом 2, в якості якого використовується або апарат з електроракетні двигуном Богданова [2] або апарат з двигуном на нових фізичних принципах [5], або будь-який інший відомий апарат, здатний літати в грозовому хмарі. Конденсатор розміщений всередині літального апарату і з'єднаний з пристроями створення провідного каналу в атмосфері 3 і 4, верхнє з яких (3) пов'язане з верхньої обкладанням конденсатора, а нижня (4) - з нижньої обкладкою. Пристрій створення провідного каналу в атмосфері виконано з можливістю створення електричного каналу в атмосфері, електрично контактує з струмоприймачем 5 або 6, причому один пантограф, наприклад, струмоприймач 5, електрично з'єднаний через випрямляч 7 з верхньої обкладанням конденсатора, а другий струмоприймач 6 електрично з'єднаний через випрямляч 8 з нижньої обкладкою конденсатора. Обкладки конденсатора електрично з'єднані з системою заживлення накопичувача 9, в якості якого використовується пристрій, що перетворює енергію, накопичену в конденсаторі, в енергію, що накопичується в накопичувачі енергії 10, який виконаний у вигляді надпровідного соленоїда. Пристрій, що створює провідний канал в атмосфері, може бути виконано декількох видів. Найбільш простим і ефективним варіантом виконання і розміщення з них є варіант з пристроєм, що стріляє кулями або снарядами, принципова схема якого з кулею або снарядом представлена ​​на фіг. 2.
На фіг. 1 зображена принципова схема пристрою.
	Куля або снаряд 11 розміщені в гільзі 12, встановленої на струмоприймачі 13. Гільза фіксується в стійкому положенні зажимами 14, 15. Струмоприймач і затискачі встановлені на корпусі 16 літального апарату. Дно гільзи (її нижня частина) притиснуто до струмоприймачів, електрично контактуючи з ним. На дно гільзи приєднана пружина 17, до пружини приєднана дріт 18, яка всередині гільзи згорнута в бухти 19, 20. Усередині гільзи розміщені порохові заряди 21, 22, виконані так, що вони поділяють пошарово дно гільзи від нижньої бухти дроту і все бухти дроту друг від друга. Верхній пороховий заряд 23 розміщений між кулею і верхньої бухтою дроту 24. У нижній частині кулі або снаряда знаходяться паливо 25 і окислювач 26. На верхній частині поверхні кулі завдано трасер 27, в нижній частині гільзи - запалювальні електроди 28, 29, електроізольовані від гільзи ізоляторами 30, 31 і електрично контактують з зажимами 14, 15. Близько кулі дріт 18 з'єднана з двома дротами 32, 33, змотаними в окремі бухти, які вже безпосередньо з'єднані з кулею або снарядом. Дроту 18, 33, 34, куля (снаряд), пружина і струмоприймач електрично з'єднані. Корпус кулі (снаряда), дроту, пружина і струмоприймач виконані з провідних матеріалів. Довжини дротів 32, 33 рівні з точністю до 0,1 мм, визначаються довжиною факела від згоряння палива, перевищуючи її, приблизно, в 2 рази. У верхній і в нижній частині літального апарату розміщується по одному пристрою, що стріляє кулями або снарядами. Воно поміщено всередину обтічного ковпака з можливістю швидко обертатися разом з ним навколо осі і змінювати кут обстрілу. Близько вихідних отворів стовбурів можуть перебувати оголені ділянки додаткових струмоприймачів, які мають вістря і виконані тугоплавкими з матеріалу з малою роботою виходу, наприклад, менше 3,6 еВ, наприклад, з вольфраму з інжектувати цезієм. Використовуються кулі або снаряди, до яких приєднана проводить дріт, виконана з можливістю розмотуватися при русі в польоті кулі або снаряда, другий кінець якої електрично з'єднаний з струмоприймачем. Аналогічні пристрої відомі і використовувалися для ініціації блискавок (для ракети з прикріпленою до неї дротом).

В іншому варіанті використовуються трасуючі кулі, покриті трасером з високою температурою горіння, наприклад, близько 3000 ^{o C,} наприклад термітом, в який інжектовані атоми матеріалу з малим потенціалом іонізації, наприклад лужних металів, наприклад цезію. Кулі всередині можуть бути порожніми і наповнені таким же трасером такого ж складу. Початкова швидкість кулі або снаряда визначається міцністю дроту.

