СВЕЖИЙ НОМЕР



 

Новости ИР


 

ЖУРНАЛ «ИЗОБРЕТАТЕЛЬ И РАЦИОНАЛИЗАТОР»

  
  • По Луне на бульдозере

    Всегда интересовался космосом и космическими программами. Просматривая материал по этой теме, неожиданно обратил внимание на одну интересную деталь. Во всех программах для работы на поверхности спутников или планет предполагается использовать технику, приводимую в действие от аккумуляторных батарей или от солнечных батарей. Но аккумуляторы и солнечные батареи годятся для  лёгкой транспортной техники и не могут обеспечить достаточной мощности для тяжёлой строительной техники. А именно строительная техника будет необходима для строительства баз. Разумеется, первым номером в программе освоения космоса будет Луна. И именно на Луне начнётся строительство постоянной обитаемой базы, сначала посредством модулей, доставляемых с земли, а потом необходимо будет вгрызаться в лунный грунт и строить обитаемые помещения под лунной поверхностью. Ну и для этого потребуется строительная техника. Но вот в чём вопрос, а за счёт чего эта техника будет работать?

     Другими словами, какие двигатели там будут установлены? Отсутствие атмосферы, большой перепад температур на свету и в тени ставят очень жёсткие условия для двигателей и материалов, из которых они будут изготовлены. Существующие ДВС для этой цели не годятся, аккумуляторные батареи, солнечные батареи и электромоторы тоже не подходят. Аккумуляторы габаритны, тяжелы, чувствительны к температурам, проблема с утилизацией. Солнечные батареи требуют больших площадей, не прочны, работают только на свету, да и КПД не очень высокий. У электромоторов неудачное соотношение габаритов и единицы веса на единицу мощности, то есть чем мощнее электромотор, тем он больше и тяжелее.

    Двигатели с внешним подводом тепла для безвоздушного пространства не подходят, отсутствие воздуха исключает возможность использования известных видов топлива, да и с охлаждением проблема. В ФИПСе и в интернете более или менее подходящих разработок пока не наблюдается. Основные требования, которым должны соответствовать двигатели для техники, которая будет работать на поверхности луны следующие:

    Необходимо решить вопрос со смазкой. Смазка должна быть в виде порошка, обладающего свойствами жидкости с низкой вязкостью, не зависящей от температуры. Что-то в виде не слипающихся микро (нано) гранул дисульфида молибдена или другого вещества обладающего коэффициентом трения близким к 0, хорошими плакирующими свойствами и работающим при температурах от -200ºС до +2000ºС. (Тема для нано технологий.) На первый взгляд, создание таких двигателей достаточно сложная задача, но я уверен, что её можно решить с помощью уже имеющихся двух разработок, пат. 2161702 ”Универсальная машина” и пат. 2292461 ”Роторная машина”. Эти машины могут соответствовать всем пяти пунктам требований. Основным материалом является керамика и металлокерамика, металлическими могут быть только валы, подшипники, стопорные кольца и крепёж. Работать могут как на жидком ракетном топливе, так и на любом сжиженном газе. В отсутствии воздуха нет возможности сжигать газ, да этого и не требуется, его нужно только нагревать перед подачей в двигатель. Мощность машин зависит только от давления газа перед роторами и чем выше температура, тем выше давление, следовательно и мощность. Учитывая, что корпус и роторы должны быть изготовлены из керамики или металлокерамики, то температура нагрева газа может быть достаточно высокой.

    Например, в качестве устройства для нагрева газа, для условий безвоздушного пространства, можно использовать портативный ядерный реактор, подобный реакторам, применяемым сейчас на спутниках. Уровень радиации на поверхности Луны достаточно высокий, так что уровень противорадиационной защиты реактора может быть близким к минимальному. Ведь в любом случае, для работы на поверхности Луны, обслуживающий персонал обязательно будет защищён жёсткими скафандрами с противорадиационной защитой. В качестве топлива можно использовать любой сжиженный газ, даже хотя бы СО2. Его можно использовать и как один из вариантов решения проблемы утилизации СО2 на Земле. Предлагаемый двигатель, пат. 2292461 ˮРоторная машинаˮ, представляет собой достаточно простую роторную машину, состоящую из корпуса блока роторов 1, внутри которого расположены четыре синхронно вращающиеся ротора 6 (фиг.1,3). Эти роторы связаны между собой посредством зубчатых колёс 8, таким образом, что вращающий момент любого из роторов тут же передаётся на все остальные роторы. Передача вращающего момента с валов роторов 7 на вал отбора мощности, осуществляется посредством двух малых ведущих шестерён 9, установленных на концах диагонально противоположных валов 7 и маховика 10 с зубчатым венцом внутреннего зацепления.