Інші варіанти пристрою, що створює провідний канал в атмосфері. Замість описаного вище пристрою, що стріляє кулями або снарядами, пристрій може містити будь-яке інше пристрій, що стріляє кулями або снарядами. Це може бути вогнепальна зброя, наприклад кулемет, або електромагнітний прискорювач куль або снарядів, наприклад рейковий прискорювач. Кулі або снаряди можуть бути виконані порожнистими і всередині них можуть перебувати паливо і окислювач, виконані з можливістю згоряння палива і створення при горінні реактивної тяги. Пристрій може містити джерело іонізуючого випромінювання, наприклад прискорювач заряджених частинок, наприклад мікротрон у верхній частині літального апарату або циклотрон з ізохронними прокладками - в нижній частині. Як джерело узконаправленного іонізуючого випромінювання може використовуватися лазер на вільних електронах, наприклад, жорсткого рентгенівського діапазону. Як джерело іонізуючого випромінювання може використовуватися потужний СВЧ-генератор. В останніх двох випадках довжина хвилі вибирається емпірично досвідченим шляхом, найбільш оптимальною для даної висоти і даної вологості повітря. Тут найбільш широкі перспективи дає лазер на вільних електронах, оскільки у нього для різних пристроїв діапазон випромінювання змінюється в дуже широких межах від 1 см до жорсткого рентгенівського.

В електромагнітному прискорювачі куль або снарядів можуть використовуватися кулі або снаряди з матеріалу з можливістю вступати з компонентами повітря при нагріванні в плазмохімічні реакції з утворенням дисперсних частинок. Наприклад, покриття куль або снарядів може бути виконано з бору, а в серцевину куль або снарядів бор входить як компонент або добавка до тугоплавких матеріалу великої щільності, наприклад до вольфраму.

Пристрій створення провідного каналу в атмосфері може містити прискорювач дисперсних частинок. Вимога до матеріалу дисперсних частинок таке, що при руйнуванні і випаровуванні дисперсних частинок при нагріванні частина речовини дисперсної частинки повинна бути здатна вступати з компонентами повітря в плазмохімічним реакцію з утворенням будь-яких дисперсних частинок. Прискорювач, наприклад, може містити плазмохімічний реактор і прискорювач плазми.

Пристрій, що стріляє кулями або снарядами, може містити встановлені послідовно спочатку біля входу вогнепальну зброю, а потім ближче до виходу електромагнітний прискорювач куль або снарядів, наприклад рейковий, з можливістю поетапного прискорення кулі або снаряда спочатку тільки енергією порохових газів, а потім ще й електромагнітної енергією в прискорювачі.

Пристрій, що стріляє кулями або снарядами, може містити принаймні одну пару паралельних стовбурів, виконаних з можливістю синхронно вистрілювати кулі або снаряди по паралельних траєкторіях і синхронно змінювати кут обстрілу з можливістю створення між вихідними отворами стовбурів різниці потенціалів. Відстань між стовбурами близько 10 м. Головна частина кулі або снаряда містить речовину з малою роботою виходу, наприклад, менше 3,6 еВ, наприклад вольфрам з інжектувати цезієм.

Замість конденсатора може використовуватися батарея конденсаторів з можливістю запасати близько 10 ⁹ Дж енергії.

Випрямляч виконаний у вигляді потужнострумового діода з великою поверхнею, через яку проходить струм. Наприклад, на обкладанні конденсатора виконана напівпровідникова структура з p / n переходом, площа якого збігається з площею обкладання, на яку нанесено металеве покриття, електрично з'єднаний з струмоприймачем.

Система заживлення накопичувача може бути виконана двох видів. Перший варіант відомий і використовується для живлення соленоїдів [6]. Ця система заживлення включає перетворювач енергії, тоководов і нагрівач. Другий варіант являє собою винахід автора, інформація про який є в роботі [7]. Система заживлення містить перетворювач енергії і встановлені послідовно генератор електромагнітного випромінювання, наприклад потужний ОВЧ- генератор з довжиною хвилі випромінювання приблизно 1 м, параболічну антену, автоелектронний модулятор електромагнітного випромінювання Богданова і хвилевід для НВЧ-випромінювання, на стінках або всередині якого знаходяться ділянки поверхні надпровідного соленоїда , який є накопичувачем енергії. Автоелектронний модулятор електромагнітного випромінювання Богданова (далі просто "модулятор") містить поляризатор, зовнішній конденсатор, між обкладинками якого проходить вісь поширення електромагнітного випромінювання і знаходяться провідні пластини, на поверхні яких, звернених до однієї з обкладок, виконані емісійні катоди. Відстань між пластинами багато менше довжини хвилі електромагнітного випромінювання, наприклад 30 мкм, в якості якого використовується випромінювання ОВЧ- випромінювача. Замість хвилеводу може бути встановлений резонатор електромагнітного випромінювання, всередині якого встановлені генератор електромагнітного випромінювання і модулятор. Модулятор встановлено близько одного з дзеркал, на якому виконаний ділянку обмотки соленоїда.

Пристрій може бути забезпечено системою передачі енергії на Землю, наприклад, спрямованим мікрохвильовим випромінювачем.

Пристрій працює наступним чином

Конденсатор 1 на літальному апараті 2 піднімається в повітря, рухається до грозовому хмарі і влітає в грозову осередок. Верхнє пристрій створення провідного каналу в атмосфері 3 іонізує повітря уздовж однієї лінії у верхній півплощині над конденсатором, а нижня пристрій 4 іонізує повітря уздовж однієї лінії в нижній півплощині під конденсатором, створюючи, таким чином, два провідних каналу в атмосфері. Верхня і нижня частина грозової хмари заряджені електричними зарядами різних знаків, між ними існує потужне електричне поле, тому по проводять каналам, створеним в атмосфері, проходять два електричних розряду, що переносять різні за знаками електричні заряди на струмоприймачі 5 і 6, а з них відповідно через випрямлячі 7 і 8 і на протилежні обкладки конденсатора. Конденсатор заряджається.

Під час розряду блискавки на струмоприймач на його оголених ділянках виникає коронний розряд, що переходить в стримерний, стример рухається назустріч розряду блискавки. Розряди зустрічаються, і на струмоприймач переноситься електричний розряд. Випрямлячі потрібні, щоб поворотний стример НЕ забрав заряд з конденсатора в атмосферу. Вони пропускають струм тільки в потрібному для зарядки конденсатора напрямку і не пропускають в зворотному. Система заживлення накопичувача 9 перетворює енергію конденсатора і направляє її в накопичувач енергії 10, запітивая його енергією. Так повторюється кілька разів, поки вся електрична енергія грозовий вічка не перейде в накопичувач. Після цього літальний апарат перелітає в іншу грозову осередок хмари, і все повторюється до тих пір, поки пристрій облетить всі грозові осередки хмари. Після цього надсилається запит на метеорологічний супутник, і він дає координати найближчої дільниці грозової активності. Літальний апарат прямує туди, і все повторюється.

ОПИС РОБОТИ ОКРЕМИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Провідний канал в атмосфері. Пристрій створення провідного каналу в атмосфері створюється декількома способами. Найпростіший з них такий. В атмосферу вистрілюються кулі або снаряди, до яких приєднана проводить дріт. У польоті кулі (снаряда) дріт розмотується і утворює провідний канал в атмосфері. Дріт знаходиться в електричному полі грозової хмари, і по ній тече електричний струм. У міру розмотування дроту сила струму збільшується, зростає різниця потенціалів між кулею (снарядом) і пристроєм. До пулі стікаються заряди з хмари і перетікають на пристрій, заряджаючи конденсатор. Найінтенсивніше процес відбувається, якщо в провідний канал вдаряє блискавка.

Опишемо більш докладно роботу пристрою, що стріляє кулями або снарядами, зображеного на фіг. 2.

Пристрій, що стріляє кулями або снарядами, працює таким чином.