    При такой компоновке машины правого и левого исполнения отличаются только расположением ведущих шестерён. В центре блока, вдоль центральной осевой линии, установлен поворотный сопловой аппарат 5, боковой поверхности которого, касаются концы вертикальных и горизонтальных перегородок 12 (фиг.3). Поворотом на 90º в любую сторону можно осуществить реверс машины. Между концами лопаток роторов 6 и поверхностями перегородок 12, имеется минимально возможный тепловой зазор. С боков блок роторов 1 закрыт двумя кожухами 13 с выпускными патрубками 14 (фиг.1,3). Навесные устройства, такие как генератор, насосы и т.д.(не показаны) крепятся к заднему торцу крышки редуктора 4 и приводятся в действие посредством зубчатой передачи от зубчатого  венца, находящегося внутри редуктора, на валу маховика (не показано). Ремённые и цепные передачи отсутствуют. Парогазовый генератор является съёмным устройством и крепится к наружному концу соплового аппарата 5.

    Все детали корпуса, крышки, сопловой аппарат и роторы предполагается изготавливать из керамики, металлокерамики и ситаллов, зубчатые колёса могут быть изготовлены как из металла, так и из пластмасс или из композиции металла и пластмасс. Отсутствие поверхностей трения между роторами и корпусом блока роторов  позволяет машине иметь большой моторесурс. Кроме этого, во время эксплуатации и ремонтов нет необходимости производить какие - либо регулировки. Всё это делает машину дешёвой в производстве и обслуживании. В случае использования машины в качестве двигателя для транспортных средств, предлагаемая машина даёт возможность отказаться от коробки передач, так как обороты и мощность машины можно регулировать очень плавно и в широком диапазоне, а поворотом соплового аппарата на 90º можно изменить направление вращения вала маховика на противоположное, то есть заставить машину работать в обратную сторону. Нет тактов, а значит и вибрации, нет трущихся поверхностей. Данный двигатель может работать и на топливе с окислителем, т.е. на жидком ракетном топливе.

    Вообще-то, данная машина разработана для земных условий, как двигатель, работающий на водно-спиртовой смеси. (Смотри статью ˮГазированная водка вместо бензинаˮ в журнале ˮИзобретатель и рационализаторˮ №10 за 2006г.) Разумеется, что ядерный реактор в земных условиях использоваться не может. Вместо него предусмотрен парогазовый генератор, использующий принцип прямого либо косвенного нагрева топлива. Данный двигатель можно использовать в любых экстремальных условиях, от Антарктики до пустыни. Учитывая, что для работы двигателя нет необходимости использовать наружный воздух, то данная машина может без проблем работать в условиях сильной запылённости или песчаной бури.

                                                                                                                          О.ГАРШИН,
                                                                                                                  ogarshin@rambler.ru



Наши партнеры

Banner MIR-EXPO 2024.png


Банер Архимед 2024 1000x666.png


http://www.i-r.ru/Рейтинг@Mail.ru

Уважаемые Читатели ИР!

В минувшем году журналу "Изобретатель и рационализатор", в первом номере которого читателей приветствовал А.Эйнштейн, исполнилось 85 лет.

Немногочисленный коллектив Редакции продолжает издавать ИР, читателями которого вы имеете честь быть. Хотя делать это становится с каждым годом все труднее. Уже давно, в начале нового века, Редакции пришлось покинуть родное место жительства на Мясницкой улице. (Ну, в самом деле, это место для банков, а не для какого-то органа изобретателей). Нам помог однако Ю.Маслюков (в то время председатель Комитета ГД ФС РФ по промышленности) перебраться в НИИАА у метро "Калужской". Несмотря на точное соблюдение Редакцией условий договора и своевременную оплату аренды, и вдохновляющее провозглашение курса на инновации Президентом и Правительством РФ, новый директор в НИИАА сообщил нам о выселении Редакции "в связи с производственной необходимостью". Это при уменьшении численности работающих в НИИАА почти в 8 раз и соответствующем высвобождении площадей и, при том, что занимаемая редакцией площадь не составляла и одну сотую процентов необозримых площадей НИИАА.

Нас приютил МИРЭА, где мы располагаемся последние пять лет. Дважды переехать, что один раз погореть, гласит пословица. Но редакция держится и будет держаться, сколько сможет. А сможет она существовать до тех пор, пока журнал "Изобретатель и рационализатор" читают и выписывают.

Стараясь охватить информацией большее число заинтересованных людей мы обновили сайт журнала, сделав его, на наш взгляд, более информативным. Мы занимаемся оцифровкой изданий прошлых лет, начиная с 1929 года - времени основания журнала. Выпускаем электронную версию. Но главное - это бумажное издание ИР.

К сожалению, число подписчиков, единственной финансовой основы существования ИР, и организаций, и отдельных лиц уменьшается. А мои многочисленные письма о поддержке журнала к государственным руководителям разного ранга (обоим президентам РФ, премьер-министрам, обоим московским мэрам, обоим губернаторам Московской области, губернатору родной Кубани, руководителям крупнейших российских компаний) результата не дали.

В связи с вышеизложенным Редакция обращается с просьбой к вам, наши читатели: поддержите журнал, разумеется, по возможности. Квитанция, по которой можно перечислить деньги на уставную деятельность, то бишь издание журнала, опубликована ниже.

Главный редактор,
канд. техн. наук
В.Бородин


   Бланк квитанции [скачать]