Через затискачі 14, 15 на запалювальні електроди 28, 29 з корпусу 16 літального апарату подається значний стрибок напруги, який запалює і підриває один з порохових зарядів 21, 22, а разом з ним всі інші порохові заряди 21, 22. Порохові гази від вибухів тиснуть на дріт 18, змушуючи її поступово розмотуватися з утворених нею бухт дроту 19, 20. Вибухає верхній пороховий заряд 23 і підпалює паливо 25 всередині кулі або снаряда, яке горить, використовуючи окислювач 26. Порохові гази і гази від згоряння палива виштовхують кулю або снаряд з гільзи 12. Бухти дроту в польоті продовжують розмотуватися. Пружина 17 розтягується і не дає дроті розірватися, амортизуючи діючу на неї виштовхуючу з гільзи силу. Ізолятори 30,31 ізолюють запалювальні електроди від гільзи. Потужність кожного окремо взятого порохового заряду підбирається такий, щоб розтягують зусилля, що діють на кожен окремо взятий крайній ділянку дроту, в кожній з бухт були мінімальні. Друга умова полягає в тому, щоб швидкості вилітають з гільзи бухт дроту були приблизно однакові. У польоті кулі або снаряда трасер 27 горить, нагріває повітря і розкидає в нього іони атомів з малим потенціалом іонізації. На струмоприймач 13 подається електричний потенціал, під дією якого на дротах 32, 33 виникають електричні заряди одного знака і електричні сили взаємного відштовхування. Дроту відходять в різні боки, і факел згоряння палива кулі або снаряда нагріває їх слабо. Коли куля (снаряд) відлетить на значну відстань, на кулю (снаряд) і на дроту почне перетікати атмосферну електрику, а з дротів через пружину на струмоприймач. Можна зарахувати роботу пристрою, що стріляє кулями або снарядами, роботі джерела іонізуючого випромінювання. Наприклад, вистрілюється куля або снаряд з прикріпленою до них дротом і вздовж їх траєкторії прямує потік іонізуючого випромінювання.

Провідний канал в атмосфері може створюватися потоком іонізуючого випромінювання, наприклад потоком електронів або іонів, випромінюванням потужного НВЧ випромінювача, що викликає електричний пробій газу атмосфери, випромінюванням лазера на вільних електронах. Недоліком потоку заряджених частинок в порівнянні з випромінюванням лазера на вільних електронах є велика розбіжність пучка, недоліком лазера на вільних електронах - малий ККД.

Провідний канал в атмосфері може створюватися трассирующей кулею або снарядом. Згоряє покриття (трасер) залишає плазмовий слід з нагрітих до високої температури продуктів горіння, в яких присутні легкоїонізірующей добавки з малим потенціалом іонізації, наприклад лужні метали. Додатково при температурі горіння трасера з терміту вище 3000 ^{o C} може помітно іонізуватися повітря. Якщо всередині кулі (снаряда) знаходяться паливо і окислювач, то, згораючи, вони дають додаткову реактивну тягу. Це допомагає подолати опір повітря, збільшити дальність польоту кулі (снаряда), додатково приводячи до розігріву плазмового сліду і збільшення його провідності.

Перевагою використання трассирующей кулі (снаряда) перед потоком іонізуючого випромінювання є мала розбіжність провідного каналу і малий нагрів пристрої створення провідного каналу в атмосфері, обумовлений тим, що значна частина енергії для створення провідного каналу виділяється при хімічній реакції горіння трасера ​​поза пристрої. Недоліком є ​​мала швидкість польоту кулі (снаряда), через що плазмовий слід під час її (його) польоту може руйнуватися вітром до початку електричного розряду.

Якщо кулі або снаряди містять речовину, що вступає з компонентами повітря в плазмохімічні реакції з утворенням дисперсних частинок, то пристрій, що створює провідний канал в атмосфері, працює таким чином. Куля або снаряд розганяється електромагнітним прискорювачем до надзвукової швидкості, наприклад, 8 км / с, при якій головна частина кулі (снаряда) нагрівається до температур, при яких компоненти повітря іонізуються, наприклад, вище 3000 ^{o C.} В атмосфері утворюється плазмовий слід, який стає проводять каналом. При цьому частина поверхневого покриття кулі (снаряда) випаровується, іонізується і вступає з компонентами повітря в плазмохімічні реакції з утворенням дисперсних частинок, наприклад, бор вступає в реакції з азотом з утворенням нітриту бору у вигляді дисперсних частинок діаметром 50 мкм. Дисперсні частинки рухаються з великою швидкістю, іонізуючи газ атмосфери. Швидкість дисперсних частинок обумовлена ​​кінетичної енергією кулі (снаряда), випаровується речовина яких і має кінетичної енергією поступального руху в напрямку польоту кулі (снаряда). Можливий варіант, коли куля або снаряд за рахунок тертя об повітря повністю згоряє в атмосфері, і поступальний рух в тому ж напрямку, природно, з деякою расходимостью продовжують дисперсні частинки. При цьому за рахунок високої швидкості вони іонізують при зіткненні молекули газу атмосфери, нагріваючи його до 3000 ^{o C} і вище. Якщо швидкість кулі (снаряда) збільшити значно вище 10 км / с, то при зіткненні з повітрям дисперсні частинки переднього фронту потоку почнуть самі випаровуватися і іонізуватися. Іони бору в свою чергу будуть знову вступати з іонами азоту в плазмохімічні реакції і знову створювати дисперсні частинки, що летять з великою швидкістю в колишньому напрямі потоку.

При цьому іони бору переднього фронту спочатку відстають від фронту, компоненти повітря, що зіткнулися з дисперсними частинками, розганяються, швидкість їх порівняна зі швидкістю відсталих іонів бору, відбуваються плазмохімічноїтехнологія реакція і освіту дисперсних частинок вже на видаленні від фронту. Швидкість фронту поступово за рахунок зіткнень дисперсних частинок з повітрям падає, порівнюється зі швидкістю відсталих іонів бору, які вже утворили нові дисперсні частинки, і ці нові дисперсні частинки вже можуть знову іонізувати газ атмосфери і утворювати передній фронт. Ці міркування справедливі не тільки для дисперсних частинок переднього фронту потоку, а й для всіх частинок потоку, швидкість яких достатня для іонізації газу атмосфери.

Очікується, що така послідовність подій випаровування бору - іонізація - плазмохімічноїтехнологія реакція - дисперсна частинка - іонізація газу атмосфери - випаровування бору і так далі супроводжує рух потоку дисперсних частинок до того моменту, поки швидкість переднього фронту не впаде настільки, що при зіткненні з дисперсними частками газ атмосфери перестане іонізуватися.

Дисперсні частинки аналогічного складу можуть прискорюватися прискорювачем дисперсних частинок. Попередньо дисперсні частинки створюються плазмохімічним реактором і потім прискорюються разом з тією плазмою, в якій були створені, відомими способами прискорення плазми, наприклад рейковим прискорювачем.

Можна рекомендувати прискорювати кулі (снаряди) і дисперсні частки (разом з плазмою) електромагнітним прискорювачем у вакуумній камері, вихідне вікно якої закрито тонкою мембраною. Вакуумні камери виконуються одноразовими, оскільки куля (снаряд) або вилітає плазма з дисперсними частками роблять в мембрані діру, і для кожного нового пострілу (прискорення дисперсних частинок) треба використовувати нову вакуумну камеру. Рекомендується використовувати пристрої з послідовною подачею багатьох вакуумних камер, всередині яких розміщені кулі (снаряди) або компоненти для плазмохимических реакцій.

Перевага останніх перерахованих двох варіантів створення провідного каналу в атмосфері з використанням дисперсних частинок перед варіантами з використанням іонізуючого випромінювання (крім лазера на вільних електронах) в малій розбіжність дисперсних частинок.

Всі перераховані вище способи створення провідного каналу в атмосфері можна комбінувати один з одним з метою домогтися максимальної провідності. Наприклад, плазмовий слід, залишений трассирующей кулею, можна опромінювати випромінюванням СНЧ- випромінювача. Для збільшення провідності дуже добре опромінювати полум'яний слід випромінюванням CO ₂ лазера, оскільки його випромінювання дуже добре поглинається плазмою повітря і дозволяє нагріти її до 20000К.

Кулі або снаряди можуть бути виконані розривними з можливістю вибухати на певній відстані від літального апарату. Оболонка в цьому випадку виконується з матеріалу з можливістю згоряння в повітрі з високою температурою горіння. Наприклад, можливе використання матеріалів для феєрверку або салюту. Куля або снаряд на певній відстані від літального апарату вибухають, осколки розлітаються і згоряють, утворюючи розходяться в різні боки провідні канали, по яких стікає атмосферну електрику.

Пристрій, що стріляє кулями або снарядами, може вистрілювати одночасно пару трасуючих куль або снарядів, що летять паралельно в одному напрямку. (Надалі для зручності викладу йдеться тільки про кулю). Трасер, піротехнічний склад, покриває кулю, а й перебуває всередині неї. У польоті трасер горить, створюючи слід продуктів горіння у вигляді плазмового шнура і додатково розганяючи кулю або снаряд, компенсуючи тим самим втрату кінетичної енергії на опір повітря. Продукти горіння нагріті до 3000 ^{o C.} Трасер містить атоми речовини з малим потенціалом іонізації, менше 5,5 еВ, наприклад атоми лужних металів, які іонізуються, створюючи провідну плазму, яка тягнеться у вигляді двох паралельних один одному проводять плазмових шнурів. Кулі з'єднані з струмоприймачами дротом. На струмоприймачі подається імпульсами велика різниця потенціалів, наприклад 30 кв, при відстані між стовбурами близько 10 м. Напруга по дротах передається на обидві кулі, і з головної частини тієї з них, яка знаходиться під негативним потенціалом, починається інтенсивна термоелектронна емісія. Електрони вилітають з цієї кулі, рухаються в повітрі за іншою, іонізуючи при цьому повітря. При цьому концентрація електронів та іонів у повітрі зростає і зростає провідність повітря. Коли прикладений імпульс напруги перестає подаватися на струмоприймачі, на вільні електрони впливає поле грозовий осередки, прискорює їх і створює іскрові розряди, які служать ініціаторами блискавок і тихих розрядів, і збільшують струм в грозовий осередку. Тривалість і потужність подається імпульсу визначаються енергетичним балансом витрат енергії на ініціацію блискавок і тихих розрядів і одержуваної з них енергії. В останньому випадку може використовуватися дріт, покрита ізолятором, щоб не було короткого замикання при зіткненні двох дротів різних куль (снарядів).

Пристрій, що стріляє кулями або снарядами, може містити встановлені послідовно вогнепальну зброю і електромагнітний прискорювач куль або снарядів, наприклад рейковий. В цьому випадку кулю або снаряд спочатку прискорюють порохові гази, а потім - електромагнітні поля прискорювача, наприклад рейкового.

Система заживлення накопичувача працює наступним чином. Перший варіант давно відомий. Ділянка обмотки соленоїда нагрівається, переходить в нормальний стан, і через тоководов на ділянку подається різниця потенціалів. За обмотці тече струм і соленоїд живиться. Після заживлення соленоїд весь перекладається в надпровідний стан. Другий варіант - винахід автора. Електромагнітне випромінювання генератора електромагнітного випромінювання надходить всередину резонатора або всередину хвилеводу. У резонаторі випромінювання відбивається від дзеркал і посилюється. При цьому випромінювання проходить поляризатор і стає лінійно поляризованим, потім проходить між паралельними пластинами модулятора, розігріває їх, і з поверхонь емісійних катодів починається термоавтоелектронная емісія. При цьому, оскільки емісійні катоди виконані на поверхнях проводять смужок, звернених до однієї обкладанні зовнішнього конденсатора, то емісія буде інтенсивної тільки при певній полярності електричного поля хвилі, а при іншій полярності емісійні електрони будуть гальмуватися полем хвилі. При певній щільності емісійних електронів в зазорі між пластинами електронну хмару відображає електромагнітну хвилю. При цьому між обкладинками зовнішнього конденсатора через них між провідними пластинами тече струм. При зворотній полярності поля хвиля між пластинами проходить. Виходить, що хвиля модулює сама себе, при цьому частота модуляції дорівнює частоті хвилі.

Модульована хвиля має принципову відмінність від всіх відомих видів електромагнітного випромінювання: це лінійно поляризована хвиля, вектор електричного поля якої спрямований строго в одну сторону протягом одного напівперіоду, і його інтенсивність дорівнює нулю протягом іншого напівперіоду. В інших періодах напрямок вектора електричного поля залишається колишнім.

Модульована хвиля виходить з модулятора і надходить на поверхню обмотки надпровідного соленоїда, який є накопичувачем енергії. Відстань від виходу модулятора до обмотки багато менше довжини хвилі випромінювання. Хвиля надходить на обмотку завжди з вектором електричного поля, спрямованим в одну і ту ж сторону. Це поле розганяє носії струму в надпровіднику і живить соленоїд. При цьому він повністю знаходиться в надпровідного стану. Відбита від надпровідника хвиля прямує назад в модулятор і проходить крізь нього в генератор електромагнітного випромінювання, в якому розсіюється на електронах і переизлучается назад. Відбита від надпровідника хвиля і хвиля, що йде з генератора в модуляторі, взаємно послаблюються, поле їх компенсується, і тому емісійні катоди на відбиту хвилю практично не реагують.

Аналогічно відбувається запитка соленоїда і в тому випадку, якщо замість резонатора використовується хвилевід. На одній з його стінок розташована ділянка обмотки надпровідного соленоїда, біля якої на відстані, багато меншому довжини хвилі, встановлений модулятор. Обмотка тягнеться уздовж всієї стінки хвилеводу. Кілька модуляторів виконані уздовж всієї стіни поруч з обмоткою. Випромінювання запускається в хвилевід. Промодулірованной випромінювання надходить на обмотку з певним напрямком електричного поля хвилі і живить соленоїд, відбите повертається в хвилевід.

Можливі інші варіанти, описані в заявці на винахід Богданова автоелектронного модулятора електромагнітного випромінювання. Можливе використання приладів, що визначають напрямок електричного поля в грозовому хмарі. Одне з таких пристроїв може мати наступний вигляд: герметично закрита капсула з діелектрика, наприклад скла, в якій підвішений електричний диполь, наприклад діелектрична паличка, на кінцях якої - разноименно заряджені металеві кулі. В електричному полі грозової хмари диполь повертається по току. Відповідно до положення, що приймається диполем, визначається напрямок поля в грозовому хмарі і напрямок, в якому треба створювати провідний канал в атмосфері.

Інший варіант. Зовнішня поверхня літального апарату може бути покрита коронуючими електродами, наприклад, вістря. В поле хмари з їх поверхні тече струм. До електродів (вістрям) зсередини пристрою підходять дроти з вимірювачами струму, наприклад амперметрами, за показами яких визначаються напрямок поля в хмарі і напрямок, в якому треба створювати провідні канали в атмосфері.

Визначимо ефективність і параметри роботи пристрою.

Одна блискавка в середньому несе 10 ⁹ Дж електричної енергії [8]. У тропічних країнах грози тривають по кілька годин, і удари блискавок відбуваються практично кожну хвилину (удари грому слідують безперервно) [9]. На Землі є місця, наприклад, біля острова Ява, де за добу, вишукуючи в тропіках грозові хмари і перелітаючи від грозової осередку до осередку, можливо викликати на пристрій по одній блискавки кожну хвилину 12 год на добу (12 год йдуть на перельоти). Це теоретично дає 7,2 х 10 ¹² Дж енергії на добу.

Доцільно для заживлення енергією потужних космічних кораблів з енергією накопичувача, достатньою для польоту на іншу планету, використовувати кілька дрібних літальних апаратів для польотів тільки в атмосфері з енергією накопичувачів багато менше. Десять таких апаратів теоретично на добу можуть набрати 7,2 × 10 ¹³ Дж енергії. Надалі вони віддають цю енергію на основний літальний апарат для польотів у космос. Таким чином, необхідну енергію можна набрати за певний проміжок часу.

Літальний апарат з такою енергією, що володіє електроракетні двигуном Богданова, виконаним навіть в сильно спрощеному конструктивному варіанті, наприклад тільки з коаксіальними прискорювачами плазми для горизонтального розгону в атмосфері, за рахунок накопиченої в соленоїді енергії здатний літати на Венеру, Марс і Юпітер, причому туди і назад . Підкреслимо, що на Юпітері є грозова активність, а значить, і можливість за допомогою пристрою заново додатково запасати енергію.

При горизонтальному розгоні в атмосфері за допомогою електроракетні двигуна Богданова пристрій для створення провідного каналу в атмосфері може працювати як іонізатор газу атмосфери попереду по курсу літального апарату, наприклад, перед коаксіальними електродами.

Для підвищення ефективності роботи пристрою в грозову хмару можна розпорошувати різні речовини, які посилюють грозову активність і процеси накопичення атмосферної електрики, наприклад, шляхом прискорення утворення дисперсних частинок льоду в атмосфері.

Енергію, вироблену пристроєм, можна передавати на Землю, наприклад, за допомогою спрямованого мікрохвильового випромінювання і використовувати як енергію наземної електростанції. і можна транспортувати на Землю після заживлення накопичувачі енергії (соленоїди) і брати енергію вже з них, направляючи їх потім знову в атмосферу.

Теоретична середня потужність, що розвивається пристроєм при накопиченні енергії близько 2 × 10 ⁷ Вт, - це та потужність, з якою дозволяє накопичувати енергію природа грозових хмар. Обмеження виникають через пристрої заживлення накопичувача енергії. Для одного соленоїда запитка повинна вестися через кілька ділянок обмотки. При цьому автор вважає, що запитка пристроєм, що містить предлагаенмий автоелектронний модулятор електромагнітного випромінювання, буде більш ефективна, ніж застосовувалася раніше система, і дозволить працювати з такою потужністю.

Пристрій дає людству екологічно чисте джерело енергії і дозволяє істотно знизити гостроту наступаючого енергетичної кризи, забезпечуючи земну цивілізацію кількістю енергії, яке можна порівняти за порядком величини з її сьогоднішніми потребами в електроенергії. і пристрій вирішує проблеми енергозабезпечення повітряного транспорту і космічних польотів.

ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ

1. Космічні двигуни: стан і перспективи, 1988 г.

2. Богданов І.Г. Електроракетні двигун Богданова. Патент N 2046210. Позитивне рішення за заявкою 5064411 від 5 жовтня 1992 р

3. Пристосування для використання атмосферної електрики. Авторське свідоцтво СРСР N 781 від 1925 р

4. Пристрій прийому, передачі та накопичення атмосферної електрики. Патент 2019918. Позитивне рішення за заявкою 93003002/21 від 18.01.93.

5. Ю.А.Бауров, В.М. Огарков. Спосіб переміщення об'єкта в просторі і пристрій для його здійснення. Заявка N 4881920/07 від 11.11.1990 р Позитивне рішення 23.07.1992 р

6. Брехня Г. Сверхпроводящие магнітні системи. 1976 р

7. Богданов І.Г. Автоелектронний модулятор електромагнітного випромінювання - прилад, що випрямляє хвилю. Запитка соленоїдів літальних апаратів та інші застосування. Асоціація ділового співробітництва "Земляни". Тези доповідей VI міжнародної науково - практичної конференції "ДІЛОВІ ЛЮДИ І ГОСПОДАРСЬКЕ ОСВОЄННЯ КОСМОСУ", М., 1994 рік.

8. Райзер Ю.П. Фізика газового розряду, 1987 г.

9. Дзвонів В.П. Грози йдуть по планеті 1965 року

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Пристрій для використання атмосферної електрики, що містить конденсатор, з'єднаний з струмоприймачем, що відрізняється тим, що забезпечено літальним апаратом, з'єднаним з конденсатором, випрямлячем, додатковим струмоприймачем, накопичувачем енергії і системою заживлення накопичувача, електрично з'єднаної з обкладинками конденсатора, виконаної з можливістю перетворювати енергію , накопичену в конденсаторі, в енергію, що накопичується в накопичувачі енергії, причому один пантограф електрично через випрямляч з'єднаний з однією обкладкою конденсатора, а другий через випрямляч - з іншого, при цьому близько струмоприймача встановлено пристрій створення провідного каналу в атмосфері, електрично контактує з струмоприймачем.

2. Пристрій за п.1, що відрізняється тим, що пристрій створення провідного каналу в атмосфері забезпечено джерелом іонізуючого випромінювання.

3. Пристрій за п.1, що відрізняється тим, що накопичувач енергії виконаний у вигляді надпровідного соленоїда.

4. Пристрій за п.1, що відрізняється тим, що пристрій створення провідного каналу в атмосфері забезпечено лазером на вільних електронах.

5. Пристрій за п.1, що відрізняється тим, що пристрій створення провідного каналу в атмосфері містить пристрій, що стріляє кулями або снарядами.

6. Пристрій за п.5, що відрізняється тим, що до куль або снарядів приєднана проводить дріт, виконана з можливістю розмотуватися при русі кулі або снаряда, електрично з'єднана з струмоприймачем.

7. Пристрій за п. 5, що відрізняється тим, що кулі та снаряди виконані трасуючими і покриті матеріалом, що містить речовину з потенціалом іонізації менше 5,5 еВ.

8. Пристрій за п.5, що відрізняється тим, що кулі або снаряди наповнені всередині горючим матеріалом з можливістю згоряння і виходу продуктів горіння через хвостову частину кулі або снаряда.

9. Пристрій за п. 5, що відрізняється тим, що головна частина кулі або снаряда покрита матеріалом з роботою виходу менше 3,6 еВ.

10. Пристрій за п.5, що відрізняється тим, що пристрій, що стріляє кулями або снарядами, містить вогнепальну зброю.

11. Пристрій за п.5, що відрізняється тим, що кулі або снаряди містять матеріал, здатний вступати з компонентами повітря в плазмохімічні реакції з утворенням частинок.

12. Пристрій за п. 5, що відрізняється тим, що пристрій, що стріляє кулями або снарядами, містить електромагнітний прискорювач куль або снарядів.

13. Пристрій за п.5, що відрізняється тим, що кулі або снаряди наповнені зсередини трасером, в якому інжектовані атоми лужних металів.

14. Пристрій за п. 5, що відрізняється тим, що всередині кулі або снаряда знаходиться паливо і окислювач.

Версія для друку
Дата публікації 15.02.2007гг

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